CN113270220A - 一种应用高通量试验堆两级辐照生产252Cf的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应用高通量试验堆两级辐照生产252Cf的方法，该方法包括：在辐照堆内辐照第一代靶件获取超铀核素，第一代靶件采用天然铀、贫化铀或含有238U氧化物的材料作为靶件材料；所述超铀核素包括242Pu、243Am和244Cm；在辐照堆内辐照第二代靶件获取252Cf，第二代靶件采用所述超铀核素中的任一超铀核素或者三者的混合物。本发明两代靶件设计技术路线，可在较短的辐照时间内获得了较高的252Cf产量，避免了第一代238U靶件生产252Cf时间非常漫长和第二代靶件材料缺失的问题。本发明第一代靶件在高通量试验堆中辐照，可获得非常高的242Pu、243Am和244Cm等超铀核素的生产效率。

Description

一种应用高通量试验堆两级辐照生产252Cf的方法
技术领域
本发明涉及放射性同位素生产技术领域，具体涉及一种应用高通量试验堆两级辐照生产252Cf的方法。
背景技术
252Cf作为一种人工制造的放射性核素，通常用于制作紧凑的、便携的、高强度的中子源，在工业界应用非常广泛，涵盖核反应堆启动、核燃料棒扫描、石油探测、癌症治疗、材料分析、材料探伤、研究等领域。
目前世界上只有美国和俄罗斯具备商业化生产252Cf的能力，垄断了252Cf供给市场，价格非常昂贵。另一方面，随着中美贸易战及美国对中国的“限核令”的执行，我国可能面临无252Cf可买的风险。全面掌握252Cf的生产和后处理工艺等核心技术，可以避免中国整个核电、核技术领域在关键技术上受制于人。
美国最初在高通量装置上辐照242Pu，提取252Cf后，镅和锔等核素锕系核素循环利用装入下一批靶件中继续辐照，最终靶件形成以锔为主要的辐照材料。
由于252Cf的生产链较长，以更靠近252Cf的核素作为初始靶件材料，可更快地形成以锔为主要的辐照材料，提高252Cf的生产效率。但目前我国没有大量的钚、镅或锔等可作为252Cf 生产材料的超铀核素储备，从已有的核电厂乏燃料中提取这些核素，又面临核素含量较低，处理量非常大的难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中子源用放射性同位素252Cf的生产方法基于目前我国没有大量的钚、镅或锔等可作为252Cf生产材料的超铀核素储备，从已有的核电厂乏燃料中提取这些核素，又面临核素含量较低，处理量非常大的难题，即252Cf生产初始辐照材料缺失的问题，进而造成现有技术中子源用放射性同位素252Cf的生产方法效率低的技术问题。
本发明目的在于提供一种应用高通量试验堆两级辐照生产252Cf的方法，该两级方法第一代靶件242Pu、243Am和244Cm等超铀核素的产量高，第二代靶件252Cf生产效率较高，靶件材料后处理的工作量较低，具有很高的工程实用价值；且填补国内并无252Cf的生产方法的空白。
本发明通过下述技术方案实现：
一种应用高通量试验堆两级辐照生产252Cf的方法，该方法包括：
第一级辐照生产242Pu、243Am和244Cm等超铀核素：在辐照堆内辐照第一代靶件获取超铀核素，所述第一代靶件采用天然铀、贫化铀或其他含有238U氧化物的材料作为靶件材料；所述超铀核素包括242Pu、243Am和244Cm等；
第二级辐照生产252Cf：在辐照堆内辐照第二代靶件获取252Cf，所述第二代靶件采用所述超铀核素中的任一超铀核素或者任意两者的混合物或者三者的混合物；第一代靶件的材料后处理，可分别提取242Pu、243Am或244Cm等作为第二代靶件材料；也可将这些核素混合作为靶件材料，从而进一步减少第一代靶件材料后处理中各核素的分离难度。
