压水堆水化学 十章总复习.doc

核电厂水化学基础理论培训 复习第一章水化学主要在几个方面影响压水堆核电厂的安全运行和核电厂可利用率？水化学从两个方面影响压水堆的运行安全：1、影响核电厂含有放射性的屏障的安全性；2、影响堆芯以外的辐射场的放射性积累，从而影响工作人员经受的辐射剂量。水化学的良好控制可以使上述二个问题对核电厂的不利影响大为减少，从而改善核电厂的安全性。良好的水化学控制是确保屏障的完整性的重要手段。影响压水堆核电厂的安全运行和核电厂可利用率。第二章解释下列术语的含义1.溶液一种物质（或几种物质）分散到另一种物质里，形成均一的、稳定的分散体系叫做溶液（solution）。(这种分散体系是混合物的特例。被溶解的物质叫做溶质（solute），能溶解其它物质的物质叫做溶剂（solvent）。凡气体或固体溶于液体时，则称液体为溶剂，而称气体或固体为溶质，若两种液体（或物质）相互溶解时，通常把量多的一种液体（或物质）叫做溶剂，量少的一种叫做溶质。)2.溶解度物质的溶解度是一定温度下（对气体还应指明压力），物质溶解在一定量溶剂中达到饱和时（刚好达成平衡状态）所能溶解的量。3.氧化还原反应从得失电子的角度给氧化还原反应下定义：凡是有电子转移（电子的得失或电子对的偏移）的反应就是氧化还原反应。(根据反应中电子转移的情况得出的氧化还原反应定义是实质性定义。这里把氧化还原反应的概念拓展了，只要是失去电子的反应就是氧化反应，只要是得到电子的反应就是还原反应。) 4.混合物由两种或两种以上的物质所组成，每种组成物质都保持自己的同一性和特有的性质，叫做混合物。(比如黑色火药是碳、硫磺和硝酸钾的混合物；空气是氮、氧、二氧化碳、水蒸气和一些其它气体的混合物。由于混合物中的每一种组分都保持自己的特征性质，所以混合物中的各组分可以用物理的办法加以分离。自然界的物质一般都是混合物,而纯净物质是非常少见的。)5.化合物 由两种或两种以上元素的原子相互结合而成的新物质为化合物。（化合物能被化学反应所分解。例如，水是由氢元素和氧元素的原子构成的，水电解可生成氢和氧；糖是由碳、氢、氧原子构成的，糖在没有空气条件下加热，它会分解为碳和水；食盐电解为钠和氯。）判断题在氧化还原反应中，化合价降低的物质还原对方，自身被氧化，因此叫还原剂，其产物叫氧化产物；化合价升高的物质氧化对方，自身被还原，因此叫氧化剂剂，其产物叫还原产物 。 ( )在横线上或（ ）中填上正确答案(每空只填一个)。1.水分子为 折线形 结构，水是具有偶极矩的 极性 分子。2.水溶液的酸碱度用pH值来表示：中性水溶液的pH = 7，酸性水的pH 7。第三章在横线上或（ ）中填上正确答案(每空只填一个)。1.水中溶解（ A ）和（ B ）离子共同作用是不锈钢穿晶应力腐蚀破裂的最为重要因素。A氧 、 B氯 、 C硼酸 、 D钠2.锆合金燃料包壳因吸氢而使其包壳的脆性增加，造成破裂，称这种腐蚀破损为 氢脆 。3.防止或减少燃料包壳产生内氢脆腐蚀的措施是：尽量减少或消除包壳内的 氢 ，严格控制包壳内的 微量水和芯块内的 氟 。第四章解释下列术语的含义可溶性中子吸收剂可溶性中子吸收剂是指强烈吸收中子，且易溶于冷却剂(水)的物质。（它与控制棒相配合使用，能够对反应堆的反应性进行控制。）判断题早期压水反应性的控制完全由控制棒和可燃毒物棒来完成，随着压水堆大型化以及堆芯功率密度提高和燃耗加深，可溶性中子吸收剂的使用就势在必行了。 ( )选择适当的答案，填补入（ ）内或横线上。在横线上或（ ）中填上正确答案(每空只填一个)。1.向冷却剂中加入硼酸的目的是为了（ B ）A控制pH值 、 B控制反应性 、 C控制水的辐解 、 D降低腐蚀速率2.可溶性中子吸收剂，硼酸浓度的调节，根据堆芯反应性控制的需要而定，当反应堆停堆换料时，需要（ A ）冷却剂中的硼酸浓度，可向回路注入（ D ）；而当反应堆启动时，则需（ B ）硼酸浓度，可注入（ C ），以此来满足反应性控制的要求。A提高 、 B降低 、 C纯水 、 D浓硼酸3.冷却剂中7Li的产生是由于发生 10B（n，）7Li 反应。第五章判断题为了衡量水辐照分解的程度，引进辐解产物产额的概念，其定义为水每吸收100电子伏特的辐射能，产生（冠以“”号）或消失（冠以“”号）的辐解产物数目，常用G表示 。 ( )选择适当的答案，填补入（ ）内或横线上。在横线上或（ ）中填上正确答案(每空只填一个)。1.向冷却剂中加入适量的氢，能有效地（ B ）水的辐射分解，消除水中的（ C ），降低（ F ）辐射产物浓度，从而大大降低冷却剂对结构材料的腐蚀作用。A促进 、 B抑制 、 C氧 、 D碱 、 E还原性 、 F氧化性 、 G腐蚀 2.水辐射分解产生的还原性产物有（ A ）、（ B ）、（ F ），氧化性产物有（ C ）、（ D ）、（ E ）。AH 、 BH2 、 CO2 、 DHO2 、 EOH 、 Fe水合第六章判断题在反应堆运行过程中，可以通过对冷却剂放射性组份能谱的分析，来判断燃料元件的破损情况。 ( )简答题（要求字迹清楚，要点准确全面）1.腐蚀产物在冷却剂中大量积累会造成什么危害？如何降低危害作用？长期累积将降低传热效率；增加堆芯流阻；可能导致流道局部阻塞，引起严重事故；活化腐蚀产物是反应堆系统维护和检修的主要辐射威胁。使冷却剂中pH偏碱性,堆材料较稳定。较高pH可减少腐蚀；防止一回路腐蚀产物向堆芯转移。2.化学去污一般使用哪几种化学试剂？去污剂主要是：（1）酸（2）碱（3）氧化剂（4）还原剂（5）络合剂（6）缓蚀剂（7）界面活性剂 3.对于正在运行的核设施和设备（在役期间）的去污应考虑的原则如何？在役期间的去污原则：（1）不应有损于去污后的机器设备的完整性； （2）应当力求抑制去污后再用时的再污染（recontamination）；（3）在役去污应当在全面计划，充分准备的条件下实施。选择适当的答案，填补入（ ）内或横线上。在横线上或（ ）中填上正确答案(每空只填一个)。1.理想的去污工艺应该是具有最 大 的去污因子、最 小 的腐蚀率、最 少 的二次污染物，最 少 地受辐射剂量和环境影响。2.核设施实施去污的主要目的是降低核电厂的辐射场和减少工作人员所受的辐射剂量。冷却剂pH值偏碱性对结构材料耐腐蚀有利，碱性水质不仅能降低结构材料的（ A ），而且还能减少腐蚀产物向（ C ）转移与活化，从而降低（ D ）剂量。A腐蚀速率 、 B苛性腐蚀 、 C堆芯 、 D辐射场第七章选择适当的答案，填补入（ ）内或横线上。在横线上或（ ）中填上正确答案(每空只填一个)。1.压水堆核电站，通常选用（ C ）作冷却剂碱性pH控制剂。A天然LiOH 、 BNaOH 、 C7LiOH 、 D6LiOH 2.冷却剂pH值偏碱性对结构材料耐腐蚀有利，碱性水质不仅能降低结构材料的（ A ），而且还能减少腐蚀产物向（ C ）转移与活化，从而降低（ D ）。A腐蚀速率 、 B苛性腐蚀 、 C堆芯 、 D辐射场3.大多核电厂采用全挥发法处理二回路水，此法的pH值控制剂主要有： 、 、 等。NH3、吗啉、联氨简答题（要求字迹清楚，要点准确全面）1.为什么碱性水质对结构材料的腐蚀有抑制作用？碱性水质对结构材料的稳定作用主要是由于不锈钢或镍基合金（在高温水或蒸汽长期作用下，）表面生成一层具有保护作用的尖晶石型氧化膜，而提高冷却剂的pH值可以促使这层膜更加迅速地形成；金属表面对OH - 离子有一定的吸附作用，OH - 离子浓度越高，吸附量越大，当pH值高达一定数值时，吸附的OH - 就能阻止其它物质同金属表面发生作用。（例如，当pH值由10增加到11时，铁表面吸附的硫酸根离子减少90%以上。）第八章简答题（要求字迹清楚，要点准确全面）1.简述水化学技术规范中的期望值和限值的基本定义。（1）期望值：在正常工况下应该达到的数值或希望达到的数值。 （2）限值：表示必须遵守的值，是材料所能承受的极限值。2.近年来先进的大型核电厂在改善二回路水化学方面采取哪些水处理技术？二回路水处理，是采取全挥发性水处理法，包括以下内容：（1）挥发性碱NH4OH-来控制炉水的pH值，以联氨为除氧剂除去水中溶解氧； （2）设置凝水全流量精净化设备，机械过滤器使腐蚀产物淤渣颗粒，离子交换去除离子性杂质至最低水平； （3）设有冷凝水的全流量脱氧，使凝水中氧含量降至最低； （4）加大蒸发器水的排污量。选择适当的答案，填补入（ ）内或横线上。在横线上或（ ）中填上正确答案(每空只填一个)。1.在一、二回路水中都要严格地控制氧的含量，是为了减少对结构材料的均匀腐蚀和局部腐蚀。2.