Engineering for Nuclear Fuel Reprocessing pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Long, Justin T.

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页数:0

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价格:117

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isbn号码:9780894480126

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图书标签:

• 核燃料后处理
• 核工程
• 放射化学
• 分离科学
• 乏燃料
• 核材料
• 工艺过程
• 化学工程
• 辐射防护
• 核安全

好的，这是一份关于一本名为《工程学在核燃料后处理中的应用》的图书的详细简介，内容严格围绕该主题展开，旨在提供深入的专业视角，避免涉及任何外部或不相关的内容。 --- 《工程学在核燃料后处理中的应用》：深度解析与前沿实践 图书导言： 核燃料循环是实现可持续核能利用的关键环节，其核心在于对乏燃料进行高效、安全且环境友好的后处理。本书《工程学在核燃料后处理中的应用》聚焦于将先进的工程原理、设计方法和系统集成技术应用于这一复杂且高风险的工业领域。它不仅是对现有后处理技术路线的梳理，更是对未来工程挑战与创新解决方案的深入探索。全书以工程实践为导向，系统阐述了从物料传输、化学分离到设备制造与系统控制等各个环节所必需的工程学基础与前沿进展。 第一部分：后处理工程基础与安全设计 本部分奠定了理解核燃料后处理过程所需的基本工程学框架。首先，详细介绍了后处理设施的选址、结构设计与抗震分析，重点讨论了在强辐射和高热负荷环境下，如何应用材料科学和结构工程来确保长期运行的可靠性。 关键章节涵盖： 1. 放射性物料传输与屏蔽工程： 探讨了干法和湿法后处理中乏燃料的运输、接收与储存技术。深入分析了重型辐射屏蔽材料（如高密度混凝土、铅和贫化铀）的选择标准、厚度计算以及多层屏蔽系统的集成设计。特别关注了远程操作设备（如机械手和遥控检修工具）的设计原则，以最小化人员暴露风险。 2. 热力学与流体力学在过程中的应用： 阐述了溶解、萃取和沉淀等单元操作中的热量与质量传递机制。详细分析了反应堆热负荷、余热排出系统（如冷却池和应急冷却系统）的设计，以及在化学槽罐中可能出现的相分离、混合和湍流现象对分离效率的影响。流体力学模型（如CFD）在优化搅拌器设计和物料流动路径中的应用是本部分的重点。 3. 腐蚀与材料选择的挑战： 核燃料后处理环境极端苛刻，涉及强酸、高温和高剂量率的伽马和中子辐照。本章系统梳理了用于处理高浓度硝酸铀酰和硝酸钚溶液的耐腐蚀合金（如高镍合金、锆合金和特种不锈钢）的性能表现。探讨了应力腐蚀开裂、点蚀和辐照脆化等失效模式的预防措施，并介绍了先进的表面处理技术。 第二部分：湿法后处理的关键工程单元操作 湿法后处理（PUREX法及其衍生技术）是目前应用最广泛的技术路线。本部分集中于化学分离过程中的工程化实现，强调从实验室规模到工业规模放大的过程控制与设备设计。 关键章节涵盖： 1. 溶解与澄清工程： 详述了乏燃料棒的剪切（Shearing）和溶解（Dissolution）过程的机械设计与过程控制。讨论了溶解釜的设计特点，包括如何有效控制酸浓度、温度，以及如何处理燃料芯块溶解后产生的惰性或活性杂质（如MoO3）的悬浮和沉积问题，以保证后续过滤和萃取的顺畅。 2. 液-液萃取系统的工程优化： 这是后处理的核心。本书详细分析了离心萃取机、脉冲筛板萃取塔和混合-沉降器等不同接触设备的工程特性。重点讨论了如何通过精确控制流量、界面张力和剪切力，实现高效的反萃取、洗涤和条形（Scrubbing）操作，以达到高纯度铀镧系分离和钚镅系分离的工程要求。同时，对溶剂（如TBP/煤油体系）的再生和循环利用的工程流程进行了详细的说明。 3. 放射性废物处理与固化工程： 讨论了高放废液（HLW）的处理工程。详细介绍了蒸发浓缩、硼酸盐/磷酸盐玻璃固化工艺的反应器设计、温度控制和气体净化系统。对于中低放废物，则侧重于树脂或水泥固化设备的设计，确保最终产物满足长期地质处置的安全要求。 第三部分：先进与未来后处理工程技术 面对提高资源利用率和减少最终处置量的前景，本部分转向先进的后处理技术，如法向后处理（ANL/Pyroprocessing）和更精细的分离技术。 关键章节涵盖： 1. 电化学与熔盐反应器工程： 深入探讨了用于后处理（特别是针对快堆燃料）的电化学还原与氧化过程的工程实现。分析了熔盐电解槽的设计，包括惰性电极材料的选择、电流密度控制、熔盐的提纯与循环，以及在高温（约500°C）下系统密封与惰性气氛维持的技术难点。 2. 干法后处理的工程可行性： 介绍了气化、氟化等干法工艺中的关键设备，如反应炉、冷凝器和气体净化塔。重点讨论了处理高活度物料时，如何设计高稳定性、耐高温和耐腐蚀的反应腔体，并确保氟气等高活性试剂的精确计量与回收。 3. 过程在线监测与控制系统（IPMC）： 鉴于后处理的高度自动化需求，本章详述了用于实时监测关键参数（如酸度、萃取剂浓度、放射性水平和组分分布）的工程传感器技术。讨论了先进的反馈控制算法、故障诊断系统（FDS）以及如何将这些系统集成到冗余的安全监控架构中，以实现连续、稳定和安全的工业化运行。 结论与展望： 全书以严谨的工程视角，将复杂的核化学分离过程转化为可量化、可设计和可控制的工业系统。它为核工程、化学工程、材料科学以及过程控制领域的专业人士和研究人员，提供了一部集理论深度与工程实践指导价值于一体的权威参考书。本书的最终目标是推动后处理技术的工程可靠性、经济性和环境安全性的全面提升。 ---