工作原理是：针对252Cf生产初始辐照材料缺失的问题，本发明设计了一种应用高通量试验堆两级辐照生产252Cf的方法，利用高通量试验堆热中子通量高的特点，辐照生产252Cf生产链上的核素；本发明两代靶件设计技术路线，即辐照第一代靶件获得超铀核素，然后辐照第二代超铀核素靶件获得252Cf。
本发明结合两级辐照，第一级辐照生产242Pu、243Am和244Cm(钚、镅和锔)等超铀核素，且超铀核素的产量高；具体地将第一代靶件合理布置在高通量试验堆中辐照一定时间后，提出堆芯并进行材料后处理，提取出242Pu、243Am和244Cm等超铀核素；第一级辐照生产242Pu、243Am和244Cm(钚、镅和锔)等超铀核素的产物作为第二级辐照的辐照材料，将第二代靶件合理布置在高通量试验堆中，辐照生产252Cf，生产效率较高，靶件材料后处理的工作量较低，具有很高的工程实用价值。具体地：靶件分为两代靶件设计，第一代靶件采用含有238U核素的核材料作为辐照材料；第一代靶件辐照到一定时间后，提取242Pu、243Am和244Cm等超铀核素；第二代靶件的辐照材料来自于第一代靶件的辐照产物，采用242Pu、243Am和244Cm等作为辐照材料，也可将这些核素混合作为靶件材料，从而进一步减少第一代靶件材料后处理中各核素的分离难度。
本发明：(1)两代靶件设计技术路线，可在较短的辐照时间内获得了较高的252Cf产量，避免了第一代238U靶件生产252Cf时间非常漫长和第二代靶件材料缺失的问题；(2)第一代靶件在高通量试验堆中辐照，可获得非常高的242Pu、243Am和244Cm等超铀核素的生产效率，见图4，核素在初始装量中的含量远高于压水堆等堆型乏燃料组件中的核素含量，从而可大幅减少材料后处理的工作量，获得大量的242Pu、243Am和244Cm等核素。
中国工程试验堆很快将进入运行阶段，该堆为高热中子通量试验堆，为252Cf同位素的生产提供了有利条件。
作为进一步地优选方案，所述第一代靶件的数量为多根，且多根第一代靶件布置于所述辐照堆内。
作为进一步地优选方案，所述第二代靶件的数量为一根，且一根第二代靶件布置于所述辐照堆内的中心位置；这是基于第二代靶件由于材料较多，可只制作成一根靶件，仅占用堆芯一个孔道，从而减少靶件制造、辐照及后处理等成本。
作为进一步地优选方案，所述第二代靶件是一种用于高通量试验堆辐照超铀核素生产252Cf的靶件；所述第二代靶件的结构为中空环状棒束形式结构，所述第二代靶件沿靶件径向方向从里往外依次为管状的中心孔道、第一包壳层、第一冷却水隙层、第二包壳层、基体层、第三包壳层、第二冷却水隙层和第四包壳层。
基于现有技术中子源用放射性同位素252Cf的生产方法存在效率不高的问题，且目前国内并无252Cf的生产方法本发明设计了一种高通量试验堆辐照靶件，这是考虑第一代靶件可获得非常高的242Pu、243Am和244Cm等超铀核素。具体地，本发明设计的第二代靶件是一种用于高通量试验堆辐照超铀核素生产252Cf的靶件，第二代靶件的结构为中空环状棒束形式结构，所述第二代靶件沿靶件径向方向从里往外依次为管状的中心孔道、第一包壳层、第一冷却水隙层、第二包壳层、基体层、第三包壳层、第二冷却水隙层和第四包壳层。其中，中心孔道区域可通有轻水或者密封，外围区域为超铀核素辐照材料区，靶件辐照材料为弥散于金属基体中的超铀核素氧化物。靶件几何尺寸视靶件辐照条件要求可进行调整。
当然第一代靶件的结构并无具体限制，现有技术中的靶件结构均可实现本发明。
作为进一步地优选方案，所述中心孔道通水或者密封。
作为进一步地优选方案，所述基体层的材料采用弥散于金属基体中的超铀核素氧化物，其中，所述金属基体的材料为铝材料。本发明可以增加靶件基体层材料体积，减少超铀核素氧化物的中子自屏效应；本发明基体层的基体材料是铝材料，在铝材料里弥散着超铀核素氧化物。
