RU2307071C2 - Способ производства стронция-90 без носителя и стронция-89 без носителя с использованием ядерного водно-растворного реактора и устройство для реализации способа - Google Patents
Способ производства стронция-90 без носителя и стронция-89 без носителя с использованием ядерного водно-растворного реактора и устройство для реализации способа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2307071C2 RU2307071C2 RU2005136613/15A RU2005136613A RU2307071C2 RU 2307071 C2 RU2307071 C2 RU 2307071C2 RU 2005136613/15 A RU2005136613/15 A RU 2005136613/15A RU 2005136613 A RU2005136613 A RU 2005136613A RU 2307071 C2 RU2307071 C2 RU 2307071C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- strontium
- gaseous medium
- carrier
- solvent
- holding
- Prior art date
Links
Landscapes
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к производству радионуклидов и может быть использовано для производства стронция-90 без носителя и стронция-89 без носителя. Способ производства включает следующее: газообразную среду, образующуюся в активной зоне работающего ядерного водно-растворного реактора и выходящую в его компенсационную камеру, прокачивают через аппараты для выдержки газообразной среды. В аппаратах для выдержки газообразной среды газообразную среду прокачивают вместе с находящимся в них растворителем стронция. В процессе прокачки газообразной среды выдерживают газообразную среду до ее поступления во второй аппарат для выдержки газообразной среды в течение времени t, определяемого по формуле
где t - время выдержки газообразной среды до ее поступления во второй аппарат для выдержки газообразной среды, с; 
- объемная активность криптона-89 перед первым аппаратом для выдержки газообразной среды, Бк/м3; 
- объемная активность криптона-90 перед первым аппаратом для выдержки газообразной среды, Бк/м3; θ - отношение удельной активности стронция-90 к удельной активности стронция-89 в готовом продукте стронция-89 без носителя; 
- постоянная распада криптона-89, с-1; 
- постоянная распада криптона-90, с-1. Накапливают стронций-90 без носителя в растворителе стронция, находящемся в первом аппарате для выдержки газообразной среды. Накапливают стронций-89 без носителя в растворителе стронция, находящемся во втором аппарате для выдержки газообразной среды. Сливают растворитель стронция с накопленным количеством стронция-90 без носителя и растворитель стронция с накопленным количеством стронция-89 без носителя в систему кондиционирования готового продукта. Результат изобретения: получение готовых продуктов в виде раствора стронция-90 без носителя и раствора стронция-89 без носителя. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к производству радионуклидов и может быть использовано для производства стронция-89 без носителя и стронция-90 без носителя.
Известен способ производства стронция-89 [Абалин С.С., Верещагин Ю.И., Григорьев Г.Ю., Павшук В.А., Пономарев-Степной Н.Н., Хвостионов В.Е., Чувилин Д.Ю., "Способ производства стронция-89", Патент США №6456680 B1, 24.09.2002 г.]., основанный на реакции нейтронного захвата Y-89 (n, p) Sr-89. Мишень из оксида иттрия-89 высокой чистоты облучают в ядерном реакторе на быстрых нейтронах и затем выделяют из нее стронций-89. Сечение реакции (n, p) на иттрии-89 для нейтронов спектра деления составляет менее 0,3·10-27 см2, поэтому активность производимого стронция-89 может достигать всего 0,37-0,555 ГБк (10-15 мКи) на грамм иттрия-89.
Недостаток способа заключается в его низкой производительности.
Наиболее близким по технической сущности является способ производства стронция-89 [Абалин С.С., Верещагин Ю.И., Григорьев Г.Ю., Павшук В.А., Пономарев-Степной Н.Н., Хвостионов В.Е., Чувилин Д.Ю., "Способ производства стронция-89", Патент США №6456680 B1, 24.09.2002 г.]. Способ заключается в том, что газообразную среду, образующуюся в активной зоне работающего ядерного водно-растворного реактора и выходящую в его компенсационную камеру, компонентами которой являются газообразные продукты деления ядерного топлива и летучие соединения радионуклидов, прокачивают через первый аппарат для выдержки газообразной среды, представляющий собой трубопровод определенной конструкции и предназначенный для выдержки газообразной среды в течение времени распада содержащегося в ней криптона-90 в рубидий-90, и второй аппарат для выдержки газообразной среды, также представляющий собой трубопровод определенной конструкции и предназначенный для выдержки газообразной среды в течение времени распада содержащегося в ней криптона-89 в рубидий-89. В процессе прокачки газообразной среды рубидий-90 и образующийся из него стронций-90 без носителя оседают внутри первого трубопровода для выдержки газообразной среды, а рубидий-89 и образующийся из него стронций-89 без носителя оседают внутри второго трубопровода для выдержки газообразной среды. Газообразные частицы рубидия и стронция за трубопроводами для выдержки газообразной среды улавливают фильтрами. После накопления стронция-89 без носителя его смывают раствором кислоты с внутренней поверхности второго трубопровода для выдержки газообразной среды и вымывают из фильтра. Целью способа является получение стронция-89 без носителя, не загрязненного стронцием-90. Производство стронция-90 без носителя в способе не предусмотрено.
