反应堆运行中的化学问题

我国第一代核站是采用安全性能好的压水式反应堆，其工艺过程见图 1。一回路水在 1.57×104kPa 下流经反应堆活性区，将铀裂变释放的

热量载带出来，从压力壳出来的水温 330℃，在蒸气发生器进行热交换， 使二回路水汽化，经过降压膨胀，推动透平发电。一回路水在反应堆活性区受到强烈辐照产生如下一些变化：

水的辐解作用，受射线的电离密度，体系的温度、压力和杂质的影响， 如果水中含百万分之几的 Cl-、Br-或 F-等任何一种离子，将大大加速水的辐解作用。

除水的辐解作用外，反应堆结构材料和元件的包壳材料的强辐射场及高温、高压、高速流动的热水冲刷下，腐蚀作用明显加快。腐蚀产物经堆中心辐照产生的放射性将很强，给反应堆运行带来很多麻烦。

上述水的辐解和材料腐蚀问题，对不同反应堆其作用情况是不一样的。我国核电站建成后，这些辐射化学问题应结合我国反应堆的具体情况进行研究。

其次，核电站反应堆对一回路水质要求是很严格的。因为水中含有杂质将会带来很多问题，首先是增加放射性活度，给运行操作增加困难； 其次增加材料腐蚀和水的辐解作用；再者杂质多了将会在热交换器或管道中沉积，降低热交换速率和水的流速，对反应堆运行很不利，甚至会发生故障。不管如何控制，一回路水中杂质总是不可避免的。即使入堆的水都采用二次蒸馏水，并经过除气系统，所含杂质甚微，但材料腐蚀下来的杂质是难以避免的。因此反应堆运行过程中，要对一回路水质进行监测和纯化，使水中杂质含量控制在一定范围内。最常用的办法是将一回路水分流一部分经过滤器和混合离子交换床，使固体颗粒在不锈钢烧结滤板上滤去。离子杂质用强酸性和强碱性混合离子交换床除去。用这种办法可使一回路水的电导控制在＜5.5×10-6Ω/cm 以内。这里需要合成某种耐强辐射、耐高温的阴阳离子交换树脂，必须要有机化学家给予合作和支持。