检测项目
1. 氪-85(Kr-85)放射性活度浓度:测量范围1E-6至1E-3体积百分比(vol%),分辨率≤0.01ppm
2. 氙-133(Xe-133)同位素丰度比:精度要求±0.5%,量程覆盖1E-9至1E-4 mol/g
3. 总气体释放量测定:温度梯度500-2000℃条件下测量累积释放量,误差限±3%
4. 扩散系数测定:采用瞬态法测量H2/He/Xe在Zr合金中的扩散系数(D),量级范围1E-20至1E-15 m²/s
5. 气泡尺寸分布分析:扫描电镜(SEM)表征直径0.1-50μm气泡的数目密度与空间分布
检测范围
1. 核燃料元件:UO2芯块、MOX燃料棒中裂变气体滞留量及包壳完整性评估
2. 反应堆结构材料:锆合金包壳管、不锈钢压力容器内壁的氢渗透率测试
3. 核废料固化体:玻璃/陶瓷基固化体中Xe/Kr长期浸出行为监测
4. 密封材料:石墨密封环在高温高压条件下的He渗透系数测定
5. 核级石墨:各向同性石墨在快中子辐照下的尺寸稳定性与气体释放关联分析
检测方法
ASTM C1773-17:采用氦质谱检漏法测定燃料包壳管密封性能
ISO 21614:2018:高温释气法测量陶瓷基核燃料裂变气体释放速率
GB/T 11813-2018:压水堆燃料棒内气体总量及组分分析方法
ASTM E265-15:通过β衰变法测定Kr-85比活度
GB/T 40791-2021:核级石墨高温气体释放试验规程
检测设备
Agilent 7890B气相色谱仪:配备TCD/FID双检测器系统,实现Kr/Xe/He/H2多组分同步分析
Thermo Fisher XPR分析天平:量程220g,分辨率0.1μg,用于微量样品称重
LECO TGA701热重分析仪:最高温度1200℃,气氛控制精度±0.1%,测定释气动力学曲线
Canberra GC3520高纯锗γ谱仪:能量分辨率≤1.9keV@1332keV,定量分析放射性同位素
Vacuum Industries Model 1216高温真空炉:极限真空5E-7 Torr,工作温度可达2000℃
Malvern Mastersizer 3000激光粒度仪:测量范围0.01-3500μm,表征粉末样品粒径分布
Bruker D8 ADVANCE XRD衍射仪:Cu靶Kα辐射(λ=1.5406Å),分析晶体结构演变
Siemens D5000扫描电镜:分辨率3nm@30kV,配合EDAX能谱进行微区成分分析
MKS 247D四极质谱仪:质量数范围1-300amu,灵敏度1E-14 Torr·L/s