Недостатки способа:
- необходимость в операциях улавливания фильтрами газообразных частиц рубидия и стронция, смыва раствором кислоты стронция-89 без носителя с внутренней поверхности второго трубопровода для выдержки газообразной среды и фильтра;
- не предусмотрено производство стронция-90 без носителя.
Технический результат, относящийся к способу, заключается в получении готовых продуктов в виде раствора стронция-90 без носителя и раствора стронция-89 без носителя.
Известно устройство для производства стронция-89 [Абалин С.С., Верещагин Ю.И., Григорьев Г.Ю., Павшук В.А., Пономарев-Степной Н.Н., Хвостионов В.Е., Чувилин Д.Ю., "Способ производства стронция-89". Патент США №6456680 В1, 24.09.2002 г.], в состав которого входят ядерный реактор на быстрых нейтронах и облучаемая быстрыми нейтронами мишень из оксида иттрия-89 высокой чистоты. Стронций-89 образуется в результате реакции нейтронного захвата Y-89 (n, p) Sr-89.
Недостаток устройства заключается в его низкой производительности.
Наиболее близким по технической сущности является устройство для производства стронция-89 [Абалин С.С., Верещагин Ю.И., Григорьев Г.Ю., Павшук В.А., Пономарев-Степной Н.Н., Хвостионов В.Е., Чувилин Д.Ю., "Способ производства стронция-89". Патент США №6456680 В1, 24.09.2002 г.], в состав которого входят установленные в линию циркуляции газообразной среды ядерный водно-растворный реактор с расположенной над его активной зоной компенсационной камерой, подводящий трубопровод, первый аппарат для выдержки газообразной среды, представляющий собой трубопровод определенной конструкции, первый фильтр для улавливания газообразных частиц рубидия и стронция, компрессор, соединительный трубопровод, второй аппарат для выдержки газообразной среды, также представляющий собой трубопровод определенной конструкции, второй фильтр для улавливания газообразных частиц рубидия и стронция и отводящий трубопровод.
Недостаток устройства заключается в наличии в составе устройства фильтров. По мере накопления газообразных частиц стронция в фильтрах их надо будет или менять на новые фильтры, или промывать растворителем стронция.
Технический результат, относящийся к устройству, состоит в отсутствии фильтров для улавливания газообразных частиц рубидия и стронция.
Для достижения технического результата в способе производства стронция-90 без носителя и стронция-89 без носителя с использованием ядерного водно-растворного реактора, заключающемся в том, что газообразную среду, образующуюся в активной зоне работающего ядерного водно-растворного реактора и выходящую в его компенсационную камеру, компонентами которой являются газообразные продукты деления ядерного топлива и летучие соединения радионуклидов, прокачивают через первый и второй аппараты для выдержки газообразной среды, предлагается:
- газообразную среду в первом и втором аппаратах для выдержки газообразной среды прокачивать вместе с находящимся в них растворителем стронция;
- в процессе прокачки выдерживать газообразную среду до ее поступления во второй аппарат для выдержки газообразной среды в течение времени t, с, определяемого по формуле с учетом объемной активности криптона-89 перед первым аппаратом для выдержки газообразной среды, Бк/м3, объемной активности криптона-90 перед первым аппаратом для выдержки газообразной среды, Бк/м3, отношения удельной активности стронция-90 к удельной активности стронция-89 в готовом продукте стронция-89 без носителя, постоянной распада криптона-89, с-1, постоянной распада криптона-90, с-1;
- накапливать стронций-90 без носителя в растворителе стронция, находящемся в первом аппарате для выдержки газообразной среды;
- накапливать стронций-89 без носителя в растворителе стронция, находящемся во втором аппарате для выдержки газообразной среды;
- сливать растворитель стронция с накопленным количеством стронция-90 без носителя и растворитель стронция с накопленным количеством стронция-89 без носителя в систему кондиционирования готового продукта.
