技術領域

本發明屬于中子毒物藥劑制備領域，具體涉及一種可溶性釓基中子毒物藥劑及其制備方法。

背景技術

中子毒物(英語：Neutron?poison)是一種具有大中子吸收截面的物質，由于會對連鎖反應造成負面影響，而被稱為“毒物”，常應用于反應堆物理計算中。在反應堆中，我們盡可能希望中子由可裂變物質吸收，使之發生核分裂。然而，一些物質具有強烈的中子捕獲現象，會導致降低反應器運轉的反應性。

核材料的臨界安全是核安全的基石，是所有工藝、方法及系統必須確保的安全前提。無論處于任何工況，需要采取何種手段，最終付出多大代價，臨界安全都必須得到保證，否則間歇或連續發生的核材料鏈式反應將造成無法估量的損失。

因此，有必要開發一種可在事故情況下為乏燃料水池提供大量和有效的中子毒物的藥劑，保證乏燃料水池及其中貯存的乏燃料組件具有足夠的次臨界度。

發明內容

針對現有技術的需求，本發明的一個目的是提供一種可溶性釓基中子毒物藥劑，該中子毒物藥劑顆粒具有機械強度高、溶解速度快、穩定性好等優點。

本發明的另一個目的是提供上述可溶性釓基中子毒物藥劑的制備方法，采用該方法制得的藥劑顆粒的生產成品率高，制造成本低。

為達到以上目的，本發明采用的技術方案是：一種可溶性釓基中子毒物藥劑，由含釓基材料的片芯和均勻涂敷在片芯表面的可溶性涂層構成，片芯中釓基材料的重量是藥劑總重量的75-100％，所述涂層的厚度為0.01-0.1mm。

進一步，所述釓基材料為水合氯化釓、水合硝酸釓、水合硫酸釓或水合草酸釓；形成所述可溶性涂層的材料為淀粉、聚糖、殼聚糖、聚乳酸、聚乙二醇或聚乳酸羥基乙酸。

進一步，所述片芯中還含有占藥劑總重量的1％-25％的助溶劑。

再進一步，所述助溶劑為碳酸氫鈉、碳酸銨或它們的混合物。

本發明提供的一種可溶性釓基中子毒物藥劑的制備方法，包括以下步驟：

粗料熱處理：按配比稱取釓基材料作為粗料，在常壓50℃、濕度低于50％的大氣環境內使達到熱平衡后，維持20-60分鐘；

粗料研磨：對熱處理后的粗料進行研磨，形成細料；

細料干燥：將獲得的細料置于平臺上鋪展，干燥；

細料塑形：對熱處理后的細料進行壓片處理，得到藥劑片芯；

藥劑片芯表面處理：篩選出符合要求的藥劑片芯，對片芯表面進行處理，形成粗糙表面，并除去殘留在片芯表面的余料；

藥劑片芯表面涂層：將可溶性材料涂敷在藥劑片芯表面，形成所需厚度的涂層。

進一步，粗料研磨步驟中，研磨使得到的細料的粉末顆粒直徑達到500-800微米。

進一步，細料干燥步驟中，將細料鋪展至細料層厚度為1-10毫米，在常壓35-40℃、濕度低于50％的大氣環境中干燥20-40分鐘。

進一步，細料塑形步驟中，壓片過程的環境濕度低于5％，壓強10-15MPa，維持10-15分鐘。壓片形成的藥劑片芯可以為圓柱形片芯，厚度(圓柱體高度)4-6毫米，直徑(圓柱體底面直徑)12-15毫米。

進一步，藥劑片芯表面處理步驟中，利用噴砂機進行藥劑片芯表面處理，所形成的粗糙表面的絕對粗糙度介于0.01-0.05毫米；形成粗糙表面后，以40℃空氣吹除藥劑片芯表面殘留的粉末及噴料

進一步，在粗料研磨步驟之前，向熱處理后的粗料中加入占藥劑總重量的1-25％的助溶劑，所述助溶劑為碳酸氫鈉、碳酸銨或它們的混合物。若助溶劑本身的晶體顆粒很小，例如顆粒尺寸小于500微米，可不經研磨，直接加在研磨后的細料中。

本發明提供的可溶性釓基中子毒物藥劑具有機械強度高、溶解速度快、穩定性好等優點。本發明提供的可溶性釓基中子毒物藥劑的制備方法，生產成品率高，制造成本低。

附圖說明

圖1是本發明提供的一種可溶性釓基中子毒物藥劑的制備方法的流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步描述。

實施例1

粗料熱處理：取50kg平均結晶水為5-6個的水合氯化釓作為粗料，在常壓50℃、濕度低于50％的大氣環境內使達到熱平衡后，維持20分鐘；

粗料研磨：采用球磨機對熱處理后的粗料進行研磨，至其粉末顆粒直徑達到600-800微米，形成細料；

細料干燥：獲得細料后，立即在平臺上進行鋪展，鋪展至細料層厚度為10毫米，在常壓35-40℃、濕度低于50％的大氣環境中干燥40分鐘；