Логин:
Пароль:

Работа №1615
Название работы
Изучение основ технологии прямого фторирования отработанного ядерного топлива с выделением и лазерным дообогащением урана
Автор работы
Стадниченко Андрей Иванович
Дата начала работы Дата окончания работы
2010-06-11 2012-12-02
Аннотация
Целью настоящего проекта является изучение возможности создания доступной и высокоэффективной технологии, которая позволила бы выделять и дообогащать уран без дополнительных технологических операций. Эффективность такой технологии будет обеспечиваться использованием лазерного излучения, которое позволит на заключительной стадии проводить обогащение урана. В ходе проекта будет исследована возможность прямого фторирования отработанного ядерного топлива такими фторирующими реагентами как: NH4F?HF, F2, KBrF4, в результате чего будет получено две фракции газовая и твердая фторидные фракции. Газовая фракция, содержащая гексафторид урана, трифторид железа и ряд других летучих фторидов будет подвергнута дистилляционной очистке. При этом на стадии дистилляционной очистки из газовой фазы будут выделены железо, технеций, плутоний и другие летучие фториды за исключением гексафторида урана. Очищенный отработанный гексафторид урана должен поступить на стадию лазерного фотохимического дообогащения. На данной стадии предполагается проведение селективной фотохимической реакции 235UF6 с такими молекулами как CO, H2O, CO2, CH4, NF2CH3. Полученная твердая фторидная фракция, содержащая большую часть осколочных элементов должна подвергаться захоронению.
Тип НИР Источник финансирования Объем финансирования Вид работы
ФЦП 1006600 Федеральное агентство по образованию Фундаментальная
Промежуточный реферат №1
Объектом исследования данной работы является технология переработки отработанного ядерного топлива. Цель работы - изучение основ процессов фторирования отработанного ядерного топлива. В ходе выполнения работ первого этапа проведен обзор по методам переработки отработанного ядерного топлива. Проведен сравнительный анализ схем переработки ОЯТ для выбора оптимального варианта. Для решения поставленных задач будут проведены исследования: - по фторидной переработке ядерного топлива любого вида; - по кинетике процесса фторирования оксидного топлива; - по использованию в качестве реагента смеси фтора и гексафторида урана при процессе фторирования. Проведены патентные исследования по теме «Обогащение урана при переработке отработанного ядерного топлива» с целью выявления патентоспособности темы и определения новизны разработки. Разработан план дальнейших теоретических и экспериментальных работ. ОТЧЕТ О ПАТЕНТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ (стр.75-92)
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201151202 Дата регистрации ИК: 2011-02-01
Промежуточный реферат №2
Цель работы - изучение процессов прямого фторирования отработанного ядерного топлива. В ходе выполнения работ данного этапа по проекту проводились исследования в области неводных методов переработки облучённого оксидного ядерного горючего неводными методами. Персональный компьютер, инструкция по оформлению. Масс-спектрометр с индуктивно связанной плазмой. Комплекс для термоанализа и исследования оптических свойств материалов. Спектрометр рентгенофлюоресцентный волнодисперсионный последовательного действия XRF-1800. ГОСТ 7.32-2001. Проведены теоретические и практические исследования нового способа расчехловки уран-оксидных ТВЭЛ, заключённых в оболочку из циркония. Новый метод заключается в обработке ТВЭЛ смесью элементного хлора с азотом при рециркуляции этой смеси. Рассмотрена аппаратурно-технологическая схема фторидной части газофторидного процесса регенерации ТВЭЛ: раздельное фторирование оксидов урана и плутония рециркулирующей газовой смесью гексафторида урана, фтора и азота, и разделение урана и плутония на этой стадии. Наличие во фторирующей смеси гексафторида урана, обладающего повышенной по сравнению с другими газами удельной теплоёмкостью позволяет отводить из зоны реакции тепло и регулировать скорость процесса изменением общего давления в системе, парциального давления компонентов смеси и скорости её прохождения через реакционную зону.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201151206 Дата регистрации ИК: 2011-02-01
Промежуточный реферат №3
В отчете представлены результаты исследований, выполненных по 3 этапу Государственного контракта № П1338 "Изучение основ технологии прямого фторирования отработанного ядерного топлива с выделением и лазерным дообогащением урана" (шифр "НК-690П") от 11 июня 2010 по направлению "Атомная энергетика, ядерный топливный цикл, безопасное обращение с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом" в рамках мероприятия 1.3.1 "Проведение научных исследований молодыми учеными - кандидатами наук.", мероприятия 1.3 "Проведение научных исследований молодыми учеными - кандидатами наук и целевыми аспирантами в научно-образовательных центрах" , направления 1 "Стимулирование закрепления молодежи в сфере науки, образования и высоких технологий." федеральной целевой программы "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009-2013 годы. Цель работы - разработка технологии прямого фторирования отработанного ядерного топлива, которая обеспечит степень извлечения урана в очищенный продукт 99,7 - 99,8 % и коэффициент его очистки 105-106. Рассмотрены процессы ректификации для получения особо чистых веществ, в том числе гексафторидов вольфрама и урана. Проведены термодинамический и кинетический расчеты. Масс-спектрометр с индуктивно связанной плазмой. Комплекс для термоанализа и исследования оптических свойств материалов. Спектрометр рентгенофлуоресцентный волнодисперсионный последовательного действия XRF-1800. Специальная литература, ГОСТ 7.32-2001. Проведено физико-химическое обоснование технологии прямого фторирования отработанного ядерного топлива. Была испытана в производственных условиях ректификационная колонна для получения высокочистых гексафторидов вольфрама и урана. Выходы после процесса ректификации составили 97,5 % масс., а степень очистки от суммарных примесей – 99,99 %.