В частных случаях реализации способа предлагается:
- в качестве растворителя стронция использовать водный, по меньшей мере, 0,1 М раствор азотной кислоты;
- выдерживать газообразную среду во втором аппарате для выдержки газообразной среды в течение, по меньшей мере, одного периода полураспада криптона-89;
- стронций-90 без носителя накапливать в растворителе стронция в течение, по меньшей мере, семи суток;
- стронций-89 без носителя накапливать в растворителе стронция в течение одних суток;
- регулировать расход растворителя стронция при его совместной прокачке с газообразной средой.
Для достижения технического результата в устройстве для производства стронция-90 без носителя и стронция-89 без носителя, в состав которого входят установленные в линию циркуляции газообразной среды ядерный водно-растворный реактор с расположенной над его активной зоной компенсационной камерой, подводящий трубопровод, компрессор, первый аппарат для выдержки газообразной среды, соединительный трубопровод, второй аппарат для выдержки газообразной среды и отводящий трубопровод, предлагается:
- в состав первого и второго аппаратов для выдержки газообразной среды ввести гидравлический насос для прокачки растворителя стронция, напорный сосуд, трубопровод для совместной прокачки газообразной среды и растворителя стронция и расширительный сосуд с компенсационной камерой в его верхней части, причем в обоих аппаратах для выдержки газообразной среды напорный сосуд соединить с компенсационной камерой расширительного сосуда трубопроводом для совместной прокачки газообразной среды и растворителя стронция;
- компенсационную камеру ядерного водно-растворного реактора соединить с напорным сосудом первого аппарата для выдержки газообразной среды подводящим трубопроводом;
- компенсационную камеру расширительного сосуда первого аппарата для выдержки газообразной среды соединить с напорным сосудом второго аппарата для выдержки газообразной среды соединительным трубопроводом;
- компенсационную камеру расширительного сосуда второго аппарата для выдержки газообразной среды соединить с компенсационной камерой ядерного водно-растворного реактора отводящим трубопроводом.
В частных случаях осуществления устройства предлагается:
- трубопровод для совместной прокачки газообразной среды и растворителя стронция оснастить регулирующим вентилем и расходомером;
- подводящий и соединительный трубопроводы оснастить мановакуумметром, обратным клапаном и диспергатором газообразной среды;
- соединительный трубопровод оснастить компрессором.
Сущность изобретения поясняется представленной на чертеже одной из возможных технологических схем устройства для производства стронция-90 без носителя и стронция-89 без носителя с использованием ядерного водно-растворного реактора.
На чертеже и по тексту приняты следующие обозначения:
1 - активная зона ядерного водно-растворного реактора; 2 - вакуумный насос; 3 - второй аппарат для выдержки газообразной среды; 4 - вытяжная вентиляция; 5 - гидравлический насос; 6 - диспергатор газообразной среды; 7 - запорный вентиль; 8 - компенсационная камера расширительного сосуда; 9 - компенсационная камера ядерного водно-растворного реактора; 10 - компрессор; 11 - мановакуумметр; 12 - напорный сосуд второго аппарата для выдержки газообразной среды; 13 - напорный сосуд первого аппарата для выдержки газообразной среды; 14 - обратный клапан; 15 - отводящий трубопровод; 16 - первый аппарат для выдержки газообразной среды; 17 - подводящий трубопровод; 18 - расходомер; 19 - расширительный сосуд второго аппарата для выдержки газообразной среды; 20 - расширительный сосуд первого аппарата для выдержки газообразной среды; 21 - регулирующий вентиль; 22 - сливной трубопровод для растворителя стронция со стронцием-89 без носителя; 23 - сливной трубопровод для растворителя стронция со стронцием-90 без носителя; 24 - соединительный трубопровод; 25 - сосуд для растворителя стронция; 26 - трубопровод для заполнения растворителем стронция аппарата для выдержки газообразной среды; 27 - трубопровод для совместной прокачки газообразной среды и растворителя стронция; 28 - ядерный водно-растворный реактор.
