俄研制乏燃料混合密度计
摘要
Rosatom与Green Star Instruments研制俄罗斯首台进口替代型混合式密度计,可利用X射线和伽马射线直接测量乏燃料中的铀钚浓度,减少样品制备、化学试剂使用和人员辐照。原型机已通过验收,并具备隔管测量潜力,将服务乏燃料后处理及闭式燃料循环。

俄罗斯首台进口替代型混合式密度计专为优化乏燃料后处理流程而设计,可为实验室分析提供更快速、更精确且自动化的方法。
该设备由Rosatom与Green Star Instruments合作开发,可使科研人员精确测量乏燃料中残留的重金属(铀和钚)浓度。这对于评估可提取并循环用于REMIX或MOX燃料等新燃料基体的“有用资源”数量至关重要。
对高放射性乏燃料的传统实验室分析劳动强度很大,并且需要复杂的多阶段化学萃取。混合式密度计结合了无损分析技术(通常为K吸收边密度测定和X射线荧光分析),无需预先分离元素即可直接进行同步高精度分析。
该设备利用X射线和伽马射线测量铀和钚的浓度,无需复杂的样品制备或化学试剂,从而提高分析准确性并降低人员辐照。
随着制裁不断加剧,国际社会也在推动与俄罗斯核工业脱钩,这项俄罗斯国产技术消除了对西方制造的实验室分析设备的依赖,确保Rosatom在俄罗斯国内的后处理流程完全自给自足。
与传统方法相比,这项新技术能够提供更准确的结果,预计将取代多种现有分析程序,显著降低实验室工作的复杂程度。在安全方面,该密度计可集成到实验室热室中,使操作人员能够通过机械手远程处理高放射性样品,有效降低人员所受辐射剂量。
此外,试验表明,该设备能够穿透不锈钢管壁进行测量,为未来无需取样而直接监测管道内溶液奠定了基础。该原型机已在Rosatom位于克拉斯诺亚尔斯克边疆区(Krasnoyarsk Krai)的一处设施完成验收试验,并确认达到了预期目标。预计这项技术将推广至其他需要精确控制铀、钚含量的核工业企业。
该技术支持俄罗斯由Proryv(Breakthrough)等项目推动的更广泛长期战略,即到本世纪中叶实现核燃料循环完全闭合,并最大限度减少长寿命放射性废物。
