快中子反应堆的吸收体芯块中的游离碳的含量的检测方法与流程

allin2026-07-05  16


本发明的实施例涉及利用滴定法测量游离碳含量,具体涉及一种快中子反应堆的吸收体芯块中的游离碳的含量的检测方法。


背景技术:

1、这里的陈述仅仅提供与本发明有关的背景信息,而不必然地构成现有技术。

2、在快中子反应堆的堆芯中,控制棒组件用于控制和调节反应堆堆芯的反应性,从而保证反应堆的安全性。核级碳化硼陶瓷材料由于其具有中子吸收截面高、吸收能谱宽、成本低且原料来源丰富等优点,并且吸收中子后没有强的γ射线二次辐射,因此碳化硼陶瓷材料成为堆芯控制棒组件中首选的中子吸收材料。碳化硼中的碳元素通常以游离碳和化合碳两种方式存在,而在碳化硼芯块的制备中,游离碳的含量对碳化硼芯块的性能有一定影响,故需要对其进行严格限制。

3、目前通常使用的对于碳化硼中游离碳的含量检测方法主要包括:gb/t 7993-2012以及astm方法。其中,gb/t 7993-2012方法不适用于核级碳化硼芯块中游离碳的检测,而astm方法虽然适用于对核级碳化硼芯块中游离碳的检测,且检测结果的精确度高,但仍存在操作过程复杂、容易失误、对用于检测的实验室的设备和环境条件要求较高等缺陷或局限。


技术实现思路

1、在下文中给出了关于本申请的简要概述,以便提供关于本申请的某些方面的基本理解。应当理解,这个概述并不是关于本申请的穷举性概述。它并不是意图确定本申请的关键或重要部分,也不是意图限定本申请的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念,以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

2、本发明的实施例提供一种快中子反应堆的吸收体芯块中的游离碳的含量的检测方法,反应堆的芯块包括核级碳化硼陶瓷材料,该检测方法包括如下步骤:s1,粉碎待测的芯块;s2,确认用于测量芯块中的游离碳的含量的系统的气密性;s3,获得预定质量的芯块粉末,并添加与预定质量匹配的氧化剂;s4,在芯块粉末与氧化剂的混合物内添加预定量的稀硫酸溶液,用于溶解氧化剂;s5,利用油浴对s4步骤获得的溶液进行加热并加热至预定温度;s6,向溶液中输入氧气,以氧气作为载气,氧气携带s5步骤产生的反应气体流入至预定浓度的氢氧化钡溶液内;s7,对s6步骤反应后的氢氧化钡溶液进行标定,以确定反应堆的芯块中的游离碳的含量。

3、本发明的实施例中的检测方法,根据氧化-滴定原理,使芯块与氧化剂在加热条件下反应生成反应气体,以氧气作为载气,利用已知浓度的氢氧化钡溶液收集反应气体,再通过对氢氧化钡溶液进行标定,得到反应堆的芯块中的游离碳的含量。检测方法可操作性强、可重复性强、检测精确度高,并且,检测方法所需要的设备较为常规、结构简单,降低了对用于检测的实验室设备和环境条件的要求。



技术特征:

1.一种快中子反应堆的吸收体芯块中的游离碳的含量的检测方法,所述反应堆的芯块包括核级碳化硼陶瓷材料,其特征在于,所述检测方法包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在s6步骤中,

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,

10.根据权利要求1-9任一项所述的方法,其特征在于,


技术总结
本发明的实施例涉及利用滴定法测量游离碳含量的技术领域,具体涉及一种快中子反应堆的吸收体芯块中的游离碳的含量的检测方法,反应堆的芯块包括核级碳化硼陶瓷材料,包括步骤:S1,粉碎待测的芯块;S2,确认用于测量芯块中的游离碳的含量的系统的气密性;S3,获得预定质量的芯块粉末,并添加与预定质量匹配的氧化剂;S4,在芯块粉末与氧化剂的混合物内添加预定量的稀硫酸溶液,用于溶解氧化剂;S5,利用油浴对S4步骤获得的溶液进行加热并加热至预定温度;S6,向溶液中输入氧气,以氧气作为载气,氧气携带S5步骤产生的反应气体流入至预定浓度的氢氧化钡溶液内;S7,对S6步骤反应后的氢氧化钡溶液进行标定,以确定反应堆的芯块中的游离碳的含量。

技术研发人员:肖霄,苏喜平,瞿志学,杜爱兵,王明政,韩晓辉,吴旭光
受保护的技术使用者:中国原子能科学研究院
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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