На чертеже представлено устройство для производства стронция-90 без носителя и стронция-89 без носителя с использованием ядерного водно-растворного реактора, в состав которого входят установленные в линию циркуляции газообразной среды ядерный водно-растворный реактор 28 с расположенной над его активной зоной 1 компенсационной камерой 9, подводящий трубопровод 17, первый 16 аппарат для выдержки газообразной среды, компрессор 10, соединительный трубопровод 24, второй 3 аппарат для выдержки газообразной среды и отводящий трубопровод 15.
Компенсационная камера 9, предназначенная для компенсации температурных расширений топливного раствора, во время работы ядерного водно-растворного реактора 28 заполнена газообразной средой, в состав которой входят газообразные продукты деления ядерного топлива и летучие соединения радионуклидов. Компрессор 10 предназначен для прокачки газообразной среды через оборудование, установленное в линию ее циркуляции.
Газообразную среду в первом 16 и втором 3 аппаратах для выдержки газообразной среды прокачивают вместе с находящимся в них растворителем стронция. В процессе прокачки выдерживают газообразную среду до ее поступления во второй 3 аппарат для выдержки газообразной среды в течение времени t, определяемого по формуле
где t - время выдержки газообразной среды до ее поступления во второй аппарат для выдержки газообразной среды, с;
θ - отношение удельной активности стронция-90 к удельной активности стронция-89 в готовом продукте стронция-89 без носителя;
накапливают стронций-90 без носителя в растворителе стронция, находящемся в первом 16 аппарате для выдержки газообразной среды, накапливают стронций-89 без носителя в растворителе стронция, находящемся во втором 3 аппарате для выдержки газообразной среды.
Отношением θ задают содержание в стронции-89 примеси стронция-90.
В качестве растворителя стронция можно использовать водный, по меньшей мере, 0,1 М раствор азотной кислоты.
Второй 3 аппарат для выдержки газообразной среды предназначен для ее выдержки в течение, по меньшей мере, одного периода полураспада криптона-89.
Стронций-90 без носителя можно накапливать в растворителе стронция в течение, по меньшей мере, семи суток, а стронций-89 без носителя - в течение одних суток. Активность стронция-90, накопленного в растворителе стронция за семь суток, может быть достаточной для его поставок потребителям. Предпочтительным временем накопления стронция-89 представляются одни сутки.
В состав первого 16 аппарата для выдержки газообразной среды входят гидравлический насос 5 для прокачки растворителя стронция, напорный сосуд 13, трубопровод 27 для совместной прокачки газообразной среды и растворителя стронция и расширительный сосуд 20 с компенсационной камерой 8 в его верхней части, причем напорный сосуд 13 соединен с компенсационной камерой 8 расширительного сосуда 20 трубопроводом 27 для совместной прокачки газообразной среды и растворителя стронция.
В состав второго 3 аппарата для выдержки газообразной среды входят гидравлический насос 5 для прокачки растворителя стронция, напорный сосуд 12, трубопровод 27 для совместной прокачки газообразной среды и растворителя стронция и расширительный сосуд 19 с компенсационной камерой 8 в его верхней части. Причем напорный сосуд 12 соединен с компенсационной камерой 8 расширительного сосуда 19 трубопроводом 27 для совместной прокачки газообразной среды и растворителя стронция.
Компенсационная камера 9 ядерного водно-растворного реактора 28 соединена с напорным сосудом 13 подводящим трубопроводом 17, компенсационная камера 8 расширительного сосуда 20 соединена с напорным сосудом 12 второго 3 аппарата для выдержки газообразной среды соединительным трубопроводом 24, компенсационная камера 8 расширительного сосуда 19 соединена с компенсационной камерой 9 ядерного водно-растворного реактора 28 отводящим трубопроводом 15.
Сосуд 25 для растворителя стронция и трубопровод 26 с запорным вентилем 7 предназначены для заполнения растворителем стронция первого 16 и второго 3 аппаратов для выдержки газообразной среды.
Сливной трубопровод 23 с запорным вентилем 7 предназначен для слива растворителя стронция с накопленным в нем стронцием-90 без носителя в систему кондиционирования готового продукта.
Сливной трубопровод 22 с запорным вентилем 7 предназначен для слива растворителя стронция с накопленным в нем стронцием-89 без носителя в систему кондиционирования готового продукта.
Для измерения давления на напоре гидравлического насоса 5 установлен мановакуумметр 11.
