反应堆石墨中^14C生成及滞留机制的分析和探讨

^14C是退役石墨中最重要的核素,半衰期为5730 a,处理处置过程需要重点关注。石墨中^14C生成机制复杂,主要来源于^13C、^14N、^17O分别与中子发生的三个反应：^13C（n,γ）^14C、^14N（n,p）^14C、^17O（n,α）^14C,重水研究堆石墨中由^14N（n,p）反应生成的^14C约占^14C总量的90%以上。本文通过理论计算和实验比较方法对反应堆热柱石墨中^14C生成及滞留机制进行了分析和探讨,得出了石墨中N来源于杂质N和孔隙N2,后者生成的^14C以热原子形式存在,并迅速与O2结合生成^14CO2,发现了反应堆停闭后石墨孔隙闭孔中依然存在^14CO2，并估算了以孔隙^14CO2形式存在的^14C约占石墨中^14C总量的30％。