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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 381

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