Отводящий трубопровод 15 соединен посредством запорного вентиля 7 с входом в вакуумный насос 2. Выход вакуумного насоса 2 соединен с вытяжной вентиляцией 4. Вакуумный насос 2 предназначен для создания разрежения в компенсационной камере 9 ядерного водно-растворного реактора 28.
В частных случаях осуществления устройства для производства стронция-90 без носителя и стронция-89 без носителя с использование ядерного водно-растворного реактора:
1. Трубопровод 27 для совместной прокачки газообразной среды и растворителя стронция оснащен регулирующим вентилем 21 и расходомером 18. Регулирующий вентиль 21 и расходомер 18 предназначены для измерения и регулировки расхода растворителя стронция.
2. Подводящий 17 и соединительный 24 трубопроводы оснащены мановакуумметром 11, обратным клапаном 14 и диспергатором 6 газообразной среды. Мановакуумметр 11, установленный перед обратным клапаном 14, предназначен для измерения давления газообразной среды на входе ее в растворитель стронция, находящийся в напорных сосудах 12 и 13. Обратный клапан 14 предназначен для исключения возможности попадания за него в подводящий 17 и соединительный 24 трубопроводы растворителя стронция из напорных сосудов 13 и 12. Диспергатор 6 газообразной среды предназначен для того, чтобы газообразная среда поступала в растворитель стронция в виде мелких пузырьков. Чем мельче пузырьки газообразной среды, тем больше площадь контакта газообразной среды с растворителем стронция и растворимость ее компонентов.
3. Соединительный трубопровод 24 оснащен компрессором 10.
Данное устройство применяют для производства стронция-90 без носителя и стронция-89 без носителя, заключающегося в том, что газообразную среду, образующуюся в активной зоне 1 работающего ядерного водно-растворного реактора 28 и выходящую в его компенсационную камеру 9, компонентами которой являются газообразные продукты деления ядерного топлива и летучие соединения радионуклидов, прокачивают через первый 16 и второй 3 аппараты для выдержки газообразной среды.
Газообразную среду в первом 16 и втором 3 аппаратах для выдержки газообразной среды прокачивают вместе с находящимся в них растворителем стронция, в процессе прокачки выдерживают газообразную среду до ее поступления во второй 3 аппарат для выдержки газообразной среды в течение времени t, определяемого по формуле (1). Накапливают стронций-90 без носителя в растворителе стронция, находящемся в первом 16 аппарате для выдержки газообразной среды, накапливают стронций-89 без носителя в растворителе стронция, находящемся во втором 3 аппарате для выдержки газообразной среды, сливают растворитель стронция с накопленным количеством стронция-90 без носителя и растворитель стронция с накопленным количеством стронция-89 без носителя в систему кондиционирования готового продукта.
В частных случаях реализации способа производства стронция-90 без носителя и стронция-89 без носителя с использованием ядерного водно-растворного реактора:
1. В качестве растворителя стронция используют водный, по меньшей мере, 0,1 М раствор азотной кислоты.
2. Выдерживают газообразную среду во втором 3 аппарате для выдержки газообразной среды в течение, по меньшей мере, одного периода полураспада криптона-89.
3. Стронций-90 без носителя накапливают в растворителе стронция в течение, по меньшей мере, семи суток.
4. Стронций-89 без носителя накапливают в растворителе стронция в течение одних суток.
Пример конкретного выполнения устройства для производства стронция-90 без носителя.
1. Мощность ядерного водно-растворного реактора 28 равна 50 кВт.
2. Топливный раствор - водный раствор уранилсульфата.
3. Обогащение топлива ураном-235 - 90%.
4. Объем активной зоны 1 ядерного водно-растворного реактора 28 равен 22 л.
5. Температура топливного раствора 80°С.
6. Активность стронция-90 без носителя, накопленного в растворителе стронция за семь суток, будет равна примерно 3,7×108 Бк (0,01 Ки).
7. Активность стронция-89 без носителя, накопленного в растворителе стронция за одни сутки, будет равна примерно 3,7×1010 Бк (1 Ки).
8. Количество растворителя стронция в первом 16 и втором 3 аппаратах для выдержки газообразной среды и другие характеристики линий циркуляции газообразной среды и растворителя стронция определяют расчетом и экспериментально.
Пример конкретного применения способа производства стронция-90 без носителя и стронция-89 без носителя с использованием ядерного водно-растворного реактора.
