【技术实现步骤摘要】
本申请涉及同位素生产堆，尤其是涉及到一种医用同位素生产堆的运行控制方法。
技术介绍
1、医用同位素生产堆(medical isotope production reactors，mipr)是一种水溶液均相反应堆(aqueous homogeneous reactors)，通常以硝酸铀酰或硫酸铀酰溶液作为燃料来生产医用同位素。
2、mipr运行过程中产生的裂变产物、辐解产物和腐蚀产物元素会引发液态燃料发生部分裂变产物会与铀酰离子反应，从而改变铀在溶液中的存在形态，同时裂变产物之间也可能发生反应，并以沉淀的形式析出。裂变产物及溶液放射性的增加还会导致h2o和no3-等组分发生辐照分解反应，形成h2、o2、n2、氮氧化物、h2o2、·oh等多种辐解产物，这些辐解产物的形成会导致气泡的产生，也会改变燃料溶液的ph及铀在溶液中的物种形态。而且，·oh等具有强氧化性的辐解产物还会加快反应堆容器的腐蚀。
3、相关技术中，利用铀酰离子的水解行为，通过控制铀酰离子的浓度、溶液ph值、溶液温度或金属离子催化过氧化氢的分解，来避免铀过氧化物沉淀的产生。但mipr服役过程中，液态燃料不产生沉淀受硝酸铀酰的浓度、裂变产物、辐解产物、腐蚀产物、溶液ph、运行温度等多重因素的影响。但目前的研究结果大多只是孤立的研究了铀酰离子的水解行为或铀酰离子与某个辐解产物的沉淀反应，尚未全面的考虑上述因素的耦合沉淀效应，导致实际应用中mipr稳定性不足。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请提供了一种医
2、根据本申请的一个方面，提供了一种医用同位素生产堆的运行控制方法，包括：
3、依据目标运行参数控制医用同位素生产堆工作，以抑制所述医用同位素生产堆的燃料溶液中生成沉淀物，其中，所述燃料溶液依据目标燃料参数配制得到，所述目标运行参数包括反应堆功率密度、溶液补充速率、运行温度区间和运行周期中至少一者。
4、可选地，所述目标运行参数包括运行周期，所述依据目标运行参数控制所述医用同位素生产堆工作，包括：
5、依据前一运行周期中燃料溶液中腐蚀反应相关的目标金属离子的含量与目标金属离子的含量阈值之间的差值，确定当前运行周期中第一预设时长和第二预设时长，其中，所述目标金属离子包括铬离子和/或钌离子，所述铬离子的含量阈值为0.04g/l～0.06g/l，所述钌离子的含量阈值为0.015g/l～0.03g/l；
6、响应于所述同位素生产堆工作所述第一预设时长，对所述燃料溶液进行核素提取处理，以使所述铬离子的含量低于所述铬离子的含量阈值；
7、响应于所述同位素生产堆处于工作状态，累计工作时长；
8、若所述工作时长大于或等于所述第二预设时长，控制纯化装置对所述燃料溶液进行纯化处理，以使所述钌离子的含量低于所述钌离子的含量阈值；
9、其中，纯化处理金属杂质离子的纯化率≥70％。
10、可选地，所述目标运行参数包括反应堆功率密度、预设启堆温度和运行温度区间，所述依据目标运行参数控制所述医用同位素生产堆工作，包括：
11、控制所述医用同位素生产堆开启；
12、依据所述功率密度对应的至少一个启堆功率阶梯式控制所述医用同位素生产堆的功率增大，直至达到预设稳定功率；
13、响应于所述医用同位素生产堆处于工作状态，依据所述启堆功率对应的所述运行温度区间控制所述医用同位素生产堆的温控装置对燃料溶液进行加热或制冷处理。
14、可选地，所述预设稳定功率为200kw～2000kw，所述功率密度小于1.8kw/l，所述运行温度区间为20℃～90℃。
15、可选地，所述启堆功率和所述运行温度区间的下限为正相关关系。
16、可选地，所述目标燃料参数包括溶液补充速率，所述依据目标运行参数控制所述医用同位素生产堆工作，包括：
17、依据预设调节周期检测所述燃料溶液的ph值；
18、若所述燃料溶液的ph值超出预设ph值范围，依据不同的所述溶液补充速率分别向所述燃料溶液添加酸性溶液和水；
