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铀235

铀235

铀-235为天然易裂变核素,核心参数,核素符号²³⁵U,原子量235.0439299,常温银白色金属,常用形态为二氧化铀芯块或六氟化铀,半衰期7.04×10⁸年(α衰变),释4.679MeVα射线;热中子裂变截面585靶恩,单次裂变释200MeV能量,产2.5个次级中子;比活度80.0kBq/g,3%丰度低浓铀活度密度约2.4×10⁴kBq/kg。化学活泼,常温易氧化、高温与水反应、溶于硝酸。

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化学式

²³⁵U

cas号

/

丰度

97%-99%

规格

多种规格

外观

银白色金属

沸点

/

核心应用领域

(一)核能发电领域(核电级为主)

核电站燃料:3%-5%丰度²³⁵U制二氧化铀芯块,1000MW压水堆年需27吨天然铀转化浓缩铀,耗²³⁵U约800kg;

舰船动力:20%左右丰度用于核动力船舶反应堆,续航超10年,国内已实现小型堆应用。

(二)科研领域(科研级为主)

中子源驱动:10%-20%丰度用于反应堆中子源,支撑材料辐照、中子衍射;

核数据测量:标准源级用于裂变截面、中子产额测量,支撑四代核电研发。

(三)同位素制备领域(科研级为主)

医用同位素生产:辐照²³⁵U靶材产钼-99前体。

 

安全规范与临界防护

(一)储存要求

临界控制与屏蔽:①次临界储存(单罐铀金属≤20kg,二氧化铀芯块网格分隔);②α射线用1mm铝/塑料屏蔽,不锈钢容器+铅屏蔽箱(表面剂量率≤2.5μGy/h),六氟化铀罐设双重密封与泄漏监测;

环境与管理:①储存于≤30℃、湿度≤65%干燥库房,设惰性气体/灭火系统,不锈钢地面;②双人双锁+溯源制度,每季度α污染检测(≤0.04Bq/cm²),每年核查燃料组件。

(二)运输规范

UN分类:7类放射性物质(UN2977,包装I类),容器为“密封包+铝缓冲+铅屏蔽+抗震钢箱”,贴“放射性”“临界安全”标志;

运输要求:①专用车配临界监测/剂量报警仪(阈值0.5mSv/h),避人口密集区;②禁与易燃物、慢化剂(水/石墨)混运,随车带临界安全报告。

(三)操作与应急

操作禁忌:①持《核材料操作许可证》,穿防静电服+α手套,戴剂量计(年限值≤20mSv);②次临界操作箱处理,避球形/圆柱形堆积,单次操作≤10kg,禁用水冲;

应急处理:①临界事故:停堆、撤离100米外,硼砂稀释处置;②泄漏:固体用镊子回收,六氟化铀用纯碱吸收,α谱仪检测去污;③接触急救:皮肤洗15分钟,吸入转移至新鲜空气,就医测铀含量。

(四)废弃处置与法规遵从

①乏燃料冷却5-10年后送后处理厂,残渣固化送深地质库;②污染物品去污后,焚烧残渣水泥封装。