Заполняют активную зону 1 ядерного водно-растворного реактора 28 топливным раствором. Включают в работу вакуумный насос 2, открывают на входе в него запорный вентиль 7 и откачивают в вытяжную вентиляцию 4 компенсационную камеру 9 и оборудование линии циркуляции газообразной среды до разрежения 30 мм вод. ст. по мановакуумметрам 11. Заполняют 0,1 М раствором азотной кислоты первый 16 и второй 3 аппараты для выдержки газообразной среды из сосуда 25 для растворителя стронция через трубопровод 26 с запорным вентилем 7. Выводят ядерный водно-растворный реактор 28 на определенный уровень мощности. Газообразные продукты деления ядерного топлива и летучие соединения радионуклидов, образующиеся во время работы ядерного водно-растворного реактора 28 в активной зоне 1, выходят из топливного раствора и заполняют компенсационную камеру 9. Включают в работу компрессор 10 и по подводящему трубопроводу 17 откачивают газообразную среду из компенсационной камеры 9.
Включают гидравлический насос 5 первого 16 аппарата для выдержки газообразной среды и прокачивают растворитель стронция через напорный сосуд 13, трубопровод 27 для совместной прокачки газообразной среды и растворителя стронция и расширительный сосуд 20. Регулируют обратный клапан 14 на давление срабатывания, большее давления на напоре компрессора 10 по показаниям мановакуумметров 11.
При равенстве давления газообразной среды в подводящем трубопроводе 17 на напоре компрессора 10 давлению растворителя стронция на напоре гидравлического насоса 5 по мановакуумметрам 11 газообразная среда поступает через диспергатор 6 в напорный сосуд 13 и смешивается с находящимся в нем растворителем стронция. Далее растворитель стронция, содержащий диспергированную газообразную среду, поступает по трубопроводу 27 для совместной прокачки газообразной среды и растворителя стронция в компенсационную камеру 8 расширительного сосуда 20. В компенсационной камере 8 не распавшиеся и не растворившиеся компоненты газообразной среды выходят из растворителя стронция и поступают далее в соединительный трубопровод 24.
Включают гидравлический насос 5 второго 3 аппарата для выдержки газообразной среды и прокачивают растворитель стронция через напорный сосуд 12, трубопровод 27 для совместной прокачки газообразной среды и растворителя стронция и расширительный сосуд 19. Регулируют обратный клапан 14 на давление срабатывания, большее давления на напоре компрессора 10 по показаниям мановакуумметров 11.
При равенстве давления газообразной среды в соединительном трубопроводе 24 давлению растворителя стронция на напоре гидравлического насоса 5 по мановакуумметрам 11 газообразная среда поступает через диспергатор 6 в напорный сосуд 12 и смешивается с находящимся в нем растворителем стронция. Далее растворитель стронция, содержащий диспергированную газообразную среду, поступает по трубопроводу 27 для совместной прокачки газообразной среды и растворителя стронция в компенсационную камеру 8 расширительного сосуда 19. В компенсационной камере 8 не распавшиеся и не растворившиеся компоненты газообразной среды выходят из растворителя стронция и поступают далее по отводящему трубопроводу 15 в компенсационную камеру 9 ядерного водно-растворного реактора 28.
Скорость движения газообразной среды в трубопроводах 27 для совместной прокачки газообразной среды и растворителя стронция замедляется до скорости движения растворителя.
В процессе прокачки выдерживают газообразную среду до ее поступления во второй 3 аппарат для выдержки газообразной среды в течение времени t, определяемого по формуле (1), накапливают стронций-90 без носителя в растворителе стронция, находящемся в первом 16 аппарате для выдержки газообразной среды, и стронций-89 без носителя в растворителе стронция, находящемся во втором 3 аппарате для выдержки газообразной среды.
Время t выдержки газообразной среды достигается производительностью компрессора 10, конструкцией первого 16 и второго 3 аппаратов для выдержки газообразной среды, производительностью гидравлических насосов 5, длиной и конструкцией подводящего 17, соединительного 24 и отводящего 15 трубопроводов.
Расход растворителя стронция при его совместной прокачке с газообразной средой может быть отрегулирован регулирующим вентилем 21 по показаниям расходомера 18.
Выдерживают газообразную среду во втором 3 аппарате для выдержки газообразной среды в течение, по меньшей мере, одного периода полураспада криптона-89.
Получаемые растворы представляют собой готовый продукт стронция-90 без носителя и готовый продукт стронция-89 без носителя.
