[发明专利]用于乏燃料元件燃耗测量的自动化放化分离系统

权利要求书

1.用于乏燃料元件燃耗测量的自动化放化分离系统，其特征在于，该系统由溶解单元、调料单元、分离单元及控制系统组成，溶解单元、调料单元和分离单元通过料液输送管连接；

其中，溶解单元包括溶解器，溶解器为双层且带有三颈的圆瓶状结构，其中一颈和冷凝管相连，一颈放置底部为蜂窝状结构的投料管，另一颈内插入料液输送管实现溶解器和调料单元的连接；溶解器的内层盛装用于溶解乏燃料元件的溶解液，外层用于盛装高温水或冷却水；

分离单元主要包括Mo分离柱、Nd分离柱、Pu分离柱、U分离柱及Cs检测单元，其中Mo分离柱为SiO₂-P-α-安息香肟树脂柱，Nd分离柱为HZ-001型树脂柱、Pu分离柱为N256阴离子树脂柱、U分离柱为TBP树脂柱，Cs检测单元主要为γ探测器；

调料单元包括用于浓度稀释的浓度稀释器、用于同位素稀释的同位素稀释器、Pu调料槽、U调料槽、Nd调料槽、电磁阀及向料液提供动力的蠕动泵，其中Pu调料槽、U调料槽和Nd调料槽的开关由电磁阀控制，浓度稀释器和同位素稀释器通过蠕动泵和料液输送管串联连接；乏燃料元件在溶解器里溶解后经蠕动泵泵至浓度稀释器，经浓度稀释后经蠕动泵泵至同位素稀释器，经同位素稀释器稀释后的料液分为5份，其中一份料液经Nd调料槽调料后进入Nd分离柱，一份料液经Pu调料槽调料后去往Pu分离柱，一份料液经U调料槽调料后进入U分离柱，另2份料液可分别直接进入分离单元的Mo分离柱和Cs检测单元；

控制系统由控制箱和计算机组成，通过控制系统控制溶解单元、调料单元中高温水浴槽、低温水浴槽、蠕动泵和电磁阀的开关，实现对该分离系统的远程控制和自动化操作。

2.根据权利要求1所述的用于乏燃料元件燃耗测量的自动化放化分离系统，其特征在于，所述溶解器内层盛装的溶解液为王水；溶解器外层设置有进、出接口，用于连接溶解器外的高温水浴槽和低温水浴槽；其中高温水浴槽和低温水浴槽提供的水温分别为75～90℃和20～30℃。

3.根据权利要求1所述的用于乏燃料元件燃耗测量的自动化放化分离系统，其特征在于，在所述同位素稀释器里同时加入已知含量的²³³U、²⁴²Pu、⁹²Mo、¹⁵⁰Nd四种同位素稀释剂。

4.根据权利要求1所述的用于乏燃料元件燃耗测量的自动化放化分离系统，其特征在于，所述调料单元的浓度稀释器里加入的为0.8mol/L HNO₃，溶解液与加入的硝酸的体积比为约为1:200。

5.根据权利要求1所述的用于乏燃料元件燃耗测量的自动化放化分离系统，其特征在于，冷凝管上端通过管道和缓冲瓶及集液瓶相连。

6.根据权利要求1所述的用于乏燃料元件燃耗测量的自动化放化分离系统，其特征在于，溶解器放置在磁力搅拌器上。

7.根据权利要求1所述的用于乏燃料元件燃耗测量的自动化放化分离系统，其特征在于，所述溶解器为玻璃材质，投料管为聚四氟乙烯材质。

8.根据权利要求1所述的用于乏燃料元件燃耗测量的自动化放化分离系统，其特征在于，Pu调料槽由3个贮槽组成，分别放置浓度为0.1mol/L的Fe(NH₂SO₃)₂溶液、饱和NaNO₂溶液及浓度为10mol/L的硝酸。

9.根据权利要求1所述的用于乏燃料元件燃耗测量的自动化放化分离系统，其特征在于，U调料槽由2个贮槽组成，分别放置浓度为0.05mol/L的Fe(NH₂SO₃)₂溶液和浓度为8mol/L的硝酸。

10.根据权利要求1所述的用于乏燃料元件燃耗测量的自动化放化分离系统，其特征在于，Nd调料槽里盛装有硝酸-草酸铵溶液。