[发明专利]乏燃料上铅铋合金的清洗方法

说明书

本发明公开了一种乏燃料上铅铋合金的清洗方法，包括以下步骤：将乏燃料放置于清洗液中进行清洗，所述乏燃料上具有不锈钢组件和铅铋合金，所述清洗液中具有醋酸和双氧水。本发明的清洗方案通过使用成分含有醋酸与双氧水的清洗液对乏燃料表面室外铅铋合金进行清洗，该清洗液不仅能够有效地去除乏燃料组件表面的铅铋合金，而且不对乏燃料组件产生超过安全限制的影响。

技术领域

本发明涉及乏燃料后处理技术领域，特别是涉及乏燃料上铅铋合金的清洗方法。

背景技术

核电的使用是人类在能源利用史上的一个重大突破，利用原子核的裂变反应，核燃料能够产生其他所有传统化石能源所无法比拟的高能量输出，并且，这些高能量输出往往只需要耗费少量的核燃料。这种低投入高产出的特性，使得人类日益重视对核能的利用，并不断加大在核能领域的研究开发，时至今日，核能已经成为世界上许多国家的重要能源组成部分。然而，核电在具有极高利用价值的同时，其所可能带来的危害也令人们谈核色变。在使用核电的过程中，如果保护不当而致使出现核泄漏等重大事故，将会对核电厂周边的环境乃至全人类带来及其严重的核污染灾害，因此，如何在对核能的开发利用过程中保证其安全性，是一个极其重要的研究课题。

乏燃料是指在反应堆内进行一定时间的裂变反应之后，达到了设计燃耗而被卸载出反应堆的核燃料。由于被卸载后的乏燃料仍会在相当长的时间内继续产生衰变热，因此现有的压水堆核电厂通常会将乏燃料组件储存在乏燃料水池内并利用乏燃料水池的冷却系统对乏燃料进行冷却，将其产生的热量排出至最终热阱(大气、江河、大海等)，被冷却后的乏燃料可以进行溶解等后处理，以提取尚有利用价值的核素。

对于液态金属快堆，在乏燃料从反应堆堆芯取出后，乏燃料组件会附着金属冷却剂，而附着的金属冷却剂会给乏燃料组件的贮存带来安全隐患，因此在乏燃料组件放入乏燃料水池进行贮存之前，需对其进行清洗，除去乏燃料组件表面粘附的金属冷却剂。对于钠冷快堆，现有方法是将乏燃料组件转至清洗井后，利用氩气保护下的氩-水蒸气来清除乏燃料表面粘附的钠冷却剂，水蒸气能够与钠发生化学反应，并产生H₂；而破损的乏燃料组件则在高温铅封井内利用高温铅对组件进行铅封处理；更换下来的设备先采用氮气保护下的氮气一水蒸气清洗法除去钠，再用去污溶液对除钠设备进行去污，使其达到维修所允许的安全标准。从清洗井排出的含氢气(或氮气)、水蒸气、放射性、氢气的气体混合物经水冷冷凝器、过滤器由水循环泵抽吸，送入空气稀释管道排出；含放射性的冷凝废液由泵送入后处理系统，去污液通过由蒸气加热的去污液加热器后进入清洗井，并备有去污液循环泵，以使去污过程能动态进行。清洗井还配有电加热器，再与充氮或放空气管线抽真空系统相通，以保护干燥过程的进行。同时抽真空系统有助于在清洗过程中实行减压清洗。在该清洗装置中，氢气的测量是清洗除钠过程的氢爆、氢火的一个首要控制量，它也表示清洗过程进行的程度。然而，对于以铅铋作为冷却剂的反应堆，由于铅铋合金的化学性质跟钠不同，钠冷快堆的乏燃料清洗方法不适用于铅铋合金，而目前以铅铋为冷却剂的反应堆研究还处于初步阶段，暂无提出合适的乏燃料表面铅铋合金的处理方法。

发明内容

基于此，有必要乏燃料上铅铋合金难以去除的问题，提供一种乏燃料上铅铋合金的清洗方法。

一种乏燃料上铅铋合金的清洗方法，包括以下步骤：

将乏燃料放置于清洗液中进行清洗，所述乏燃料上具有不锈钢组件和铅铋合金，所述清洗液中具有醋酸和双氧水。

在其中一个实施例中，所述醋酸在所述清洗液中的体积分数为20％～50％。

在其中一个实施例中，所述醋酸在所述清洗液中的体积分数为35％～45％。

在其中一个实施例中，所述双氧水在所述清洗液中的体积分数为4％～16％。

在其中一个实施例中，所述双氧水在所述清洗液中的体积分数8％～12％。

在其中一个实施例中，所述清洗液由体积分数为35％～45％的醋酸、8％～12％的双氧水和水组成。