Время накопления стронция-90 без носителя может быть выбрано равным семи суткам. После накопления стронция-90 без носителя открывают запорный вентиль 7 на сливном трубопроводе 23 и сливают готовый продукт стронция-90 без носителя в систему его кондиционирования. Снова заполняют первый 16 аппарат для выдержки газообразной среды растворителем стронция и снова накапливают в нем стронций-90 без носителя.
Накапливать стронций-89 без носителя можно будет в течение одних суток. После накопления стронция-89 без носителя открывают запорный вентиль 7 на сливном трубопроводе 22 и сливают готовый продукт стронция-89 без носителя в систему его кондиционирования. Снова заполняют второй 3 аппарат для выдержки газообразной среды растворителем стронция и снова накапливают в нем стронций-89 без носителя.
Достигнут технический результат изобретения:
- получены готовые продукты в виде раствора стронция-90 без носителя и раствора стронция-89 без носителя.
Claims (10)
1. Способ производства стронция-90 без носителя и стронция-89 без носителя с использованием ядерного водно-растворного реактора, заключающийся в том, что газообразную среду, образующуюся в активной зоне работающего ядерного водно-растворного реактора и выходящую в его компенсационную камеру, компонентами которой являются газообразные продукты деления ядерного топлива и летучие соединения радионуклидов, прокачивают через первый и второй аппараты для выдержки газообразной среды, отличающийся тем, что газообразную среду в первом и втором аппаратах для выдержки газообразной среды прокачивают вместе с находящимся в них растворителем стронция, в процессе прокачки выдерживают газообразную среду до ее поступления во второй аппарат для выдержки газообразной среды в течение времени t, определяемого по формуле
где t - время выдержки газообразной среды до ее поступления во второй аппарат для выдержки газообразной среды, с;
θ - отношение удельной активности стронция-90 к удельной активности стронция-89 в готовом продукте стронция-89 без носителя;
накапливают стронций-90 без носителя в растворителе стронция, находящемся в первом аппарате для выдержки газообразной среды, накапливают стронций-89 без носителя в растворителе стронция, находящемся во втором аппарате для выдержки газообразной среды, сливают растворитель стронция с накопленным количеством стронция-90 без носителя и растворитель стронция с накопленным количеством стронция-89 без носителя в систему кондиционирования готового продукта.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве растворителя стронция используют водный, по меньшей мере, 0,1 М раствор азотной кислоты.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что выдерживают газообразную среду во втором аппарате для выдержки газообразной среды в течение, по меньшей мере, одного периода полураспада криптона-89.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что стронций-90 без носителя накапливают в растворителе стронция в течение, по меньшей мере, семи суток.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что стронций-89 без носителя накапливают в растворителе стронция в течение одних суток.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что регулируют расход растворителя стронция при его совместной прокачке с газообразной средой.
7. Устройство для производства стронция-90 без носителя и стронция-89 без носителя, в состав которого входят установленные в линию циркуляции газообразной среды ядерный водно-растворный реактор с расположенной над его активной зоной компенсационной камерой, подводящий трубопровод, компрессор, первый аппарат для выдержки газообразной среды, соединительный трубопровод, второй аппарат для выдержки газообразной среды и отводящий трубопровод, отличающееся тем, что в состав первого и второго аппаратов для выдержки газообразной среды входят гидравлический насос для прокачки растворителя стронция, напорный сосуд, трубопровод для совместной прокачки газообразной среды и растворителя стронция и расширительный сосуд с компенсационной камерой в его верхней части, причем в обоих аппаратах для выдержки газообразной среды напорный сосуд соединен с компенсационной камерой расширительного сосуда трубопроводом для совместной прокачки газообразной среды и растворителя стронция, компенсационная камера ядерного водно-растворного реактора соединена с напорным сосудом первого аппарата для выдержки газообразной среды подводящим трубопроводом, компенсационная камера расширительного сосуда первого аппарата для выдержки газообразной среды соединена с напорным сосудом второго аппарата для выдержки газообразной среды соединительным трубопроводом, компенсационная камера расширительного сосуда второго аппарата для выдержки газообразной среды соединена с компенсационной камерой ядерного водно-растворного реактора отводящим трубопроводом.
8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что трубопровод для совместной прокачки газообразной среды и растворителя стронция оснащен регулирующим вентилем и расходомером.