19、其中，所述酸性溶液包括硝酸溶液或硫酸溶液。
20、可选地，酸性溶液的浓度为7mol/l～14mol/l，酸性溶液的补充速率为4×10-3l/(kw·h)～8.2×10-3l/(kw·h)；
21、水的补充速率小于或等于2.8×10-3l/(kw·h)。
22、可选地，所述目标燃料参数包括ph值、铀浓度、催化剂和催化剂在所述燃料溶液中的含量中至少一者。
23、可选地，所述燃料溶液的ph值在0～2.8范围内；
24、所述铀浓度小于或等于400gu/l。
25、可选地，所述催化剂包括硝酸盐，其中，所述硝酸盐包含有铁元素、锰元素、镍元素、铜元素、银元素中至少一种；
26、所述催化剂在所述燃料溶液中的含量为0.5g/l～3.5g/l。
27、借由上述技术方案，通过耦合铀酰离子与裂变产物、辐解产物、腐蚀产物之间的反应，以指定铀浓度、ph值、催化剂及其含量的燃料溶液为基础初步控制铀水解沉淀和腐蚀、裂变产物沉淀的产生，并进一步综合反应堆功率密度、溶液补充速率、运行温度区间和运行周期多方面对同位素生产堆的控制策略进行设计。从而减少铀酰离子与裂变产物、辐解产物、腐蚀产物之间耦合发生复杂的化学反应的可能性，进而有效抑制同位素生产堆运行过程中因多重因素的影响而产生沉淀，消除沉淀引入对堆芯反应性带来的反馈效应，保障同位素生产堆运行过程中的稳定性，有助于快速提取需要的核素。
28、上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种医用同位素生产堆的运行控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的医用同位素生产堆的运行控制方法，其特征在于，所述目标运行参数包括运行周期，所述依据目标运行参数控制所述医用同位素生产堆工作，包括：
3.根据权利要求1所述的医用同位素生产堆的运行控制方法，其特征在于，所述目标运行参数包括反应堆功率密度和运行温度区间，所述依据目标运行参数控制所述医用同位素生产堆工作，包括：
4.根据权利要求3所述的医用同位素生产堆的运行控制方法，其特征在于，
5.根据权利要求3所述的医用同位素生产堆的运行控制方法，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的医用同位素生产堆的运行控制方法，其特征在于，所述目标燃料参数包括溶液补充速率，所述依据目标运行参数控制所述医用同位素生产堆工作，包括：
7.根据权利要求6所述的医用同位素生产堆的运行控制方法，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的医用同位素生产堆的运行控制方法，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的医用同位素生产堆的运行控制方法，其
10.根据权利要求8所述的医用同位素生产堆的运行控制方法，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种医用同位素生产堆的运行控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的医用同位素生产堆的运行控制方法，其特征在于，所述目标运行参数包括运行周期，所述依据目标运行参数控制所述医用同位素生产堆工作，包括：
3.根据权利要求1所述的医用同位素生产堆的运行控制方法，其特征在于，所述目标运行参数包括反应堆功率密度和运行温度区间，所述依据目标运行参数控制所述医用同位素生产堆工作，包括：
4.根据权利要求3所述的医用同位素生产堆的运行控制方法，其特征在于，
5.根据权利要求3所述的医...
【专利技术属性】
技术研发人员：辛勇，赵艳丽，刘仕超，李垣明，高士鑫，耿来垚，孙志鹏，彭园，黄莫一杰，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。