作为进一步地优选方案，所述基体层的超铀核素辐照材料中超铀核素氧化物含量为 10％-20％；在保证基体层靶件材料总装量的前提下，降低超铀核素氧化物在靶件材料中的含量，可减少材料的自屏效应，提高靶件的252Cf生产效率。
作为进一步地优选方案，所述基体层的高度范围为6cm-34cm(即靶件的棒束高度)，厚度为0.1cm-0.5cm；在保证超铀核素氧化物总装量的同时，优化基体层靶材厚度和高度，以减少靶材的自屏效应，提高252Cf生产效率。
作为进一步地优选方案，所述第一包壳层、第二包壳层、第三包壳层和第四包壳层的材料均采用铝材料或锆材料；
所述第一包壳层、第二包壳层、第三包壳层和第四包壳层的厚度相等；所述第一冷却水隙层、第二冷却水隙层的厚度相等。
作为进一步地优选方案，所述辐照堆为高通量试验堆，高通量试验堆是高中子通量反应堆的简称，指中子注量率高于1014中子/厘米2·秒的反应堆。采用高浓235U作为核燃料，水作为慢化剂和冷却剂，铍作为中子反射层。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明两代靶件设计技术路线，可在较短的辐照时间内获得了较高的252Cf产量，避免了第一代238U靶件生产252Cf时间非常漫长和第二代靶件材料缺失的问题。
2、本发明第一代靶件在高通量试验堆中辐照，可获得非常高的242Pu、243Am和244Cm等超铀核素的生产效率，见图4，核素在初始装量中的含量远高于压水堆等堆型乏燃料组件中的核素含量，从而可大幅减少材料后处理的工作量，获得大量的242Pu、243Am和244Cm等核素。
3、本发明第一代靶件的材料后处理，可分别提取242Pu、243Am或244Cm等作为第二代靶件材料；也可将这些核素混合作为靶件材料，从而进一步减少第一代靶件材料后处理中各核素的分离难度；
4、本发明第二代靶件由于材料较多，可只制作成一根靶件，仅占用堆芯一个孔道，从而减少靶件制造、辐照及后处理等成本。
5、本发明第二代靶件在高通量试验堆中辐照，可获得非常高的252Cf生产效率；242Pu、243Am和244Cm混合核素的252Cf生产效率见图5，单位质量材料的252Cf产量和产出时间远优于第一代靶件。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明一种应用高通量试验堆两级辐照生产252Cf的方法流程图。
图2为本发明第一代靶件在高通量试验堆中的布置方案示意图。
图3为本发明第二代靶件在高通量试验堆中的布置方案示意图。
图4为本发明242Pu、243Am和244Cm等主要核素在每公斤238U核素中的产量随辐照时间的变化曲线图。
图5为本发明252Cf在每克242Pu、243Am和244Cm混合核素中的产量随辐照时间的变化曲线图。
图6为本发明实施例2第二代靶件的结构示意图。
图7为本发明实施例2堆芯中部位置不同高度靶件252Cf产量随辐照时间的变化曲线示意图。
附图标记及对应的零部件名称：
1-中心孔道，2-第一包壳层，3-第一冷却水隙层，4-第二包壳层，5-基体层，6-第三包壳层，7-第二冷却水隙层，8-第四包壳层。
具体实施方式
在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所发明的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本发明的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
在本发明的各种实施例中，表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B 或可包括A和B二者。
在本发明的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本发明的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。
