[发明专利]一种高温钠中裂变产物滞留因子的测量方法及测量系统

权利要求书

1.一种高温钠中裂变产物滞留因子的测量方法，其特征在于：所述的测量方法依次包括如下步骤：

(1)将加热容器中的钠加热到一定温度后按照一定比例与裂变产物模拟物进行混合；

(2)所述的裂变产物模拟物在所述的加热容器中实现从钠池到覆盖气体的迁移；

(3)通过对所述的覆盖气体的取样和化学检测计算出所述的裂变产物模拟物从所述的钠池到所述的覆盖气体的所述的滞留因子，

步骤(1)中，针对所述的加热容器中稳态钠池表面蒸发过程中向覆盖气体的迁移过程这一长期平衡过程，通过事先向所述的加热容器内放置所述的裂变产物模拟物后再进钠溶解的方式进行混合，进钠后放置足够长的时间以确保钠与裂变产物模拟物充分混合，

或步骤(1)中，针对所述的加热容器中钠池中惰性气体气泡瞬态释放过程这一短期非平衡过程，通过置于所述的加热容器中的压力驱动释放装置，利用所述的压力驱动释放装置释放的惰性气体的瞬时压强，实现裂变产物模拟物向钠中的快速释放。

2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于：步骤(1)中，所述的温度为300-600℃。

3.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于：步骤(3)中，所述的取样通过二级过滤元件和取样瓶实现，

覆盖气体的取样首先通过与所述的加热容器连接的二级过滤元件，在过滤吸附覆盖气体中的钠气溶胶及非挥发性裂变产物后，惰性气体和大部分挥发性裂变产物被收集在所述的取样瓶内。

4.根据权利要求3所述的测量方法，其特征在于：步骤(3)中，根据分析对象元素的不同，分别利用相应的洗脱溶液对所述的二级过滤元件进行前处理操作，得到待测溶液；通过元素定量分析方法得到所述的待测溶液和所述的取样瓶内的取样气体的待测元素的准确浓度，进而计算所述的滞留因子。

5.根据权利要求4所述的测量方法，其特征在于：所述的元素定量分析方法为ICP-MS。

6.根据权利要求4所述的测量方法，其特征在于，所述的滞留因子的计算公式为：

FS_i＝C_i·(V-V_液钠)·M_i/m_总

其中：

FS_i为核素i的滞留因子；

C_i为核素i在覆盖气体中的浓度；

V为加热容器总容积；

V_液钠为加热容器内液钠所占体积；

M_i为裂变产物i的摩尔质量；

m_总为加入的裂变产物模拟物总质量。

7.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于：所述的覆盖气体为氩气。

8.一种用于实施权利要求1-7中任意一项所述的测量方法的测量系统，其特征在于，所述的测量系统包括钠支路、抽真空及覆盖气体置换支路、取样支路，

所述的钠支路包括电子称、钠转移罐、加热容器、压力驱动释放装置；所述的电子称用于称量钠转移罐的重量；所述的钠转移罐用于储存转入所述的加热容器中的钠；所述的压力驱动释放装置位于所述的加热容器内，用于通过其释放的惰性气体的瞬时压强实现裂变产物模拟物向钠中的快速释放，

所述的抽真空及覆盖气体置换支路包括覆盖气体钢瓶、真空泵、气体缓冲瓶；所述的覆盖气体钢瓶用于向所述的加热容器内提供覆盖气体；所述的真空泵用于整个测量系统中与抽真空相关的操作；所述的气体缓冲罐用于对所述的覆盖气体向所述的加热容器的进气进行缓冲，

所述的取样支路包括二级过滤元件和取样瓶，覆盖气体的取样首先通过与所述的加热容器连接的二级过滤元件，在过滤吸附覆盖气体中的钠气溶胶及非挥发性裂变产物后，惰性气体和大部分挥发性裂变产物被收集在所述的取样瓶内。