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1-1原子能的发现和发展 1

第十五章热核燃料的生产 38 1

目录 1

第一章绪论 1

1-2核能的来源 6

1-3原子核分裂及裂变能的应用 11

1-3-1核反应堆的用途 12

1-3-2原子弹 15

1-4原子核聚合及聚变能的应用 16

1-4-1氢弹 17

1-4-2核爆炸的工程应用 17

1-4-3受控热核反应 18

1-5放射性同位素和射线的应用 18

1-5-1示踪原子 19

1-5-2射线源 20

1-5-3放射性同位素能源 20

1-6核燃料生产 21

1-6-1裂变核燃料的生产 21

1-6-2聚变核燃料的生产 23

1-7原子能工业的范围和特点 24

2-1 自持链式反应的条件 28

第二章核反应堆的原理 28

2-2反应堆的控制和安全 43

2-3核燃料的转换和增殖 50

2-4反应堆的型式和构造 57

2-5反应堆燃料循环 66

2-5-1反应堆的初装料与换料需要量 67

2-5-2钚的生成 72

2-5-3钚的利用 74

2-5-4燃料循环的总投料量 76

第三章核电站 80

3-1世界上核电站的发展现状和前景 80

3-2核电站的安全性、可靠性与经济性 80

3-2-1核电站的安全性 80

3-2-2核电站的可靠性 86

3-2-3核电站的经济性 87

3-3轻水堆核电站 89

3-3-1堆芯 92

3-3-2反应堆控制 96

3-3-3堆芯冷却系统 97

3-3-4安全壳 98

3-4石墨气冷堆核电站 102

3-5重水堆核电站 107

3-6增殖堆核电站 112

3-7各国发展核电的技术路线 120

3-8核电站选址 123

3-8-1核电站对环境的影响 123

3-8-2环境对核电站的影响 125

3-8-3厂址比较 126

第四章生产堆 128

4-1生产堆的用途 128

4-2生产堆的特点 129

4-3石墨生产堆 131

4-4重水生产堆 135

第五章研究试验堆 137

5-1研究试验堆在原子能发展中的地位和特点 137

5-2游泳池式研究试验堆 139

5-3水罐式研究试验堆 140

5-4重水研究试验堆 142

5-5固体慢化剂研究试验堆 143

5-6均匀型研究试验堆 143

5-7快中子试验堆 145

第六章核武器 146

6-1核武器的类型及构造原理 146

6-1-1原子弹 146

6-1-2氢弹 150

6-2核武器发展水平 152

6-2-1核武器的比威力 152

6-3-1多弹头 153

6-2-3干净化程度 153

6-2-2核装料利用率 153

6-3多弹头与反导核武器 153

6-2-4突防能力 153

6-3-2反导核武器 154

6-4核武器的杀伤破坏因素 155

6-4-1冲击波 155

6-4-2光热辐射 156

6-4-3贯穿辐射 156

6-4-4放射性污染 157

6-5核武器试验 157

6-5-1大气层试验 158

6-5-2地面核试验 158

6-5-3地下核试验 159

6-5-4水下核试验 159

6-5-5外层空间试验 160

7-1核潜艇的优越性 161

第七章核潜艇 161

7-2潜艇核动力装置 163

7-3核推进在水面船舰上的应用 166

第八章铀矿的勘探、开采和加工 168

8-1铀矿地质与普查勘探 168

8-1-1铀矿地质 168

8-1-2普查勘探 171

8-2铀矿的开采和选矿 182

8-2-1铀矿的开采 182

8-2-2铀矿石的选矿 183

8-3铀矿石的加工 184

8-3-1矿石准备 185

8-3-2矿石浸出 186

8-3-3铀的提取 188

8-3-4沉淀 192

8-3-5水冶工艺流程 192

8-4铀的精制 194

8-5钍矿石加工和金属钍的生产 196

第九章浓缩铀的生产（铀235同位素的分离） 199

9-1 生产浓缩铀的必要性和重要性 199

9-2生产浓缩铀的几种主要方法及其比较 202

9-2-1气体扩散法 202

9-2-2离心机法 205

9-2-3分离喷嘴法 207

9-3级联装置 208

9-4气体扩散厂的基本特点和主要设备 213

9-4-1工作介质六氟化铀 213

9-4-2高度的密封性、耐腐蚀性和清洁度要求 214

9-4-3运行的安全性与可靠性 215

9-4-4扩散膜 216

9-5六氟化铀的生产和还原 217

9-4-5压缩机 217

9-5-1六氟化铀的生产 218

9-5-2六氟化铀的还原 221

第十章燃料元件制造 224

10-1对燃料元件的要求 224

10-2燃料元件的结构 225

10-2-1生产堆的燃料元件 225

10-2-2水冷动力堆的燃料元件 226

10-2-3气冷动力堆的燃料元件 232

10-2-4钠冷堆的燃料元件 237

10-2-5研究试验堆的燃料元件 240

10-3核燃料的选择 244

10-3-1金属铀与铀合金 244

10-3-2氧化铀 246

10-3-3碳化铀 248

10-3-4钚及其化合物 248

10-3-5弥散体燃料 249

10-4-1铝合金 250

10-4包壳材料的选择 250

10-4-2锆合金 250