应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。
在本发明的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本发明的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1至图5所示，本发明一种应用高通量试验堆两级辐照生产252Cf的方法，该方法包括：
第一级辐照生产242Pu、243Am和244Cm等超铀核素：在辐照堆内辐照第一代靶件获取超铀核素，所述第一代靶件采用天然铀、贫化铀或其他含有238U氧化物的材料作为靶件材料；所述超铀核素包括242Pu、243Am和244Cm等；
第二级辐照生产252Cf：在辐照堆内辐照第二代靶件获取252Cf，所述第二代靶件采用所述超铀核素中的任一超铀核素或者任意两者的混合物或者三者的混合物或者多者的混合物；第一代靶件的材料后处理，可分别提取242Pu、243Am或244Cm等作为第二代靶件材料；也可将这些核素混合作为靶件材料，从而进一步减少第一代靶件材料后处理中各核素的分离难度。
具体地，所述第一代靶件的数量为多根，且多根第一代靶件布置于所述辐照堆内。
具体地，所述第二代靶件的数量为一根，且一根第二代靶件布置于所述辐照堆内的中心位置；这是基于第二代靶件由于材料较多，可只制作成一根靶件，仅占用堆芯一个孔道，从而减少靶件制造、辐照及后处理等成本。
具体地，所述辐照堆采用高通量试验堆，高通量试验堆是高中子通量反应堆的简称，指中子注量率高于1014中子/厘米2·秒的反应堆。采用高浓235U作为核燃料，水作为慢化剂和冷却剂，铍作为中子反射层。
本实施例实施时：
以238U氧化物作为靶件材料，制作第一代靶件。
如图2示意，图2中间白色位置为靶件。本发明的一个实施例中，将8根，总计33kg238U装载量的第一代靶件布置到高通量试验堆中进行辐照。可通过提高靶件数目，提高靶件辐照产物的总产量。
如图2所示，本发明的一个实施例中，242Pu、243Am和244Cm等核素的产量随时间的变化见图4。根据242Pu、243Am和244Cm等核素的需求量和图4，确定靶件的数目和辐照时间。
第一代靶件的材料进行后处理，可分别提取242Pu、243Am或244Cm，也可将这些核素一同提取，作为第二代靶件的辐照材料。
如图3示意，图3中心白色位置为靶件。本发明的一个实施例中，将1根第二代靶件，布置到高通量试验堆中进行辐照。
本发明的一个实施例中，252Cf在每克242Pu、243Am和244Cm混合核素中的产量随辐照时间的变化如图5所示。根据252Cf的需求量，确定242Pu、243Am和244Cm等核素的初始装载量和辐照时间。
工作原理是：针对252Cf生产初始辐照材料缺失的问题，本发明设计了一种应用高通量试验堆两级辐照生产252Cf的方法，利用高通量试验堆热中子通量高的特点，辐照生产252Cf生产链上的核素；本发明两代靶件设计技术路线，即辐照第一代靶件获得超铀核素，然后辐照第二代超铀核素靶件获得252Cf。
本发明结合两级辐照，第一级辐照生产242Pu、243Am和244Cm(钚、镅和锔)等超铀核素，且超铀核素的产量高；具体地将第一代靶件合理布置在高通量试验堆中辐照一定时间后，提出堆芯并进行材料后处理，提取出242Pu、243Am和244Cm等超铀核素；第一级辐照生产242Pu、243Am和244Cm(钚、镅和锔)等超铀核素的产物作为第二级辐照的辐照材料，将第二代靶件合理布置在高通量试验堆中，辐照生产252Cf，生产效率较高，靶件材料后处理的工作量较低，具有很高的工程实用价值。具体地：靶件分为两代靶件设计，第一代靶件采用含有238U核素的核材料作为辐照材料；第一代靶件辐照到一定时间后，提取242Pu、243Am和244Cm等超铀核素；第二代靶件的辐照材料来自于第一代靶件的辐照产物，采用242Pu、243Am和244Cm等作为辐照材料，也可将这些核素混合作为靶件材料，从而进一步减少第一代靶件材料后处理中各核素的分离难度。
