ИССЛЕДОВАНИЕ СОРБЦИОННОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ КСЕНОНА И КРИПТОНА ИЗ ГАЗА-НОСИТЕЛЯ В СИСТЕМЕ ГАЗООЧИСТКИ ЖИДКОСОЛЕВОГО РЕАКТОРА. ЧАСТЬ 2

Аннотация

Актуальность. В стратегии по замыканию ядерного топливного цикла жидкосолевой реактор (ЖСР) – один из возможных вариантов трансмутации (дожигания) минорных актинидов, долгоживущих изотопов с высокой активностью. В ходе эксплуатации ЖСР происходит выделение радиоактивных газообразных продуктов деления, а также осколков ядер изотопов криптона и ксенона и пр. Для удаления инертных радиоактивных газов (ИРГ) через систему газоочистки топливного контура РУ исследовательского ЖСР (ИЖСР) планируется использовать технологию сорбционного извлечения изотопов ксенона и криптона. Цели исследования – разработка блока улавливания и задержки ИРГ сорбционными методами; расчет и обоснование параметров технологического процесса; проектирование опытно-конструкторского концепта радиохроматографической колонны для максимального улавливания ИРГ. Материал и методы. Для оценки пирометрических свойств сорбента (активированных углей) использовали метод низкотемпературной адсорбции-десорбции азота по модели БЭТ и порозиметрию на анализаторе поверхности. Для оценки емкости углей по отношению к ксенону и криптону природного изотопного состава применяли метод волюметрии. Результаты. Разработан вариант реализации узла сорбционного извлечения ИРГ системы газоочистки РУ ИЖСР, состоящего из двух частей: блока подавления активности (БПА) и блока сорбционного извлечения (БСИ). Рассчитаны технические параметры БПА и БСИ: объем засыпки – 6 и 0,1 м³, масса засыпки – 2,79 т и 45 кг соответственно. Скорость потока газа в БПА – 8–16 н.л/мин, степень очистки от криптона и ксенона – 99,5 и 99,996% соответственно. В БСИ линейная скорость газа-носителя в режиме сорбции составила не более 14,4 мм/с, время задержки изотопов криптона и ксенона – 2,2–7,5 и 98–396 суток соответственно. Заключение. Полученные данные математических расчетов положены в основу проектирования БСИ изотопов криптона и ксенона как части системы газоочистки топливного контура РУ ИЖСР. 3 рис., 4 табл., 2 библ. источ.