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摘要：本文针对中核北方核燃料元件有限公司等效天然铀重水堆燃料组件生产线上关键设备收料仓和溶解槽进行了屏蔽设计，并将设计方式推广到生产线其它设备的屏蔽设计中，以期达到降低生产线整体辐射水平的目的。
关键词：等效天然铀；收料仓；溶解槽；屏蔽设计。
1引言
收料仓、溶解槽是等效天然铀重水堆燃料组件制造岗位的关键工艺设备。收料仓主要功能为对回收铀和贫化铀进行混料，得到等效天然铀。溶解槽则为对混料后的等效天然铀进行硝酸溶解。因回收铀、等效天然铀的放射性比活度较天然铀高，生产操作中应足够重视放射性物质对工作人员内照射和外照射的防护，这些设备在选用通用主体设备之后需设计成密封屏蔽装置，以达到设备气密性和满足屏蔽厚度的技术要求。
屏蔽后的回收铀混料工序收料仓料斗及溶解工序溶解槽表面1m处的剂量率不超过5μSv/h。
计算采用QAD-CGA多个辐射源组合几何点核积分程序。
2源项资料
2.1物料简介
等效天然铀核燃料元件生产线操作的物料为回收铀和贫化铀以及混料后的等效天然铀。
天然铀主要包含三种同位素：234U、235U、238U，每种同位素含量分别为0.0054%、0.71%和99.28%。回收铀经过堆内辐照和一段时间的冷却，回收铀与天然铀有着不同的同位素构成，回收铀各同位素的组成见表1。由于中子通量不同、自裂变反应和放射性衰变，产生了四种人造同位素：232U、233U、236U和237U。232U和238U是回收铀中最主要的同位素，随着其衰变产生高能的β和γ射线。232U半衰期较短，经衰变依次产生212Pb、212Bi和208Tl，最终形成稳定的208Pb，其中212Pb、212Bi和208Tl产生高能γ射线，208Tl的γ射线能量达到2.6MeV。232U的放射性强度在回收后的第十年达到最高峰。238U的半衰期较长，衰变产物依次为234Th、234mPa和231Th，234mPa是238U最主要的衰变产物，产生高能β和γ射线。
回收铀中还夹带有238Pu、239Pu、240Pu、237Np等超铀核素，144Ce、125Sb、137Cs、134Cs、106Ru、103Ru、95Nb、95Zr、110mAg等裂变产物，以及212Pb、212Bi、208Tl等衰变子体。
2.2物料组分及操作量
回收铀中，238U的含量为98.581%wt，235U丰度按1%计。本文主要对混料前的回收铀和混料后的等效天然铀产生的γ射线进行屏蔽计算。等效天然铀混料前后核素成分及放射性活度见表1。
参考文献
[1]等效天然铀燃料的放射性评估，加拿大原子能院(AECL)，2009，4.
[2]γ射线屏蔽参数手册，中科院工程力学研究所，1977，6.
论文作者:陈浩
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/22
标签：屏蔽论文; 同位素论文; 放射性论文; 射线论文; 贫化铀论文; 燃料论文; 生产线论文; 《建筑学研究前沿》2017年第34期论文;