摘要
在钍基熔盐堆(Thorium Molten Salt Reactor Nuclear Energy System,TMSR)中,233Pa是232Th-233U转换链中重要的中间核素,前期研究的结果表明减压蒸馏技术可以有效实现载体盐FLiBeZr和233PaF5的分离。然而,在蒸发过程中,部分金属氟化物与233PaF5一同被蒸发,但蒸发出来的氟化物可能会在不同的温度下进行冷凝。本文对含有233PaF5和多种金属氟化物的FLiBeZr熔盐进行减压蒸馏,考察不同温度下233PaF5和关键金属氟化物的冷凝行为。结果表明,233PaF5和95Nb氟化物最佳的冷凝温度均为600~700℃;237U和95Zr氟化物最佳的冷凝温度均为400~500℃。在233PaF5的最佳冷凝温度区域,考察并比较了233PaF5与关键金属氟化物间的最佳冷凝温度下分离因子(βB)与平均分离因子(βA)的差异。实验结果表明:95NbF5的βB与βA无明显差异,但237UF4和95ZrF4的βB较βA提高了2~20倍。通过金属氟化物间βB和βA的对比,表明减压蒸馏分离不同金属氟化物不仅取决于各组分的挥发性,还取决于对冷凝温度的控制。
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