氨水溶液在γ场中的稳态辐射分解行为研究

来源：核动力工程杂志2023年第3期北京时间：

作者：郭子方, 杨雨, 林铭章, 曹骐, 汤嘉, 林蕴良, 林子健

单位：1.中国科学技术大学核科学技术学院，合肥，230026；2.中国核动力研究设计院，成都，610213；

摘要：含氨冷却剂被应用于压水堆中，可以清除冷却剂辐射分解产生的O₂、H₂O₂等氧化性产物，从而减轻结构材料腐蚀。本文研究了氨水在γ辐射场中的辐射分解行为，考察氨浓度、辐射吸收剂量和吸收剂量率、气液体积比和不同饱和气体对氨水辐射分解行为的影响，重点关注辐射分解产物H₂O₂和NO₂⁻的浓度变化。结果表明，随着体系中氨浓度的增加，H₂O₂的浓度受到明显抑制，NO₂⁻的浓度则呈现出上升趋势；吸收剂量的增加使得H₂O₂浓度明显升高，NO₂⁻的浓度则在吸收剂量为8 kGy时达到最大（> 100 μmol/L），而后降低；吸收剂量率的差异（2.78~25 Gy/min）并未导致H₂O₂和NO₂⁻浓度产生明显变化；氨水中的O₂是NO₂⁻生成的关键，但O₂过多会促进NO₂⁻氧化为NO₃⁻从而降低NO₂⁻浓度，此外O₂的存在促进了H₂O₂的生成。本文研究结果可为后续含氨冷却剂体系的优化提供参考。

关键词：氨, 冷却剂, 辐射分解, 反应堆, 水化学

基金资助：国家自然科学基金（11775214）