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激光诱导击穿光谱可确定乏燃料成分

发布时间:2019-08-15 18:41:57

  美国先进能源研究中心工程师称,一种新的光谱可准确确定乏燃料的成分。

  出于国际安保和处理安全原因,在进行后处理之前,乏燃料中的同位素必须经过分析和确定。如果样品中同位素分析过程是在异国完成则可耗时数日或更长时间。由爱达荷大学化学工程教授Supathorn Phongikaroon 领导的研究团队称,新的快速测试方法可加速同位素分析过程并增加回收的乏燃料数量而不是将其作为高放废物贮存起来。

  激光诱导击穿光谱(LIBS)使用脉冲激光将样本材料加热至高达800 C。加热产生的热量可将样品电离成为等离子体。当等离子体冷却时,其所含不同的同位素会发射特征波长所对应的光子。这些光子经由光谱仪和探测器可被检测出来。将光子及其特征波长的数据绘制成曲线图便可确定不同同位素及其含量信息。

  研究人员称,LIBS不仅可用于分析乏燃料和裂变产物的成分,还可以提供核燃料再循环过程中的实时分析。获知处理过程中的准确同位素比例可防止钚被转移用于非法或恐怖主义用途,也可探测到处理过程中出现的异常。

  目前研究人员正利用混合非放射性样品进行系统测试,以便确定LIBS方法的确定精确度。由于铈和钚发射的特征波长一样,下一步研究人员将使用铈和锰对系统进行校正。

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