二回路水处理采用全挥发法是用（ D ）为除氧剂，（ B ）作为调节pH值碱性剂，以维持二回路水中的溶解氧和pH值在技术规范要求的限值内。A氢氧化钠 、 B氢氧化铵 、 C氢气 、 D联氨（胺）3.二回路水化学技术规范的目标：（1）减少二回路系统设备的均匀（ A ）、降低蒸汽发生器传热管板和支撑架上（ B ）量；（2）减少蒸汽发生器传热管的（ D ）开裂，以提高核电厂的运行安全性和设备的（ F ）。A腐蚀速率 B淤渣沉积 C均匀腐蚀 D局部腐蚀 E再生率 F可利用率4.引起二回路蒸汽发生器传热管及其管板和支撑架腐蚀破裂的水质因素主要是水中的 氧 、 氯 和浓缩的 苛性碱 等。第九章选择适当的答案，填补入（ ）内或横线上。在横线上或（ ）中填上正确答案(每空只填一个)。1.离子交换原理，用反应式表示： RM +A+ RA +M+ 净化水的原理用反应式表示： RH+M+ RM+H+ H2OROH+N- RN+OH-2.一回路冷却剂循环净化系统采用主要技术有（ C ）和（ A ）。A离子交换 、B蒸发 、 C过滤 、 D膜分离3.冷却剂循环净化系统中，设有H型阳离子交换床，它的主要功能是去除冷却剂中多余的（ B ），简称（ C ）。A硼 、 B锂 、 C除锂床、D除硼床4.一回路冷却循环净化系统主要功能是：（1）不断地去除冷却剂中的（ A ）、（ G ）和杂质离子；（2）维持冷却剂适宜的（ C ）；（3）调节冷却剂中硼酸浓度，控制堆芯的（ E ），以保持冷却剂的化学指标在水化学技术规范的限值内。A裂变产物 、 B悬浮物 、 CpH值 、 D碱性、E反应性 、 F沉积物 、 G .腐蚀产物5.硼水分离是通过（ A ）来实现的，蒸发的目的在于硼水（ C ）。A蒸发 、B过滤、 C分离、 D混合 6.核电厂放射性废水处理的目的在于（ A ）。A保护环境 、B节约用水 7.硼回收系统的功能主要有以下三项： （1）为反应堆一回路排水提供足够的 储存设备 ； （2）去除堆排水中的裂变产物、腐蚀产物和其他杂质； （3）为堆的运行再生补给水和 浓硼酸。8.温度为298K时，pH=8时水溶液中CH+=10-8mol/l、 COH- =10-6mol/l。简答题（要求字迹清楚，要点准确全面）1.按照化学性质将水的辐照分解产物分为哪两大类产物？哪些是氧化性产物（举3种）？ 还原性产物和氧化性产物。氧化性产物包括：氢氧自由基（OH）、过氧化氢（H2O2）、二氧化氢（HO2）、O-和氧分子（O2）。2.在水化学控制中通过什么来抑制水的辐照分解？它还有什么作用？ 加氢。通过加氢能有效抑制水的辐射分解；消除水中的氧（或可减少氧的含量）；降低水中氧化性辐解产物浓度，从而可大大减少冷却剂对结构材料的腐蚀。3.在一回路水化学技术规范中哪几项参数对结构材料腐蚀影响最大？首选三项必须严格控制的。氧、卤素离子（或氯）、氢氧化锂（或7LiOH）4.一回路水化学处理中，向冷却剂添加的化学物质有哪几种？一回路5种：硼酸、氢氧化锂、氢气、氨水、联氨（胺）；5.离子交换树脂有哪几种？强酸性阳离子交换树脂、强碱性阴离子交换树脂、弱酸性阳离子交换树脂、弱碱性阴离子交换树脂。6.压水堆核电厂冷却剂pH值控制偏碱性有何意义和作用？采取什么方法和措施来控制pH值在限值内？pH控制的意义：碱性水质对腐蚀的抑制作用 提高结构材料的耐腐蚀性能是有利的； 减少金属表面腐蚀产物向冷却剂的释放量。 pH偏碱性对腐蚀产物运动的控制作用 减少或防止回路中腐蚀产物向堆芯转移,减少或免于活化，大大降低一回路的辐射剂量水平，以便于检修； 减少腐蚀产物在燃料元件表面沉积，维持堆芯良好的传热条件。采取离子交换法和直接注入法。7.简述冷却剂循环净化系统的组成与各部功能（可用流程原理图表示，但也要加文字说明）。 前置过滤器 去除冷却剂中悬浮腐蚀产物颗粒 锂型和硼酸型混合离子交换器 去除可溶性裂变产物和腐蚀产物 除锂和除硼离子交换器 维持合适的冷却剂水质 H型用于除去多余的锂-7和硼-锂混床不易吸附的Mo,Y,Cs等 OH型用于去除冷却剂中的硼酸 后置过滤器 防止细碎树脂漏入主回路 容积控制箱 除去部分裂变气体8.反应堆排出的含硼酸的水采取什么措施处理？简述设备和技术及其处理结果。采用硼回收系统处理，硼回收系统应该具备如下三种功能：（1）为堆排水提供足够的贮存容量；（2）去除堆排水中的放射性物质及其它杂质；（3）为堆的