【作者】 尉继英； 李福志； 成徐州； 张猛； 赵璇；

【Author】 WEI Jiying;LI Fuzhi;CHENG Xuzhou;ZHANG Meng;ZHAO Xuan;Institute of Nuclear and New Energy Technology,Tsinghua University;

【机构】 清华大学核能与新能源技术研究院；

【摘要】 反应堆正常运行中,核电站工艺废液中以⁵⁸Co、¹²⁵Sb、^110mAg等金属腐蚀核素为主,当发生燃料棒破损时废液中出现¹³⁷Cs、⁹⁰Sr及¹³¹I等裂变核素。核电站普遍存在Ag/Co/Sb提前穿透除盐床,固体废物量增大的问题。本文研究了堆芯冷却剂的水化学特性以及其中主要核素的赋存形态,在此基础上提出适用于核电站工艺废液处理的全吸附工艺。研究发现由于反应堆运行中冷却剂的氧化还原及酸碱性发生周期性变化,导致多种核素形成不同的胶体结构。如银被还原为Ag纳米颗粒,Co/Fc/Cr等形成氢氧化物胶体,胶体态核素由于电荷量低而容易穿透除盐床。通过对停堆氧化工艺的优化控制可增强金属态沉积核素的氧化释出,通过酸碱性调控可增强核素溶解性。针对核电站的工艺废液,以选择性吸附工艺优先去除Cs/Rb/Ag/I等一价离子,以离子交换工艺去除高价态核素,整个处理过程废液一次性通过,在提高去除效率的同时,可实现废物减量化目标。更多还原

【Abstract】 This paper explores the chemical characteristics of the core coolant of a nuclear reactor and the speciation of its main nuclides.Based on the properties of nuclides,a comprehensive adsorption process consisting of selective adsorption unit and ion exchange unit is proposed for the treatment of process wastewater from nuclear power plants.The selective adsorption unit can preferentially remove monovalent ions such as Cs/Rb/Ag/I with the specifically designed adsorbents.The ion exchange process is employed for effective removal of high-valence ions,as the resin exhibits a higher selectivity for them.This single-pass treatment not only boosts removal efficiency but also contributes to waste reduction objectives.更多还原