节省铀燃料的医用同位素生产堆

摘要

本发明公开了节省铀燃料的医用同位素生产堆，主要结构特征是：在补酸罐内增设一个浓缩溢流口，通过管路连接排液量指示罐，排液量指示罐底部管路连接堆芯容器的料液排出管路，组成从补酸罐浓缩溢流口管路、经由排液量指示罐、排液量指示罐的冲洗水排出管路、连接堆芯容器料液排出管路、进入并冲洗医用同位素提取柱、而后将冲洗水排入存储罐，形成补酸罐冲洗提取柱的冲洗水流路系统；利用这个系统，每次开堆停堆进行同位素提取后将料液储存在储存罐内；然后再用这个系统，将冲洗提取柱后带有残存铀料的冲洗水排入储存罐，与罐内提取同位素后的料液混合，下次开堆将稀释料液浓缩至前次开堆的初始燃料浓度，在堆20年的运行寿期内会节省大量铀燃料。

主权项

一种节省铀燃料的医用同位素生产堆，其核心生产结构主要包括有：平底圆柱型不锈钢堆芯容器(1)，内装堆芯料液(3)的UO₂(NO₃)₂溶液及其上方的气腔(4)，堆芯料液(3)径向分内外两区，内区布置控制棒导管(2)，包括安全棒导管、自动调节棒导管和补偿棒导管，各控制棒导管与堆芯容器(1)上盖和下底密封焊接，控制棒导管(2)内为水，控制棒导管外面与燃料溶液UO₂(NO₃)₂接触，装在控制棒导管内的安全棒、自动调节棒和补偿棒，可分别在各自的控制棒导管内上、下移动对溶液堆进行调控；堆芯容器(1)顶盖有气路(f)将气腔(4)与顶盖外面的氢氧复合器(5)连通，氢氧复合器(5)设有管路(g)将产生的复合水注入补酸罐(6)；补酸罐(6)腔体内设置有一个水平开口向上的漏斗型补酸溢流口(6‑1)，该溢流口底部通过带有开关阀(h‑1)的管路(h)与堆芯料液上面的气腔(4)相连通；在堆芯容器(1)的底部设置有料液排出管路(a)连接提取柱(9)，在提取柱(9)底部各有一支管路，分别连接存储罐(8)和纯化柱(10)；纯化柱(10)底部有管路(d)与存储罐(8)连接；存储罐(8)还设置有管路(e)连接堆芯容器(1)底部；其特征在于：在补酸罐(6)腔体内，位于水平补酸溢流口(6‑1)的下方位置，设置另一个水平开口向上的漏斗型浓缩溢流口(6‑2)，该溢流口底部通过带有开关阀(i‑1)的管路(i)连接排液量指示罐(7)，排液量指示罐(7)底部有两支管路，其中一支通过带有开关阀(k‑1)的管路(k)连接废水罐(11)，而另一支通过带有开关阀(j‑1)的管路(j)与堆芯容器(1)的料液排出管路(a)相连接，这就依序从补酸罐(6)浓缩溢流口(6‑2)的管路(i)、经由排液量指示罐(7)、排液量指示罐(7)的冲洗水排出管路(j)、连接堆芯容器(1)的料液排出管路(a)、进入并冲洗提取柱(9)、而后将冲洗水由排出管路(b)排入存储罐(8)，组成了补酸罐(6)复合水冲洗提取柱(9)的冲洗水流路系统，补酸罐(6)容量大小及其补酸罐内补酸溢流口(6‑1)和浓缩溢流口(6‑2)位置通过核设计确定。