一种核燃料燃耗测量工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种核燃料燃耗测量工艺，包括以下步骤：S1、将辐照后燃料样品依次进行切割取样、溶解和除氢氟酸处理获得溶解液；S2、向溶解液中添加树脂球，使溶解液中的铀和钚吸附在树脂球上；S3、将吸附有铀和钚的树脂球加载至设置有U形凹槽的铼丝中，将铼丝焊接在灯丝插件上，将灯丝插件转入热电离质谱；S4、在热电离质谱内先进行树脂球的碳化，然后依次测量钚和铀的同位素丰度。本发明专利技术通过特定的树脂球选择性吸附铀和钚，将铀和钚从辐照后核燃料溶解液的复杂基体中高效分离；采用固体涂样法，直接将树脂球加载在带有U形凹槽的铼丝上，以树脂球为载体实现了铀和钚在热电离质谱仪上的装载上样，实现对核燃料燃耗的高效、快捷、准确测量。测量。测量。

【技术实现步骤摘要】
一种核燃料燃耗测量工艺


[0001]本专利技术涉及放射化学领
，具体涉及一种核燃料燃耗测量工艺。

技术介绍

[0002]燃耗是核燃料在反应堆内发生链式裂变反应后裂变核素消耗程度的指标，是燃料辐照程度的指示性参数。控制核燃料燃耗深度可控制裂变产物的产量及释放的能量，核燃料燃耗与反应堆物理参数密切相关，准确测量核燃料燃耗对新型核燃料研制和反应堆运行策略研究具有重要意义。
[0003]现有燃耗测量方法主要依据美国ASTM标准及我国的核行业标准。美国材料与试验协会(ASTM)发布的燃耗测量标准为ASTM E321
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96(2012)，该标准在压水堆元件燃耗测定中得到了良好的应用实践。经过多年实践，我国也发布了核行业标准EJ/T 20150.27
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2018《压水堆棒束型燃料组件辐照后检查第27部分：燃料棒绝对燃耗测量质谱法》。
[0004]现有燃耗测量方法的基本工艺流程为：从辐照后的核燃料上切取少量样品，样品经化学溶解，分取部分溶解液，采用液相色谱等分离手段将铀、监测体核素(如
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核燃料燃耗测量工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1、将辐照后燃料样品依次进行切割取样、溶解和除氢氟酸处理获得溶解液；S2、向溶解液中添加树脂球，静置，使溶解液中的铀和钚吸附在树脂球上，过滤；S3、将吸附有铀和钚的树脂球加载至设置有U形凹槽的铼丝中，将铼丝焊接在灯丝插件上，然后将灯丝插件转入热电离质谱；S4、在热电离质谱内先进行树脂球的碳化，然后依次测量钚和铀的同位素丰度。2.根据权利要求1所述的一种核燃料燃耗测量工艺，其特征在于，步骤S2中，当溶解液中铀总量控制在0.1μg～100μg时，添加5～20粒树脂球，树脂球粒径为80μm～500μm。3.根据权利要求1所述的一种核燃料燃耗测量工艺，其特征在于，步骤S2中，静置时间大于48h，过滤后的树脂球采用硝酸冲洗。4.根据权利要求1所述的一种核燃料燃耗测量工艺，其特征在于，步骤S2中，在添加树脂球之前，先向溶解液中添加浓硝酸进行体系调节。5.根据权利要求1所述的一种核燃料燃耗测量工艺，其特征在于，步骤S3中，加载样品时采用样品加载剂，所述样品加载剂包括饱和蔗糖和过铼酸铵溶液。6.根据权利要求5所述的一种核燃料燃耗测量工艺，其特征在于，所述样品加载剂的制备过程如下：将10mg～500mg过铼酸铵加入100mL饱和蔗糖溶液中，加热使过铼酸铵完全溶解，将溶液静置冷却。7.根据权利要求5所述的一种核燃料燃耗测量工艺，其特征在于，步骤S3中，加载样...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁帮宏，苏冬萍，罗婷，甘泉，李顺涛，张劲松，陈云明，李兵，冯伟伟，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：