Основы радиохимии, методы выделения и разделения радиоактивных элементов. Жерин И.И - 140 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

140
в порядке убывания: фосфат > сульфат > фторид > > оксалат > хлорид.
Применение ТБФ при переработке ОЯТ
Выше было указано, что важнейшими задачами радиохимической
переработки облученного (отработавшего) ядерного топлива (ОЯТ)
являются: извлечение плутония для создания ядерного оружия, для
получения смешанных уран-плутониевого или торий-плутониевого
топлив для энергетических реакторов на быстрых нейтронах;
извлечение урана с целью возвращения его в ядерный топливный цикл c
возможным дообогащением по урану-235 (при этом предусматривается
высокая степень их очистки от «осколочной» активности); выделение,
концентрирование продуктов деления (ПД, «осколков») и выделение
отдельных ценных радиоактивных изотопов.
После растворения ОЯТ (как правило, в азотной кислоте) в вод-
ных растворах находятся уран, плутоний и продукты деления ПД (их
приблизительный состав приведен на рис. 2.5). В настоящее время
основным способом переработки ОЯТ является водно-экстракционный
с применением ТБФ.
На основе различия в коэффициентах распределения U, Pu и продуктов
деления разработаны технологические схемы разделения этих веществ с
большими коэффициентами очистки от «осколочной» радиоактивности
с применением ТБФ.
Устойчивыми ионными формами в водных растворах для урана
являются UO
2
2
, U
4+
; для плутония – PuO
2
2
, Pu
4+
, Pu
3+
. Плутонил- и
уранил-ионы в экстракционном отношении сходны между собой.
Условия, способствующие образованию в водном растворе нитратных
комплексов уранила и плутонила, аналогичны. Плутоний (IV) также
хорошо экстрагируется в форме нейтрального комплекса Pu(NO
3
)
4
.
Однако экстракция плутония (IV) может удовлетворительно протекать
только из достаточно кислых растворов (рН = 1), т.к. он гораздо сильнее
подвергается гидролизу, чем Pu (VI). В противоположность нитратам
плутония высших валентностей, нитрат плутония (III) экстрагируется
органическими растворителями очень слабо и в этом отношении напо-
минает нитраты Р.З.Э. Коэффициенты распределения нитратов уранила,
плутония и продуктов деления приведены в табл. 4.8.
Разделение сводится к следующим операциям: перед экстракцией
плутоний восстанавливается до трехвалентного состояния. При этом
применяются «мягкие» восстановители (SO
2
, гидразин, гидроксиламин
и др.), которые восстанавливают плутоний, но не изменяют степень
окисления урана. В процессе экстракции уран переходит в органи-

Страницы