李 杰,牛小惠

乏燃料后处理厂的批式溶解器在剪切溶解工序中，除产生化学不溶性残渣外，还会因剪切过程导致包壳碎片掉落至溶解器底部，形成以锆合金或不锈钢为主的固体残渣。该类残渣比活度高、数量可观，且会吸附铀钚等锕系元素，长期堆积会严重影响溶解器的传热性能和工艺生产。本文以溶解器底部残渣为研究对象，分析了其形成机制、工程危害，调研国内外主流处理技术，并针对国内处理技术特点，提出了相应的改进建议。可为国内后处理厂溶解器残渣处理系统的优化提供参考。

乏燃料后处理；批式溶解器；剪切包壳；包壳残渣；锆合金

[1] 刘郢,夏良树,陈勇.乏燃料后处理工程工艺设计[M].北京:中国原子能出版社,2016. [2] 郑瑞堂,张平,李华.乏燃料溶解器底部残渣清理技术研究[J].核化学与放射化学,2018,40(5):321-327. [3] 姜小刚,王伟,刘洋.锆包壳残渣酸洗去污及压缩减容试验研究[J].辐射防护,2021,41(4):340-346. [4] 日本原子力研究開発機構.使用済燃料再処理施設におけるせん断クラッド処理技術の開発[R].JAEA-Research 2015-012. [5] OECD/NEA.Management of Recyclable Fissile and Fertile Materials[R].NEA No.7326,2020. [6] 李金英,赵永刚.乏燃料后处理技术概论[M].北京:中国环境出版社,2012. [7] 阎昌琪,曹夏昕.核燃料后处理工程[M].哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2017. [8] Salazar E,Rodriguez A,Fernandez M.Zircaloy cladding hulls treatment by hot pressing and cementation[J].Waste Management,2012,32(3):486-492. [9] 中国核工业集团.动力堆乏燃料后处理中试厂运行报告[R].北京:中核集团,2017. [10] IAEA.Management of Radioactive Waste from the Reprocessing of Spent Nuclear Fuel[R].IAEA-TECDOC-1878,Vienna,2019. [11] 文正伟,李鸿祥.核化工行业溶解器溶解过程控制研究[J].化机与设备.2026 年第 1 期. [12] 孟俊红,任正茂.中试厂剪切机系统阶段性剪切功能验证及调整[J].中国核科学技术进展报告（第二卷）.核化工分卷.2011. [13] 刘郢,马敬.动力堆乏燃料溶解设计问题探讨[J].产业与科技论坛.2014 年第 13 卷第 8 期.

点击下载PDF