本發(fā)明屬于核材料處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種清除破損乏燃料組件表面粘鈉的方法。
背景技術(shù)：
鈉冷快中子增殖堆使用鈉做冷卻劑，從鈉冷快中子增殖堆內(nèi)換出的乏燃料組件表面粘有鈉，在放入保存水池前需要將表面的鈉清洗干凈。
對(duì)于從鈉冷快中子增殖堆內(nèi)拿出的沒有破損的乏燃料組件，通常采用水蒸汽-氮?dú)馇逑垂に嚽逑唇M件表面粘鈉。此工藝在法國、俄羅斯、日本等國家都有相關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道，且此工藝也被用于粘鈉設(shè)備的清洗。申請(qǐng)?zhí)枮?01310046483.4，發(fā)明名稱為“一種清除鈉的工藝和系統(tǒng)”的中國專利申請(qǐng)也公開了水蒸汽-氮?dú)馇逑垂に囋谡斥c設(shè)備清洗方面的應(yīng)用。
但有關(guān)從鈉冷快中子增殖堆內(nèi)換出的破損乏燃料組件表面粘鈉(為金屬鈉)的清除技術(shù)，在國內(nèi)外找不到相關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種清除破損乏燃料組件表面粘鈉的方法，以能夠有效清除破損乏燃料組件表面的粘鈉，同時(shí)又不會(huì)引起組件破口的擴(kuò)大。
為實(shí)現(xiàn)此目的，在基礎(chǔ)的實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一種清除破損乏燃料組件表面粘鈉的方法，所述的方法是將破損乏燃料組件在清洗裝置中與金屬鉛接觸反應(yīng)，以清除破損乏燃料組件表面粘鈉。
本發(fā)明的方法使用金屬鉛作為清洗介質(zhì)，破損乏燃料組件表面的鈉與鉛反應(yīng)，生成na-pb合金，鈉從組件表面轉(zhuǎn)移至鉛中，組件表面的粘鈉被清除干凈。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一種清除破損乏燃料組件表面粘鈉的方法，其中所述的金屬鉛為液態(tài)鉛。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一種清除破損乏燃料組件表面粘鈉的方法，其中所述的接觸反應(yīng)的溫度為350-550℃。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一種清除破損乏燃料組件表面粘鈉的方法，其中所述的接觸反應(yīng)的時(shí)間為5分鐘至2小時(shí)。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一種清除破損乏燃料組件表面粘鈉的方法，其中所述的金屬鉛中可含質(zhì)量百分比為0-20％的金屬鈉。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一種清除破損乏燃料組件表面粘鈉的方法，其中所述的方法包括如下步驟，
(1)裝鉛：將固態(tài)金屬鉛裝入清洗裝置中；
(2)加熱：啟動(dòng)清洗裝置的加熱功能，將金屬鉛加熱至清洗所需要的溫度；
(3)保溫：將清洗裝置中的金屬鉛保溫一段時(shí)間，使整個(gè)裝置中的金屬鉛的溫度保持均勻；
(4)組件轉(zhuǎn)入：通過自動(dòng)轉(zhuǎn)移裝置將粘有鈉的破損乏燃料組件轉(zhuǎn)移至清洗裝置中；
(5)清洗：將破損乏燃料組件在液態(tài)金屬鉛中浸泡一段時(shí)間，在整個(gè)浸泡過程中破損乏燃料組件不與轉(zhuǎn)移裝置脫離；
(6)組件轉(zhuǎn)出：自動(dòng)轉(zhuǎn)移裝置將浸泡后的破損乏燃料組件轉(zhuǎn)移出清洗裝置；
(7)冷卻：清洗裝置停止加熱，將金屬鉛的溫度自然冷卻至室溫。
上述方法步驟主要用于首次清洗，再次進(jìn)行破損乏燃料組件除鈉清洗時(shí)可從第(2)步開始，此時(shí)清洗裝置的加熱系統(tǒng)需啟動(dòng)分段加熱的工藝，從上至下逐步將清洗裝置中的金屬鉛加熱至所需要的溫度。
本發(fā)明的有益效果在于，利用本發(fā)明的清除破損乏燃料組件表面粘鈉的方法，能夠清除破損乏燃料組件表面的粘鈉，同時(shí)又不會(huì)引起組件破口的擴(kuò)大。
利用本發(fā)明的方法對(duì)破損乏燃料組件進(jìn)行表面鈉的清除，可以有效的取出組件表面的粘鈉。清洗過程不會(huì)引起組件破口的擴(kuò)大，并且對(duì)破口還有一定的封堵效果。該方法中使用了金屬鉛作為清洗介質(zhì)，可以有效的屏蔽廢鈉中的放射性；同時(shí)，由于方法中無需使用水、有機(jī)物等物質(zhì)，可以有效的減少乏燃料組件清洗過程中放射性廢液的產(chǎn)生量，保護(hù)環(huán)境。
附圖說明
圖1為示例性的本發(fā)明的清除破損乏燃料組件表面粘鈉的方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作出進(jìn)一步的說明。
實(shí)施例1：模擬破損乏燃料組件表面粘鈉的清洗
采用如圖1所示的流程對(duì)模擬破損乏燃料組件表面粘鈉進(jìn)行清洗。模擬破損乏燃料小組件(直徑：27mm，長度：430mm，組件內(nèi)包含7根直徑為6mm，長度為200mm的模擬元件棒，其中有4根模擬元件棒上開有寬度為0.5mm-1mm，長度為5mm-10mm的破口，每根棒上破口的數(shù)量為3-5條)每個(gè)表面粘有3.5g的鈉；模擬破損乏燃料大組件(直徑：65mm，長度：2000mm，組件內(nèi)包含19根直徑為10mm，長度為1200mm的模擬元件棒，其中有8根模擬元件棒上開有寬度為0.5mm-1mm，長度為5mm-10mm的破口，每根棒上破口的數(shù)量為3-5條)每個(gè)表面粘有70g的鈉。清洗溫度為450℃。模擬破損乏燃料小組件清洗時(shí)清洗裝置投入鉛珠的質(zhì)量為5600g，模擬破損乏燃料大組件清洗時(shí)清洗裝置投入鉛珠的質(zhì)量為700kg。模擬破損乏燃料小組件的清洗浸泡時(shí)間為5分鐘，模擬破損乏燃料大組件的清洗浸泡時(shí)間為2小時(shí)。將模擬破損乏燃料組件從清洗裝置轉(zhuǎn)出后，測定模擬破損乏燃料小組件每個(gè)表面的粘鈉為0.5g，模擬元件棒上破口的長度和寬度沒有明顯的變化，有10％-20％的破口面積被鉛封堵；模擬破損乏燃料大組件每個(gè)表面的粘鈉為7g，模擬元件棒上破口的長度和寬度沒有明顯的變化，有10％-20％的破口面積被鉛封堵。
由此可見，利用本發(fā)明的方法能夠有效清除破損乏燃料組件表面的粘鈉，同時(shí)又不會(huì)引起組件破口的擴(kuò)大。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若對(duì)本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其同等技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。上述實(shí)施例或?qū)嵤┓绞街皇菍?duì)本發(fā)明的舉例說明，本發(fā)明也可以以其它的特定方式或其它的特定形式實(shí)施，而不偏離本發(fā)明的要旨或本質(zhì)特征。因此，描述的實(shí)施方式從任何方面來看均應(yīng)視為說明性而非限定性的。本發(fā)明的范圍應(yīng)由附加的權(quán)利要求說明，任何與權(quán)利要求的意圖和范圍等效的變化也應(yīng)包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。