反應堆化學英文解釋翻譯、反應堆化學的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 reactor chemistry
分詞翻譯:
反應堆的英語翻譯:
reactor
【醫】 reactor
化學的英語翻譯:
chemistry
【化】 chemistry
【醫】 chemistry; chemo-; spagyric medicine
專業解析
反應堆化學(Reactor Chemistry)是核科學與工程領域的一個重要分支,專注于研究核反應堆運行過程中涉及的物質化學行為、化學反應及其控制,以确保反應堆安全、高效運行并延長其壽命。其核心在于理解并調控反應堆内冷卻劑、燃料、結構材料以及裂變産物之間的複雜化學相互作用。
核心研究内容與意義:
- 冷卻劑化學控制:反應堆冷卻劑(如水、液态金屬、氣體)的化學性質直接影響傳熱效率、材料腐蝕和放射性水平。例如,在壓水堆(PWR)中,通過添加硼酸(中子吸收劑)控制反應性,添加氫氧化锂調節pH值抑制材料腐蝕,嚴格控制溶解氧和氫的濃度以減少腐蝕産物活化(如钴-60)和燃料包殼氧化。 (來源:國際原子能機構 IAEA 術語庫)
- 燃料與包殼材料化學行為:研究核燃料(如UO₂, MOX)在輻照下的化學穩定性、裂變産物釋放行為,以及锆合金等包殼材料在高溫高壓水/蒸汽環境中的腐蝕、氫化現象。理解這些過程對防止燃料破損、保障第一道安全屏障至關重要。 (來源:美國核學會 ANS 出版物)
- 裂變産物化學與行為:裂變反應産生大量放射性核素(如碘、铯、锶、惰性氣體)。反應堆化學研究這些産物在燃料基體中的狀态、釋放機制、在冷卻劑中的溶解度、形态(如碘可以I⁻, I₂, CH₃I等形式存在)及其在回路中的遷移和沉積規律,對事故源項評估和放射性廢物處理有決定性影響。 (來源:中國核能行業協會 技術報告)
- 腐蝕産物活化與輻射場控制:回路結構材料(如不鏽鋼、鎳基合金)的腐蝕産物(主要是鐵、钴、鎳的氧化物)被中子活化後形成放射性核素(如⁶⁰Co, ⁵⁹Fe),是核電站運行和維修期間人員輻射照射的主要來源。反應堆化學通過優化水化學工況(如降低钴雜質來源、控制氧化還原電位)來最小化輻射場強度。 (來源:國家核安全局 核安全導則)
- 化學在安全與延壽中的作用:在反應堆啟動、運行、停堆和事故工況下,化學控制都是安全策略的重要組成部分。例如,在嚴重事故中,向安全殼内噴淋添加化學試劑(如NaOH)以去除氣态放射性碘。化學監測也是反應堆狀态診斷和壽命管理(如評估材料老化)的關鍵手段。 (來源:國際核能期刊 Nuclear Engineering and Design)
應用場景:
反應堆化學原理廣泛應用于各類核反應堆系統,包括:
- 輕水堆(LWR):壓水堆(PWR)、沸水堆(BWR)的水化學控制是核心。
- 重水堆(HWR):如CANDU堆的重水(D₂O)化學管理。
- 液态金屬冷卻快堆(LMFBR):如鈉冷快堆(SFR)中鈉的純化與化學控制。
- 氣冷堆(GCR):如高溫氣冷堆(HTGR)中氦氣的化學雜質控制。
- 研究堆與實驗裝置。
權威參考來源:
- 國際原子能機構 (IAEA):提供大量關于反應堆水化學、燃料行為、裂變産物釋放的标準、導則和技術報告。 (關鍵詞搜索:IAEA Nuclear Reactor Chemistry)
- 美國核學會 (American Nuclear Society, ANS):出版相關标準(如ANS-5.1等)及專業期刊論文。
- 電力研究院 (Electric Power Research Institute, EPRI):針對商用核電站的水化學優化、輻射場控制、燃料可靠性等有深入研究和指南。
- 中國核能行業協會 (China Nuclear Energy Association, CNEA) /國家核安全局 (National Nuclear Safety Administration, NNSA):發布國内相關技術規範、安全導則和行業報告。
- 主要核能國家的研究機構與大學:如橡樹嶺國家實驗室(ORNL)、阿貢國家實驗室(ANL)、清華大學核能與新能源技術研究院(INET)等。
反應堆化學是一門應用性極強的交叉學科,通過精确調控反應堆系統内的化學環境,解決腐蝕、結垢、放射性積累、材料老化等關鍵問題,是保障核反應堆安全、可靠、經濟運行不可或缺的技術支柱。其研究與實踐對核能可持續發展具有重要意義。
網絡擴展解釋
反應堆化學是研究核反應堆運行過程中涉及的化學問題與材料行為的學科,主要針對不同堆型(如均勻反應堆、熔鹽堆等)的燃料體系、腐蝕控制及裂變産物處理等核心問題。以下是其關鍵内容解析:
一、均勻反應堆化學的特點
作為反應堆化學的重要分支,均勻反應堆化學研究核燃料與冷卻劑/慢化劑均勻混合的流體體系()。與非均勻堆相比,均勻堆具有燃料裝載量低、轉換比高等優勢,但也面臨化學穩定性、材料兼容性等難題。例如:
- 水均勻反應堆:使用鈾鹽溶液或二氧化钍懸浮液作為燃料,需解決水的輻射分解(通過添加銅離子催化劑或鉑反應器複合氫氧)及裂變産物分離(水力旋流器或酸洗)問題。
- 液态金屬堆:以铋鈾合金為燃料,需控制液态铋對結構材料的腐蝕(如含鉻碳鋼配合鎂/锆抑制劑),并通過氯化物熔鹽萃取去除裂變産物。
- 熔鹽反應堆:采用氟化鹽體系(如LiF-BeF₂-UF₄),需維持熔鹽的還原性以減緩對哈斯特合金的腐蝕,并通過氟化揮發法分離鈾、氦氣鼓泡法去除氪氙等氣體産物。
二、核心化學挑戰
- 燃料體系設計:需平衡溶解度、中子吸收截面和熱穩定性(如钍在液态铋中溶解度低,需改用懸浮态)。
- 腐蝕防護:不同堆型需匹配特定材料,例如鎳基合金在铋中易溶解,而石墨與哈斯特合金在熔鹽中穩定性較好。
- 裂變産物處理:涉及物理分離(如旋流器)、化學萃取(氯鹽熔融萃取)及放射性防護(氦氣鼓泡法減少氣态産物擴散)。
三、技術意義與發展方向
反應堆化學的研究直接影響反應堆的安全性、經濟性和可持續性。例如,熔鹽堆通過線上提取镤-233可實現钍-鈾循環增殖,而液态金屬堆的高功率密度為核能緊湊化提供可能()。未來需進一步開發高效分離技術、耐腐蝕材料及輻射穩定體系。
如需更深入的工程技術細節,可參考核化學工程領域文獻或反應堆設計手冊。
分類
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