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这本书的插图质量，坦白说，有点跟不上时代了。考虑到其内容的尖端性，我期待看到高分辨率的、带有详细注释的三维渲染图或者最新的设备剖面图。但很多图示，尤其是涉及复杂管道布局和反应堆内部结构的示意图，看起来更像是上世纪八九十年代的技术手册扫描件——线条粗糙，标注模糊，很多地方需要我反复对照文字描述才能勉强辨认出哪个阀门连接到哪个反应器罐体。这极大地阻碍了对空间布局和物料流动的直观理解。例如，在描述一个多级分离塔的工作原理时，文字描述虽然精确，但缺少一张清晰、现代的俯视图来展示其层级和进出料口的位置关系。这种视觉信息的贫乏，使得理解那些依赖于空间想象力的复杂过程变得异常吃力，严重拖慢了我的阅读进度，也让我对这本著作的整体制作水准产生了疑问。

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从内容覆盖的广度来看，这本书似乎将所有的篇幅都集中在了某一两个特定的化学分离技术上，对其他辅助或新兴的技术路线几乎没有涉猎。我原本希望这本书能够提供一个更全面的图景，例如，如果某个传统方法遇到了瓶颈，那么行业正在探索哪些替代性的、更环保或更经济的解决方案。但这本书的视角显得有些“聚焦过度”，它对所选定技术路线的深度挖掘是无可挑剔的，每一个变量的微小变化都被剖析得淋漓尽致。然而，这种深度是以牺牲广度为代价的。这就像一位顶级的大提琴演奏家，技艺精湛，但如果我需要了解整个交响乐团的配置，这本书就显得不够用了。因此，如果读者希望获得一个跨学科的、多维度的核燃料循环视角，这本书会让你感觉好像只听到了一个乐器在独奏，虽然演奏得极好，但缺少了丰富的和声与对位。它更像是一份针对特定技术领域（而非整个领域）的深度研讨报告。

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这本书的封面设计着实抓人眼球，那种深沉的墨绿色调，配上烫金的标题字体，一下子就给人一种权威感和专业性。我原本是抱着学习基础知识的心态翻开的，期待能找到一些关于宏观概念的阐述，比如核能的未来走向，或者简单的反应堆原理介绍。然而，这本书的内容深度远远超出了我的预期。它似乎完全跳过了那些科普层面的内容，直接切入到了最核心、最细致的工程学细节中。每一次翻页，都像是踏入了一个技术迷宫，充满了复杂的流程图、难以理解的化学方程式，以及对各种设备参数的近乎偏执的讨论。我花了整整一个下午试图理解其中关于溶剂萃取的某一个步骤，但即便是背景略懂的化工背景人士，恐怕也得备着好几本参考书才能勉强跟上作者的思路。它不是一本用来“快速了解”的书，更像是一本需要“啃食”的专业手册。如果说有什么是这本书给我的直接感受，那就是它所承载的知识密度令人望而生畏，对于初学者来说，这可能更像是一堵难以逾越的高墙，而不是一座通往知识殿堂的阶梯。

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作为一名对行业规范和安全标准抱有浓厚兴趣的读者，我主要关注的是书中关于操作规程和风险评估的部分。我本以为这本书会提供一些关于业界主流操作实践的概述，或者至少能引用一些国际原子能机构（IAEA）的通用指南。然而，它似乎更侧重于理论模型和设计优化，而非实际操作层面的“最佳实践”。书中描绘的流程图往往是理想化状态下的闭环系统，很少深入探讨在现实世界中，当温度波动、原料纯度下降或设备发生微小故障时，整个后处理流程会如何受到连锁反应的影响。讨论的重点似乎总是在“如何让系统达到最优效率”，而不是“在最坏情况下如何确保安全停机”。这使得这本书在构建一个完整的安全操作框架方面显得有些不足，它更像是一本为“完美设计”服务的教科书，而不是为“现场工程管理”准备的参考资料。对于那些希望从这本书中找到现成SOP（标准操作程序）的人来说，可能会感到有些失望。

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这本书的行文风格极其严谨，几乎没有一处是多余的“闲笔”。它摒弃了所有试图拉近与读者距离的叙事手法，完全采用了一种冷峻、客观的工程报告语气。你很难从中找到任何可以让人放松下来的段落，它就像一台高效运转的机器，只关注输入、处理和输出。我特别注意了它在处理不同材料兼容性时的论述，那部分的详尽程度简直令人咋舌。作者似乎对每一种可能遇到的腐蚀介质和反应堆材料都进行了交叉比对，给出了精确到温度和压力的操作区间。这种对细节的极致追求，固然体现了作者深厚的专业功底，但同时也让阅读体验变得异常“硬核”。我尝试把它带到咖啡馆里阅读，试图在轻松的环境中吸收一些知识，结果发现周围的喧嚣反而更能分散我的注意力，因为我需要全神贯注地盯着那些密集的公式，生怕错过一个下标或是一个单位的转换。这本书，更适合在深夜，关掉所有不必要的干扰，伴随着一杯浓缩咖啡才能稍有进展。

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