本发明的有益效果：(1)两代靶件设计技术路线，可在较短的辐照时间内获得了较高的252Cf产量，避免了第一代238U靶件生产252Cf时间非常漫长和第二代靶件材料缺失的问题； (2)第一代靶件在高通量试验堆中辐照，可获得非常高的242Pu、243Am和244Cm等超铀核素的生产效率，见图4，核素在初始装量中的含量远高于压水堆等堆型乏燃料组件中的核素含量，从而可大幅减少材料后处理的工作量，获得大量的242Pu、243Am和244Cm等核素。(3) 本发明第一代靶件的材料后处理，可分别提取242Pu、243Am或244Cm等作为第二代靶件材料；也可将这些核素混合作为靶件材料，从而进一步减少第一代靶件材料后处理中各核素的分离难度。(4)本发明第二代靶件由于材料较多，可只制作成一根靶件，仅占用堆芯一个孔道，从而减少靶件制造、辐照及后处理等成本。(5)本发明第二代靶件在高通量试验堆中辐照，可获得非常高的252Cf生产效率；242Pu、243Am和244Cm混合核素的252Cf生产效率见图5，单位质量材料的252Cf产量和产出时间远优于第一代靶件。
中国工程试验堆很快将进入运行阶段，该堆为高热中子通量试验堆，为252Cf同位素的生产提供了有利条件。
实施例2
如图6所示，本实施例与实施例1的区别在于，本实施例的第二代靶件是一种用于高通量试验堆辐照超铀核素生产252Cf的靶件；所述第二代靶件的结构为中空环状棒束形式结构，所述第二代靶件沿靶件径向方向从里往外依次为管状的中心孔道1、第一包壳层2、第一冷却水隙层3、第二包壳层4、基体层5、第三包壳层6、第二冷却水隙层7和第四包壳层8。
具体地，所述中心孔道1通水或者密封。
具体地，所述基体层5的材料采用弥散于金属基体中的超铀核素氧化物，其中，所述金属基体的材料为铝材料。本发明可以增加靶件基体层材料体积，减少超铀核素氧化物的中子自屏效应；本发明基体层的基体材料是铝材料，在铝材料里弥散着超铀核素氧化物。
具体地，所述基体层5的超铀核素辐照材料中超铀核素氧化物含量为10％-20％；在保证基体层靶件材料总装量的前提下，降低超铀核素氧化物在靶件材料中的含量，可减少材料的自屏效应，提高靶件的252Cf生产效率。
具体地，所述基体层5的高度范围为6cm-34cm(即靶件的棒束高度)，厚度为0.1cm-0.5cm；在保证超铀核素氧化物总装量的同时，优化基体层靶材厚度和高度，以减少靶材的自屏效应，提高252Cf生产效率。
具体地，所述第一包壳层2、第二包壳层4、第三包壳层6和第四包壳层8的材料均采用铝材料或锆材料；
所述第一包壳层2、第二包壳层4、第三包壳层6和第四包壳层8的厚度相等；所述第一冷却水隙层3、第二冷却水隙层7的厚度相等。
实施是，合理选取超铀核素氧化物在基体层靶件材料中的含量，在保证超铀核素氧化物总装量的同时，尽量降低超铀核素在靶件材料中的含量。本发明实施时，所述基体层5的超铀核素辐照材料中超铀核素氧化物含量优选含量为10％-20％；见下表1，靶件在减少自屏效应的同时可实现装量最大化。
表1超铀核素氧化物材料减少自屏效应结果
Figure BDA0003066392170000081
由表1可知，基体层的超铀核素辐照材料中超铀核素氧化物含量为10％-20％是优选方案，能够使单位超铀核素氧化物材料的252Cf饱和产量达到0.40mg/g。因此，在保证基体层5靶件材料总装量的前提下，降低超铀核素氧化物在靶件材料中的含量，可减少材料的自屏效应，提高靶件的252Cf生产效率。
实施时，根据252Cf产量的要求，设置不同的靶件高度。在本发明实施例中，第二代靶件 6cm至34cm高度时的252Cf产量见图7。