9. Устройство по п.7, отличающееся тем, что подводящий и соединительный трубопроводы оснащены мановакуумметром, обратным клапаном и диспергатором газообразной среды.
10. Устройство по п.7, отличающееся тем, что соединительный трубопровод оснащен компрессором.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005136613/15A RU2307071C2 (ru) | 2005-11-25 | 2005-11-25 | Способ производства стронция-90 без носителя и стронция-89 без носителя с использованием ядерного водно-растворного реактора и устройство для реализации способа |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005136613/15A RU2307071C2 (ru) | 2005-11-25 | 2005-11-25 | Способ производства стронция-90 без носителя и стронция-89 без носителя с использованием ядерного водно-растворного реактора и устройство для реализации способа |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005136613A RU2005136613A (ru) | 2007-06-10 |
| RU2307071C2 true RU2307071C2 (ru) | 2007-09-27 |
Family
ID=38312026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005136613/15A RU2307071C2 (ru) | 2005-11-25 | 2005-11-25 | Способ производства стронция-90 без носителя и стронция-89 без носителя с использованием ядерного водно-растворного реактора и устройство для реализации способа |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2307071C2 (ru) |
-
2005
- 2005-11-25 RU RU2005136613/15A patent/RU2307071C2/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЛЕВИН В.И. Получение радиоактивных изотопов. - М.: Атомиздат, 1972. СИНИЦЫН Н.М., КОРПУСОВ Г.В. и др. Химия долгоживущих осколочных элементов. - М.: Атомиздат, 1970. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005136613A (ru) | 2007-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI576859B (zh) | A radioactive waste treatment method and a radioactive waste liquid treatment apparatus | |
| CN112099455B (zh) | 一种水厂加药控制方法及系统 | |
| ES2357900T3 (es) | Procedimiento de fabricación de un producto híbrido metal noble/óxido de cinc para la reducción de dosis y atenuación simultanea del agrietamiento por corrosión bajo tensión (act) de plantas de energía nuclear. | |
| CN112225754A (zh) | 用于乏燃料后处理的磷酸三异戊酯的管道化连续制备方法及制备装置 | |
| RU2307071C2 (ru) | Способ производства стронция-90 без носителя и стронция-89 без носителя с использованием ядерного водно-растворного реактора и устройство для реализации способа | |
| CN109594954A (zh) | 加药计量控制装置及其使用方法 | |
| CN209922985U (zh) | 一种火力发电厂间接空冷机组循环水腐蚀控制系统 | |
| JP6931622B2 (ja) | 原子力プラントの炭素鋼部材への貴金属の付着方法及び原子力プラントの炭素鋼部材への放射性核種の付着抑制方法 | |
| JP6552892B2 (ja) | 原子力プラントの構造部材への貴金属付着方法 | |
| JPH068914B2 (ja) | 沸騰水型原子力プラントの放射性物質の付着抑制方法 | |
| RU2307072C2 (ru) | Способ производства стронция-90 без носителя с использованием ядерного водно-растворного реактора и устройство для реализации способа | |
| JP2011089942A (ja) | 沸騰水型原子力プラントの水質制御方法 | |
| JP4668152B2 (ja) | 原子炉構造材料の応力腐食割れ緩和方法及び沸騰水型原子力発電プラント | |
| JP2001235584A (ja) | 原子力プラント及びその運転方法 | |
| CN220709964U (zh) | 反应堆硼回收系统 | |
| KR20220108818A (ko) | 액체 방사성 폐기물을 농축하는 방법 | |
| Neale et al. | On-Site Pilot-Scale Demonstration of a Low-Cost Biological Process for the Treatment of High-Sulphate Mine Waters | |
| CN109607883A (zh) | 硝酸肼镍起爆药废水的处理方法及其系统 | |
| JP3880190B2 (ja) | マンガン含有水の処理方法及び装置 | |
| KR102179276B1 (ko) | 하이드라진을 포함하는 용액의 처리 방법 및 장치 | |
| JP3967765B1 (ja) | 放射性核種の付着抑制方法 | |
| CN216191638U (zh) | 一种净水工艺次氯酸钠消毒系统 | |
| TWI825540B (zh) | 化學除汙方法及化學除汙裝置 | |
| RU2190268C2 (ru) | Способ поддержания водно-химического режима энергетической установки | |
| CN218475093U (zh) | 一种氨气吸收设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20160315 |