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水法核燃料后处理英文解释翻译、水法核燃料后处理的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【化】 aqueous reprocessing

分词翻译:

水的英语翻译:

Adam's ale; Adam's wine; liquid; water
【化】 water
【医】 a.; Aq.; aqua; aquae; eau; hydr-; hydro-; hydrogen monoxide; water
【经】 water

法的英语翻译:

dharma; divisor; follow; law; standard
【医】 method
【经】 law

核燃料后处理的英语翻译:

【化】 fuel reprocessing; nuclear fuel reprocessing

专业解析

水法核燃料后处理(Aqueous Nuclear Fuel Reprocessing)是核燃料循环中的关键环节,指利用水溶液化学方法从辐照过的(即使用过的)核燃料中分离回收仍有价值的铀(U)、钚(Pu)等物质,并处理高放射性废物的过程。

  1. 核心定义与目的 (Core Definition & Purpose)

    • 汉英对照: 水法 (Shuǐ fǎ) - Aqueous Method / 核燃料后处理 (Hé ránliào hòu chǔlǐ) - Nuclear Fuel Reprocessing。
    • 过程描述: 将使用过的核燃料组件经过适当“冷却”(降低短寿命放射性同位素的活度)后,进行机械剪切溶解于强酸(通常为硝酸)水溶液中,形成含有多种元素的混合溶液。随后,通过一系列基于溶剂萃取(如著名的PUREX流程)或离子交换等水溶液化学分离技术,将铀、钚与其他裂变产物、次锕系元素等分离并回收。
    • 主要目的:
      • 资源回收: 回收未耗尽的可裂变物质铀-235和增殖产生的钚-239,制成新的燃料(如混合氧化物燃料MOX),提高铀资源利用率。
      • 废物减容与处理: 分离出高放射性裂变产物和次锕系元素,进行玻璃固化等最终处置,显著减少需要长期地质处置的高放废物体积和长期放射性毒性。
  2. 关键技术原理 - PUREX流程 (Key Technology Principle - PUREX Process)

    • 主导技术: 水法后处理最成熟、应用最广泛的技术是PUREX流程(Plutonium Uranium Reduction Extraction,钚铀还原萃取流程)。
    • 步骤简述:
      1. 溶解: 乏燃料溶解于硝酸。
      2. 共萃取: 使用磷酸三丁酯(TBP)有机溶剂萃取铀和钚(均呈+6价态),使其与大部分裂变产物分离。
      3. 钚的还原与反萃: 加入还原剂(如U(IV)盐或羟胺)将钚还原为不易被萃取的+3价或+4价态,从而将钚从有机相选择性反萃到水相。
      4. 铀的反萃: 用低浓度硝酸将铀从有机相反萃出来。
      5. 净化与转化: 对回收的铀溶液和钚溶液进行进一步纯化,并转化为氧化物或其他稳定形态。,
    • 其他水法技术: 针对特定需求(如避免分离出纯钚),也发展了UREX(铀回收萃取)、GANEX(锕系元素组萃取)等改进流程。
  3. 与干法后处理的区别 (Distinction from Pyroprocessing)

    • 水法特点: 在低温(接近室温)水溶液中进行,技术成熟度高,分离效率高,适用于氧化物燃料(当前主流反应堆燃料)。
    • 干法特点: 在高温熔融盐或熔融金属介质中进行,适用于处理金属燃料或陶瓷燃料(如一些先进反应堆设计),可能具有更高的耐辐照性和防扩散特性,但技术成熟度相对较低。,
  4. 安全与防扩散考量 (Safety & Non-Proliferation Considerations)

    • 安全挑战: 处理过程涉及高放射性、强腐蚀性和临界安全风险,需要在严格屏蔽(如厚混凝土热室)和远程操作条件下进行。
    • 防扩散: 分离出可直接用于武器的钚是重大防扩散关切。国际社会通过IAEA保障监督、设施设计(如共同处理线)、以及发展不分离纯钚的技术(如将铀钚共同回收)等措施来管理风险。,

权威参考来源 (Authoritative References):

  1. 国际原子能机构 (IAEA) - Nuclear Fuel Reprocessing: https://www.iaea.org/topics/nuclear-fuel-reprocessing (提供基础概念、技术概述及国际动态)
  2. 世界核协会 (World Nuclear Association) - Processing of Used Nuclear Fuel: https://world-nuclear.org/information-library/nuclear-fuel-cycle/fuel-recycling/processing-of-used-nuclear-fuel.aspx (详述PUREX流程、废物管理及全球后处理厂概况)
  3. 美国能源部 - 阿贡国家实验室 (Argonne National Laboratory) - Nuclear Fuel Reprocessing: https://www.ne.anl.gov/research/areas/reprocessing/ (提供先进后处理技术研发信息,包括水法和干法)
  4. 《核化学与放射化学》期刊 (Journal of Nuclear and Radiochemistry) - 相关研究论文: (例如关于PUREX流程优化、新型萃取剂、废物处理等研究,需通过学术数据库如ScienceDirect检索具体文章)
  5. 经合组织核能机构 (OECD Nuclear Energy Agency) - 报告: (发布关于先进核燃料循环、后处理技术评估、废物管理策略等权威报告,可在NEA官网检索)

网络扩展解释

水法核燃料后处理是一种通过水溶液中的化学分离技术,回收乏燃料中剩余铀、钚等有用核素的关键工艺。以下是其核心要点解析:

一、基本定义与目的

水法后处理属于湿法冶金范畴,主要利用沉淀、溶剂萃取、离子交换等水相化学方法,从溶解的乏燃料中分离铀、钚及次锕系元素,同时去除放射性裂变产物。其核心目标包括:

  1. 资源回收:回收未完全裂变的铀-235和新生成的钚-239,用于制造MOX燃料(混合氧化物燃料);
  2. 废物减容:降低高放废物体积,便于后续处置;
  3. 提取有用同位素:如锶-90、铯-137等放射性同位素可用于医疗或工业领域。

二、主要处理步骤

  1. 首端处理

    • 机械切割:将乏燃料组件切成小段,暴露燃料芯体(如二氧化铀);
    • 化学溶解:用硝酸溶解燃料芯体,形成硝酸铀酰溶液,过滤去除包壳残渣。
  2. 化学分离(核心环节)
    采用Purex流程(Plutonium Uranium Redox Extraction):

    • 萃取剂:30%磷酸三丁酯(TBP)+煤油稀释剂;
    • 分离原理:通过调节钚的氧化态(如四价/六价),利用TBP对铀、钚硝酸盐的选择性萃取,实现铀/钚与裂变产物的分离;
    • 典型流程:共去污分离循环→铀纯化循环→钚纯化循环,最终回收率可达铀99.8%、钚99.5%以上。
  3. 尾端处理

    • 铀转化:硝酸铀酰经脱硝生成二氧化铀(UO₂);
    • 钚沉淀:硝酸钚通过草酸沉淀、煅烧转化为二氧化钚(PuO₂)。

三、技术特点与挑战

四、应用现状

目前全球工业化后处理厂(如法国阿格厂、日本六所村)均采用水法工艺。中国于2010年成功实现动力堆乏燃料后处理中试,标志着该技术的自主掌握。未来发展方向包括优化萃取流程、减少二次废物等。

(注:干法后处理指高温冶金或氟化挥发等非水相技术,尚处研究阶段,与水法形成互补。)

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