由图7可知，第二代靶件仅放置于堆芯中部中子通量密度较高且较为平坦的区域，避免靶件两端进入中子通量密度较低的区域；在中部位置，252Cf产量和靶件高度成正比关系。
具体地，本发明设计的第二代靶件是一种用于高通量试验堆辐照超铀核素生产252Cf的靶件，第二代靶件的结构为中空环状棒束形式结构，所述第二代靶件沿靶件径向方向从里往外依次为管状的中心孔道、第一包壳层、第一冷却水隙层、第二包壳层、基体层、第三包壳层、第二冷却水隙层和第四包壳层。其中，中心孔道区域可通有轻水或者密封，外围区域为超铀核素辐照材料区，靶件辐照材料为弥散于金属基体中的超铀核素氧化物。靶件几何尺寸视靶件辐照条件要求可进行调整。
当然第一代靶件的结构并无具体限制，现有技术中的靶件结构均可实现本发明。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/ 或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/ 或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种应用高通量试验堆两级辐照生产252Cf的方法，其特征在于，该方法包括：
在辐照堆内辐照第一代靶件获取超铀核素，所述第一代靶件采用天然铀、贫化铀或含有238U氧化物的材料作为靶件材料；所述超铀核素包括242Pu、243Am和244Cm；
在辐照堆内辐照第二代靶件获取252Cf，所述第二代靶件采用所述超铀核素中的任一超铀核素或者任意两者的混合物或者三者的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种应用高通量试验堆两级辐照生产252Cf的方法，其特征在于，所述第一代靶件的数量为多根，且多根第一代靶件布置于所述辐照堆内。
3.根据权利要求1所述的一种应用高通量试验堆两级辐照生产252Cf的方法，其特征在于，所述第二代靶件的数量为一根，且一根第二代靶件布置于所述辐照堆内的中心位置。
4.根据权利要求1或3所述的一种应用高通量试验堆两级辐照生产252Cf的方法，其特征在于，所述第二代靶件的结构为中空环状棒束形式结构，所述第二代靶件沿靶件径向方向从里往外依次为管状的中心孔道(1)、第一包壳层(2)、第一冷却水隙层(3)、第二包壳层(4)、基体层(5)、第三包壳层(6)、第二冷却水隙层(7)和第四包壳层(8)。
5.根据权利要求4所述的一种应用高通量试验堆两级辐照生产252Cf的方法，其特征在于，所述中心孔道(1)通水或者密封。
6.根据权利要求4所述的一种应用高通量试验堆两级辐照生产252Cf的方法，其特征在于，所述基体层(5)的材料采用弥散于金属基体中的超铀核素氧化物，其中，所述金属基体的材料为铝材料。
7.根据权利要求6所述的一种应用高通量试验堆两级辐照生产252Cf的方法，其特征在于，所述基体层(5)的超铀核素辐照材料中超铀核素氧化物含量为10％-20％。
8.根据权利要求7所述的一种应用高通量试验堆两级辐照生产252Cf的方法，其特征在于，所述基体层(5)的高度范围为6cm-34cm，厚度为0.1cm-0.5cm。
9.根据权利要求4所述的一种应用高通量试验堆两级辐照生产252Cf的方法，其特征在于，所述第一包壳层(2)、第二包壳层(4)、第三包壳层(6)和第四包壳层(8)的材料均采用铝材料或锆材料；
所述第一包壳层(2)、第二包壳层(4)、第三包壳层(6)和第四包壳层(8)的厚度相等；所述第一冷却水隙层(3)、第二冷却水隙层(7)的厚度相等。
10.根据权利要求1所述的一种应用高通量试验堆两级辐照生产252Cf的方法，其特征在于，所述辐照堆为高通量试验堆。
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