不同加速劑對LiF高溫水解反應的影響

彭 佳，鄭小北，仇婷婷，王晨陽，劉玉俠,*，張 嵐,*

1.中國科學院 上海應用物理研究所，上海 201800；2.中國科學院大學，北京 100049；3.中國科學院 核輻射與核能技術重點實驗室，上海 201800；4.中國科學院 先進核能創新研究院，上海 201800

不同加速劑對LiF高溫水解反應的影響

彭 佳1,2,3,4，鄭小北1,3,4，仇婷婷1,2,3,4，王晨陽1,3,4，劉玉俠1,3,4,*，張 嵐1,3,4,*

1.中國科學院 上海應用物理研究所，上海 201800；2.中國科學院大學，北京 100049；3.中國科學院 核輻射與核能技術重點實驗室，上海 201800；4.中國科學院 先進核能創新研究院，上海 201800

主要研究了U3O8、WO3和Cr2O3三種加速劑對LiF高溫水解反應的影響，討論了有無加速劑、加速劑種類、加速劑用量和反應時間等對LiF高溫水解轉化效率的影響。采用X射線衍射法(XRD)對LiF水解固態產物的組成進行了表征，結果發現，當水解溫度為650 ℃時，三種加速劑對LiF水解反應的加速效果滿足以下規律：WO3>U3O8>Cr2O3。另外，還研究了LiF在三種加速劑存在下的水解產物，且推測出其相對應的反應機理，從而為這些加速劑的實際應用提供重要參考依據。

高溫水解；加速劑；反應機理；LiF

釷基熔鹽堆(TMSR)中釷鈾燃料以氟化物的形式溶解在載體熔融鹽(LiF-BeF2)中，熔鹽堆運行一段時間后，會生成多種裂變產物、超鈾元素以及金屬材料的腐蝕物等，形成一個復雜的氟化物混合體系，其中部分裂變產物還具有高放熱及強放射性的特點。特別是LiF-BeF2載體鹽中，氟的相對含量高，且BeF2是劇毒致癌物質，具有較強的刺激性，受到高熱或者酸時會放出劇毒的煙霧，在高放熱和強放射性環境下，這些裂變產物的長期儲存會導致F2和HF等有害物質的形成，為其直接儲存帶來了更大的挑戰[1]。同時……