MOX芯块均匀性自射线数值测定方法 |
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| 申请号 | CN201710753226.2 | 申请日 | 2017-08-29 | 公开(公告)号 | CN107464592A | 公开(公告)日 | 2017-12-12 |
| 申请人 | 中核四0四有限公司; | 发明人 | 艾利君; 陈诚; 周国梁; 潘传龙; 杨廷贵; 孙志刚; 杨强; 王斌; 郭亮; 袁毓文; 任燕燕; | ||||
| 摘要 | 本 发明 属于产品均匀性检测技术领域，具体涉及一种MOX芯 块 均匀性自射线数值测定方法。选取MOX芯块或生坯；将胶片在 真空 干燥箱干燥存放；取出胶片平铺在 台面 上；将 选定 的芯块或生坯按编号依次排列在胶片上部，试样照射胶片；取出试样放置在制定存取区域，将照片在暗袋里安装到显影罐中；向 水 中加入定影浓缩液和定影清除液；将装好胶片的显影罐对照片进行浸泡处理；配置好工作液后，将显影液加入显影罐中，振动显影罐，倒出显影液；向显影罐中加入停显液，浸泡后将停显液排出显影罐；将定影液加入显影罐中，振动显影罐，倒出定影液；取出胶片进行清洗和烘干；在观电灯下观察结果，对芯块或生坯均匀度进行评价。本发明可以提高芯块均匀度检测的效率。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种MOX芯块均匀性自射线数值测定方法，其特征在于：包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | MOX芯块均匀性自射线数值测定方法技术领域背景技术[0002] 均匀性是MOX燃料芯块的关键技术参数，如果各元素及其同位素分布不均匀，则在堆芯内MOX芯块富钚区将出现功率峰，从而产生局部高温和很高的裂变气体压力，给燃料棒行为和包壳安全带来严重问题。MOX芯块在纯硝酸中的溶解率直接取决于每个晶粒内的PuO2含量，如果钚分布不均匀会导致芯块难以完全溶解。MOX芯块中的正离子自扩散系数很小，如果MOX粉末混合不均匀，即使经过高温长时间的烧结，也难以使芯块中钚分布均匀和获得单相固溶体，并且在烧结过程中，由于富钚区与贫钚区的烧结收缩速率不一致，可能出现微裂纹。 [0003] 目前，传统的芯块均匀性检测采用电子探针分析技术进行分析，主要存在三点不足。一是电子探针仅对微区分析，并不能客观反映芯块中元素的宏观分布；二是电子探针及扫描电镜中的电气元件在中子等放射性射线照射下，会产生工作运行异常现象，不仅影响了产品分析进度，也增加了检修工作量，存在人员辐照危险；三是库仑法等化学分析钚含量方法不仅分析时间长，同时也是破坏性检测方法，不利于铀钚珍贵资源的有效利用。 发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种MOX芯块均匀性自射线数值测定方法，解决分析效率低、芯块损坏等问题，实现芯块均匀性的快速测量。 [0005] 为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为： [0006] 一种MOX芯块均匀性自射线数值测定方法，包括以下步骤： [0007] 步骤一：选用外观完好、无掉边掉角现象的MOX芯块或生坯； [0008] 步骤二：将胶片在真空干燥箱干燥存放； [0009] 步骤三：从真空干燥箱中取出胶片，平铺在台面上； [0011] 步骤五：照射完毕后，取出试样放置在制定存取区域，将照片在暗袋里安装到显影罐中； [0012] 步骤六：向水中加入定影浓缩液，另外向水中加入定影清除液； [0013] 步骤七：将装好胶片的显影罐用H2O对照片进行浸泡处理，清空罐中H2O； [0014] 步骤八：配置好工作液后，将显影液加入显影罐中，在前30秒钟以50～200Hz的频率振动显影罐，之后每20～60秒振动一次显影罐，10～20min后停止振动，倒出显影液； [0015] 步骤九：向显影罐中加入停显液，浸泡后，将停显液排出显影罐； [0016] 步骤十：将定影液加入显影罐中，振动显影罐，倒出定影液； [0017] 步骤十一：取出胶片，对胶片进行清洗处理，之后将胶片烘干； [0018] 步骤十二：胶片烘干后，在观电灯下观察结果，对芯块或生坯均匀度进行评价。 [0019] 所述的步骤一中选用的MOX芯块或生坯数量为5～20块。 [0020] 所述的步骤二中将胶片在真空干燥箱-15～5℃干燥存放0.5～6h，真空度0.1～10.0Pa。 [0021] 所述的步骤三中胶片最高位置和最低位置垂直距离控制在0.1～0.6mm之间。 [0022] 所述的步骤四中各试样间距5～20cm，试样照射胶片4～48h。 [0023] 所述的步骤六向水中加入25～40％体积分数的定影浓缩液，另外向水中加入10～25％体积分数的定影清除液。 [0024] 所述的步骤七中将装好胶片的显影罐以1～5L/min速度的H2O对照片进行浸泡处理10～20min，以5～10L/min的速度清空罐中H2O。 [0025] 所述的步骤八中控制显影液温度在10～25℃之间，将显影液以10～30L/min的速度加入显影罐中，以1～3L/min速度倒出显影液。 [0026] 所述的步骤九中以10～30L/min的速度向显影罐中加入停显液，浸泡10～60秒后，将停显液以5～10L/min的速度排出显影罐；所述的步骤十中将定影液以5～15L/min的速度加入显影罐中，以5～10Hz的频率振动显影罐5～20min，以1～3L/min速度倒出定影液。 [0027] 所述的步骤十一中在10L/min的水流速度下对胶片进行清洗处理10～20min，之后将胶片在10～40℃下烘干1～6h。 [0028] 本发明所取得的有益效果为： [0029] 本发明通过采用照相显示的方法，解决分析区域狭小、电子元件易损、分析效率不高等问题，提高芯块均匀度检测的效率。经MOX芯块均匀性自射线数值测定试验验证，MOX芯块的自射线测定均匀度的精确度为0.05％，可以满足MOX芯块均匀度的测量要求。此外，本发明同样适用于其它核燃料芯块的均匀度测量，处理效果和可靠性高，可以满足核燃料对均匀度检测精确度的要求。 具体实施方式[0030] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。 [0031] 本发明所述MOX芯块均匀性自射线数值测定方法包括以下步骤： [0032] 步骤一：选用外观完好、无掉边、掉角现象的MOX芯块或生坯5～20块。 [0033] 步骤二：将胶片在真空干燥箱-15～5℃干燥存放0.5～6h，真空度0.1～10.0Pa。 [0034] 步骤三：从真空干燥箱中取出胶片，平铺在台面上，注意胶片平整，胶片最高位置和最低位置垂直距离控制在0.1～0.6mm之间。 [0035] 步骤四：将步骤一选定的芯块或生坯按照编号依次排列在胶片上部，各试样间距5～20cm，防止不同试样间射线的相互干扰，试样照射胶片4～48h。 [0036] 步骤五：照射完毕后，取出试样放置在制定存取区域，将照片在暗袋里安装到显影罐中。 [0037] 步骤六：向水中加入25～40％体积分数的定影浓缩液，另外向水中加入10～25％体积分数的定影清除液。 [0038] 步骤七：将装好胶片的显影罐以1～5L/min的速度H2O，对照片进行浸泡处理10～20min，以5～10L/min的速度清空罐中H2O。 [0039] 步骤八：配置好工作液后，控制显影液温度在10～25℃之间，将显影液以10～30L/min的速度加入显影罐中，在前30秒钟以50～200Hz的频率振动显影罐，之后每20～60秒振动一次显影罐，10～20min后停止振动，以1～3L/min速度倒出显影液。 [0040] 步骤九：以10～30L/min的速度向显影罐中加入停显液，浸泡10～60sec后，将停显液以5～10L/min的速度排出显影罐。 [0041] 步骤十：将定影液以5～15L/min的速度加入显影罐中，以5～10Hz的频率振动显影罐5～20min，以1～3L/min速度倒出定影液。 [0042] 步骤十一：取出胶片，在10L/min的水流速度下对胶片进行清洗处理10～20min，之后将胶片在10～40℃下烘干1～6h。 [0043] 步骤十二：胶片烘干后，在观电灯下观察结果，对芯块或生坯均匀度进行评价。 |
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