反应堆化学英文解释翻译、反应堆化学的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 reactor chemistry
分词翻译:
反应堆的英语翻译:
reactor
【医】 reactor
化学的英语翻译:
chemistry
【化】 chemistry
【医】 chemistry; chemo-; spagyric medicine
专业解析
反应堆化学(Reactor Chemistry)是核科学与工程领域的一个重要分支,专注于研究核反应堆运行过程中涉及的物质化学行为、化学反应及其控制,以确保反应堆安全、高效运行并延长其寿命。其核心在于理解并调控反应堆内冷却剂、燃料、结构材料以及裂变产物之间的复杂化学相互作用。
核心研究内容与意义:
- 冷却剂化学控制:反应堆冷却剂(如水、液态金属、气体)的化学性质直接影响传热效率、材料腐蚀和放射性水平。例如,在压水堆(PWR)中,通过添加硼酸(中子吸收剂)控制反应性,添加氢氧化锂调节pH值抑制材料腐蚀,严格控制溶解氧和氢的浓度以减少腐蚀产物活化(如钴-60)和燃料包壳氧化。 (来源:国际原子能机构 IAEA 术语库)
- 燃料与包壳材料化学行为:研究核燃料(如UO₂, MOX)在辐照下的化学稳定性、裂变产物释放行为,以及锆合金等包壳材料在高温高压水/蒸汽环境中的腐蚀、氢化现象。理解这些过程对防止燃料破损、保障第一道安全屏障至关重要。 (来源:美国核学会 ANS 出版物)
- 裂变产物化学与行为:裂变反应产生大量放射性核素(如碘、铯、锶、惰性气体)。反应堆化学研究这些产物在燃料基体中的状态、释放机制、在冷却剂中的溶解度、形态(如碘可以I⁻, I₂, CH₃I等形式存在)及其在回路中的迁移和沉积规律,对事故源项评估和放射性废物处理有决定性影响。 (来源:中国核能行业协会 技术报告)
- 腐蚀产物活化与辐射场控制:回路结构材料(如不锈钢、镍基合金)的腐蚀产物(主要是铁、钴、镍的氧化物)被中子活化后形成放射性核素(如⁶⁰Co, ⁵⁹Fe),是核电站运行和维修期间人员辐射照射的主要来源。反应堆化学通过优化水化学工况(如降低钴杂质来源、控制氧化还原电位)来最小化辐射场强度。 (来源:国家核安全局 核安全导则)
- 化学在安全与延寿中的作用:在反应堆启动、运行、停堆和事故工况下,化学控制都是安全策略的重要组成部分。例如,在严重事故中,向安全壳内喷淋添加化学试剂(如NaOH)以去除气态放射性碘。化学监测也是反应堆状态诊断和寿命管理(如评估材料老化)的关键手段。 (来源:国际核能期刊 Nuclear Engineering and Design)
应用场景:
反应堆化学原理广泛应用于各类核反应堆系统,包括:
- 轻水堆(LWR):压水堆(PWR)、沸水堆(BWR)的水化学控制是核心。
- 重水堆(HWR):如CANDU堆的重水(D₂O)化学管理。
- 液态金属冷却快堆(LMFBR):如钠冷快堆(SFR)中钠的纯化与化学控制。
- 气冷堆(GCR):如高温气冷堆(HTGR)中氦气的化学杂质控制。
- 研究堆与实验装置。
权威参考来源:
- 国际原子能机构 (IAEA):提供大量关于反应堆水化学、燃料行为、裂变产物释放的标准、导则和技术报告。 (关键词搜索:IAEA Nuclear Reactor Chemistry)
- 美国核学会 (American Nuclear Society, ANS):出版相关标准(如ANS-5.1等)及专业期刊论文。
- 电力研究院 (Electric Power Research Institute, EPRI):针对商用核电站的水化学优化、辐射场控制、燃料可靠性等有深入研究和指南。
- 中国核能行业协会 (China Nuclear Energy Association, CNEA) /国家核安全局 (National Nuclear Safety Administration, NNSA):发布国内相关技术规范、安全导则和行业报告。
- 主要核能国家的研究机构与大学:如橡树岭国家实验室(ORNL)、阿贡国家实验室(ANL)、清华大学核能与新能源技术研究院(INET)等。
反应堆化学是一门应用性极强的交叉学科,通过精确调控反应堆系统内的化学环境,解决腐蚀、结垢、放射性积累、材料老化等关键问题,是保障核反应堆安全、可靠、经济运行不可或缺的技术支柱。其研究与实践对核能可持续发展具有重要意义。
网络扩展解释
反应堆化学是研究核反应堆运行过程中涉及的化学问题与材料行为的学科,主要针对不同堆型(如均匀反应堆、熔盐堆等)的燃料体系、腐蚀控制及裂变产物处理等核心问题。以下是其关键内容解析:
一、均匀反应堆化学的特点
作为反应堆化学的重要分支,均匀反应堆化学研究核燃料与冷却剂/慢化剂均匀混合的流体体系()。与非均匀堆相比,均匀堆具有燃料装载量低、转换比高等优势,但也面临化学稳定性、材料兼容性等难题。例如:
- 水均匀反应堆:使用铀盐溶液或二氧化钍悬浮液作为燃料,需解决水的辐射分解(通过添加铜离子催化剂或铂反应器复合氢氧)及裂变产物分离(水力旋流器或酸洗)问题。
- 液态金属堆:以铋铀合金为燃料,需控制液态铋对结构材料的腐蚀(如含铬碳钢配合镁/锆抑制剂),并通过氯化物熔盐萃取去除裂变产物。
- 熔盐反应堆:采用氟化盐体系(如LiF-BeF₂-UF₄),需维持熔盐的还原性以减缓对哈斯特合金的腐蚀,并通过氟化挥发法分离铀、氦气鼓泡法去除氪氙等气体产物。
二、核心化学挑战
- 燃料体系设计:需平衡溶解度、中子吸收截面和热稳定性(如钍在液态铋中溶解度低,需改用悬浮态)。
- 腐蚀防护:不同堆型需匹配特定材料,例如镍基合金在铋中易溶解,而石墨与哈斯特合金在熔盐中稳定性较好。
- 裂变产物处理:涉及物理分离(如旋流器)、化学萃取(氯盐熔融萃取)及放射性防护(氦气鼓泡法减少气态产物扩散)。
三、技术意义与发展方向
反应堆化学的研究直接影响反应堆的安全性、经济性和可持续性。例如,熔盐堆通过在线提取镤-233可实现钍-铀循环增殖,而液态金属堆的高功率密度为核能紧凑化提供可能()。未来需进一步开发高效分离技术、耐腐蚀材料及辐射稳定体系。
如需更深入的工程技术细节,可参考核化学工程领域文献或反应堆设计手册。
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