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201160481 Дата регистрации ИК: 2011-09-02
Промежуточный реферат №4
Цель работы - изучение методов разделения изотопов урана. Разработка ос-нов технологии переработки оксидных тепловыделяющих элементов с выде-лением и лазерным дообогащением урана. Изучены методы разделения изотопов, рассмотрены преимущества и недос-татки всех методов по разделению изотопов применително к урану. Спектрометр рентгенофлуорисцентный волнодисперсионный последователь-ного действия XRF – 1800, лазерная установка на парах бромида меди. Проведен анализ методов разделения изотопов. Исследованы физико-химические свойства изотопических молекул. Проведены эксперименталь-ные исследования процессов селективного возбуждения и диссоциации мо-лекул UF6.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201162314 Дата регистрации ИК: 2011-11-21
Промежуточный реферат №5
Цель работы - разработка технологии переработки отработанного ядерного топлива, позволяющей отойти от большого объема регенеративных водных растворов и накопления активной фазы экстрагентов, подлежащих захоронению и снизить себестоимость передела отработанного ядерного топлива. Для достижения поставленной цели проекта проведены дополнительные исследования по доработке разрабатываемой газофторидной технологии переработки отработанного ядерного топлива. По полученным результатам предыдущих этапов проведены обобщение и оценка научно-исследовательской работы в целом. Персональный компьютер, ГОСТ 7.32-2001, научно-техническая литература В ходе выполнения 5-го этапа НИР проведены дополнительные теоретические и экспериментальные исследования по изучению газофторидной технологии переработки ТВЭЛов; изучены ректификационный и сорбционный методы очистки гексафторида урана от примесей; проведена экономическая оценка эффективности разработанной технологии.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201261281 Дата регистрации ИК: 2012-09-11
Заключительный реферат
Цель работы - разработка технологии переработки отработанного ядерного топлива, позволяющей отойти от большого объема регенеративных водных растворов и накопления активной фазы экстрагентов, подлежащих захоронению и снизить себестоимость передела отработанного ядерного топлива. По результатам НИР проведены дополнительные исследования по оптимизации разработанной технологии с выявлением оптимальных условий процесса. Рассмотрены теоретические основы глубокой очистки гексафторида урана ректификационным методом, проведены кинетические расчеты процесса и выявлены оптимальные параметры его протекания. Обобщены и систематизированы результаты исследований неводных методов регенерации отработавшего ядерного топлива. Проведена оценка полученных результатов для дальнейшего использования на предприятиях атомной топливной отрасли.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201353887 Дата регистрации ИК: 2013-02-25
Заказчик
Федеральное агентство по образованию, ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы», Мероприятие 1.3.1 «Проведение научных исследований молодыми учеными - кандидатами наук», НК-690П «Проведение поисковых научно-исследовательских работ по направлению «Атомная энергетика, ядерный топливный цикл, безопасное обращение с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом» в рамках мероприятия 1.3.1 Программы» ГК № П1338 от 11 июня 2010
ГРНТИ УДК Инвентарный номер Госшифр Госконтракт Договор
58.29.15 ( ЯДЕРНАЯ ТЕХНИКА. Получение изотопов. Выделение, разделение, обогащение и очистка изотопов. )
44.33.01 ( ЭНЕРГЕТИКА. Атомная энергетика. Общие вопросы. )
58.29.19 ( ЯДЕРНАЯ ТЕХНИКА. Получение изотопов. Производство радиоактивных изотопов в ядерных реакторах. )
58.31.31 ( ЯДЕРНАЯ ТЕХНИКА. Применение изотопов и ионизирующих излучений. Радиоизотопная энергетика. )
58.31.37 ( ЯДЕРНАЯ ТЕХНИКА. Применение изотопов и ионизирующих излучений. Применение изотопов и ионизирующих излучений в промышленности. )
31.15.23 ( ХИМИЯ. Физическая химия. Радиохимия. )
31.15.29 ( ХИМИЯ. Физическая химия. Фотохимия. Лазерохимия. )
621.039:3; 621.039; 621.039.8.002; 539.16; 544.32; 537795 П1338
Ключевые слова
фторирование, переработка оят, выделение урана, обогащение урана, лазерное разделение изотопов
Предполагаемый результат работы
Отчет
Организации соисполнители
Государственный учет результатов НИОКР в БД РНТД Минобрнауки РФ
Получить полный доступ
Основание к регистрации темы (электронный вариант)
Только для служебного пользования
   
2007 © ОНТИ НУ ТГУ
E-mail: onti@sun.lib.tsu.ru
Тел: 52-76-99