顾徐波，周文涛，王德忠

（上海交通大学，上海200240）

随着核电的大规模应用， 乏燃料的妥善处理已经是中国乃至全世界核电发展中亟待解决的问题。乏燃料是经过反应堆辐照后的核燃料， 其主要成分是铀和钚等锕系元素以及各种裂变产物， 其中裂变产物中含有大量的镧系元素。 乏燃料熔盐电解后处理技术由于具有诸多优点（如设备紧凑、二次放射性废物少、耐辐照性好、临界事故发生几率低等），受到国内外广泛关注［1-2］。 典型的熔盐电解分离以LiCl-KCl 熔盐为电解质，通过电位控制和电极转换，达到元素分离的目的。 锕系元素和镧系元素由于电化学性质相近，是熔盐电解后处理研究的重点和难点。只有充分理解锕系元素和镧系元素在熔盐中的行为和性质，才能提高锕系、镧系元素之间的分离率。 熔盐电解实验需要在高温和具有腐蚀性的熔盐条件下进行，部分乏燃料元素甚至还具有强放射性，这些都限制了实验的广泛开展［3］。 因此，通过模拟手段分析元素在熔盐电解过程中的行为具有重要意义，可以大量减少实验时间和资金投入。目前，国外已经有一些相关的文献报道：S.H.Kim 等［4］利用有限元软件 Comsol分析了铀的电化学沉积行为， 评价了实验室级别的电解精炼单元性能， 较好地模拟了铀的沉积行为；W.Zhou 等［5-6］结合流场条件、扩散方程和电子转移动力学开发了乏燃料在熔盐中转移的整体模型，并用实际案例论证了其模型的准确性， 能够较好地预测锕系元素和一些主要的镧系元素在电解精炼过程中的转移过程。……