10-4-3镁合金 251

10-4-4不锈钢和镍合金 252

10-5燃料的包装、焊接与结合层 253

10-5-1包装 253

10-5-2焊接 253

10-5-3结合层 253

10-6金属铀燃料元件的制造工艺 255

10-6-1金属铀的制备 255

10-6-2金属铀的加工成形 258

10-6-3燃料元件的包装和检验 261

10-7陶瓷型燃料元件的制造工艺 262

10-7-1燃料芯块的制备 262

10-7-2包壳管的准备 268

10-7-3燃料棒的组装 269

10-7-4燃料元件的组装和质量控制 270

10-8弥散型燃料元件的制造工艺 273

10-9快中子堆燃料元件的制造工艺 277

10-10燃料元件的研制和试验 279

第十一章核燃料的运输 284

11-1放射性物质运输的一般问题 285

11-2未辐照核燃料的运输 286

11-3辐照过核燃料元件的运输 287

第十二章辐照过核燃料的后处理 292

12-1后处理的重要性和对后处理的要求 292

12-2辐照过燃料元件的“冷却” 296

12-3辐照过燃料元件的首端处理 299

12-4化学分离 301

12-4-1溶剂萃取法 302

12-4-2氟化挥发法 307

12-4-3高温冶金法 309

12-5后处理化工厂的基本特点和主要设备 311

12-5-1放射性强 311

12-5-2毒性大 313

12-5-3临界事故的危险 314

12-5-4后处理化工厂的主要设备——萃取器和泵 314

12-5-5后处理化工厂的经济性和安全性 318

第十三章放射性废物的处理和利用 321

13-1 概述 321

13-2放射性废物的来源和分类 322

13-2-1放射性废物的来源 322

13-2-2放射性废物的分类 324

13-3放射性废气的处理 326

13-3-1放射性废气的稀释排放 326

13-3-2放射性废气的净化处理 326

13-4-1放射性废液的稀释排放 328

13-4放射性废液的处理 328

13-4-2放射性废液的浓缩处理 329

13-4-3放射性废液的固化 335

13-4-4放射性废液的贮存 337

13-5裂片和超铀同位素的回收利用 338

13-5-1裂片和超铀同位素回收的意义 338

13-5-2从高放废液中提取同位素的方法 339

13-6放射性固体废物的处理 339

第十四章放射性同位素生产 342

14-1 对放射性同位素的要求 342

14-2放射性同位素的来源 344

14-3反应堆生产放射性同位素 348

14-3-1产品的质量 348

14-3-2靶件的制备 354

14-3-3辐照用反应堆 356

14-4加速器生产放射性同位素 359

14-5放射性同位素的化学处理 361

14-5-1化学分离 362

14-5-2同位素发生器的制备 363

14-5-3放射性标记化合物的制备 365

14-6射线源的制备 367

14-6-1a射线源 369

14-6-2β射线源 369

14-6-3 γ射线源 370

14-6-4中子源 371

14-6-5放射性同位素能源 372

14-6-6强射线源 373

14-7放射性同位素产品的质量检验 377

14-7-1 放射化学制剂的质量检验 377

14-7-2射线源的质量检验 380

15-1氚的制备 381

15-2锂－6的制备 384

15-2-1锂的冶炼 385

15-2-2锂同位素分离 386

15-2-3金属锂的制备 388

15-3氘化锂－6的制备 389

第十六章某些专用设备、仪器的生产 391

16-1反应堆压力壳 391

16-1-1钢制压力壳 392

16-1-2预应力混凝土压力壳 397

16-2反应堆一回路设备 398

16-2-1一回路循环泵 399

16-2-2热交换器 403

16-2-3一回路管道和阀门 406

16-3反应堆装卸料设备 409

16-3-1不停堆装卸料机 410

16-3-2钠冷快堆装卸料设备 412

16-4反应堆控制棒传动机构 413

1 6-4-1电动机传动机构 415

16-4-2磁阻马达传动机构 415

16-5热室设备 417

16-5-1屏蔽观察窗 418

16-5-2机械手 420

16-6射线探测仪器 421

16-6-1地质探矿仪器 427

16-6-2反应堆控制仪器 428

16-6-3防护监测仪器 431

16-7带电粒子加速器 433

第十七章某些特殊材料的生产 436

17-1石墨 436

17-2 重水 439

17-2-1蒸馏法 440

17-2-3化学交换法 441

17-2-2电解法 441

17-2-4各种方法的比较 444

17-3锆管 445

第十八章放射防护和核安全 449

18-1概述 449

18-2射线对人体的危害 452

18-3放射防护标准和安全规范 455

18-4射线的防护——屏蔽与封闭 457

18-6现场辐照水平的监测 461

18-5辐射监测简介 461

18-7个人剂量监测 464

18-8环境辐照水平的监测与控制 466

18-9放射性工作人员的健康管理和居民调查 469

18-10临界安全问题 470

附录1希腊字母表 474

附录2元素符号表 475

附录3有关的放射性同位素表 479