离子交换法提取大量钍中微量铀

采用浓盐酸溶解ThO_2和U_3O_8、以Dowex1×8阴离子交换树脂和Dowex50×8阳离子交换树脂作离子交换剂,研究了从大量钍及微量裂变产物(FPs)中提取微量铀的方法。考察了裂变产物元素Cs、Sr、Y、Zr、Nb、Ru、Rh、La、Ce、Eu的去污效果。结果表明,用离子交换法可以实现从百克每升Th及FPs中分离出微量U。最优工艺条件是料液调至8mol/L HCl介质,大量Th和微量的FPs在8mol/L HCl-0.2mol/L NH4F洗涤条件下直接通过阴离子交换柱,而U吸附于树脂上,再用0.05mol/L HNO_3淋洗U。低HNO_3淋洗U后,直接过阳离子柱吸附微量Th,再用2mol/L HNO_3淋洗得到纯U。结果表明,U收率大于98%,产品中Th及FPs的含量均小于0.05μg/L。     

离子交换——分光光度法测定磷酸盐岩中的铀和钍

本文发展了一种选择性的阴离子交换分离—分光光度法用于测定磷酸盐岩中的铀和钍。用硝酸分解大约0.2g的岩样,在2.5mol/L硝酸镁—0.1mol/L硝酸中,用阴离子交换法将样品溶液中的铀和钍吸附在Amberlite CG 400(NO_3~-)柱上,分别用6.6mol/L硝酸和0.1mol/L硝酸依次洗提铀和钍,用偶氮胂Ⅲ分光光度法分别测定铀、钍,并提供了NBS标准磷酸盐岩和其它矿样中铀和钍的测量结果。     

分光光度法测定高放废液中的铀

样品用2.0mol/L HNO3调节酸度,通过CL-TBP萃淋树脂分离柱(长为70mm;外径10mm;流速1.5~2.0mL/min),用15mL1.0mol/L HNO3淋洗杂质,再用15mL蒸馏水洗脱树脂上吸附的U[Ⅵ],分离纯化后的样品用分光光度法测定铀的含量。采用0.05%偶氮胂Ⅲ为显色剂,0.4mol/L氯乙酸-0.4mol/L氯乙酸钠为缓冲剂,在λ=652nm处测量吸光度。模拟样品的相对标准偏差为1.5%,回收率为97%~101%。高放废液样品的RSD为3%,重加回收率为102%。     

TEVA-TEVA色层分离大量铀中的微量镎

建立了高效分离高铀镎比样品中微量镎的方法。采用TEVA-TEVA萃取色层柱分离铀产品中微量镎,经3.0 mol/L HNO₃淋洗过后以0.5 mol/L (NH₄)₂CO₃洗脱TEVA树脂上的镎,加入HNO₃分解洗脱液中的碳酸镎酰离子并将溶液调至3.0 mol/L HNO₃,进行TEVA柱二次分离,最后采用0.02 mol/L HNO₃-0.02 mol/L HF洗脱。结果表明：该法稳定性较好,测量相对标准偏差优于4%（n=3）,镎的平均回收率大于86%,铀的去污因子大于10⁵,适用于高铀镎比样品中微量镎的分离,在乏燃料后处理工艺中铀线尾端的微量镎分析中具有较好的应用前景。     

1AW溶液中U、Np和Pu的分析

研究了H2O2同时调节镎、钚、铀价态至Np(Ⅳ)、Pu(Ⅳ)以及U(Ⅵ)的条件,在6mol/L HNO3浓度下,使用1.5%H2O2作为氧化还原剂对1AW进行调价,吸附上UTEVA柱并淋洗后,对钚、镎和铀进行洗脱。对模拟放射性样品进行预处理后,其中铀、镎、钚单独顺序洗脱的回收率分别为91.5%、119%、99.8%,137 Cs的去污因子高达7.4×104,单个样品操作时间约为1~1.5h;若钚洗脱后铀、镎同时洗脱并使用ED-XRF测量可以减少操作时间,铀、镎的回收率分别为102.4%、93.9%。均满足样品分析及辐射防护要求。     

1BP中铀钚价态及其含量的分析方法

建立了1BP工艺点铀钚价态及其含量的分析方法。通过研究不同价态铀钚的可见吸收光谱，采用多点斜率法拟合了不同价态铀钚在414、480、600、659 nm波长下的摩尔吸光系数ε。利用摩尔吸光系数ε结合多元线性回归法（MLR），建立了1BP中Pu(Ⅲ)、U(Ⅳ)、U(Ⅵ)及Pu(Ⅳ)分析的数学模型。该方法测量了1BP模拟样品：在工艺正常情况下，Pu(Ⅲ)的质量浓度范围为0.50～8.00 g/L，测量精密度优于3.0%(n=6)，回收率为94.5%～103.9%；U(Ⅳ)的质量浓度范围为0.45～38.15 g/L，测量精密度优于3.0%（n=6），回收率为95.3%～104.7%；U(Ⅵ)的质量浓度范围为0.45～38.59 g/L，测量精密度优于3.0%（n=6），回收率为96.5%～103.0%；Pu总量的回收率为87.2%～100.6%。方法简单快速，精密度高，属于无损分析。     

1BP中铀钚价态及其含量的分析方法

建立了1BP工艺点铀钚价态及其含量的分析方法。通过研究不同价态铀钚的可见吸收光谱，采用多点斜率法拟合了不同价态铀钚在414、480、600、659 nm波长下的摩尔吸光系数ε。利用摩尔吸光系数ε结合多元线性回归法（MLR），建立了1BP中Pu(Ⅲ)、U(Ⅳ)、U(Ⅵ)及Pu(Ⅳ)分析的数学模型。该方法测量了1BP模拟样品：在工艺正常情况下，Pu(Ⅲ)的质量浓度范围为0.50～8.00 g/L，测量精密度优于3.0%(n=6)，回收率为94.5%～103.9%；U(Ⅳ)的质量浓度范围为0.45～38.15 g/L，测量精密度优于3.0%（n=6），回收率为95.3%～104.7%；U(Ⅵ)的质量浓度范围为0.45～38.59 g/L，测量精密度优于3.0%（n=6），回收率为96.5%～103.0%；Pu总量的回收率为87.2%～100.6%。方法简单快速，精密度高，属于无损分析。     

四氟化铀中钍等二十三种杂质元素的测定

本工作采用体积比1∶1浓硝酸和过氧化氢(φ=30%)加热溶解四氟化铀(UF4)后,再用浓硝酸或浓盐酸反复溶解蒸干,去除氟离子。在3mol/L硝酸介质中,采用15mm×105mm CL-TBP萃淋树脂柱分离铀中杂质,收集第6—15mL淋洗液,用等离子体发射光谱法(ICP-AES)进行测量。Al等22种元素回收率在97%~113%之间,除Al、Ca、Ba和Bi外其它元素相对标准偏差在5%以内(n=5)。在6mol/L盐酸介质中采用15mm×105mm CL-TBP萃淋树脂柱分离铀中Th,进行ICP-MS测量。Th回收率在91%~94%之间,相对标准偏差在5%以内(n=5),分析方法的检测下限为0.037μg/g(以UF4计)。     

同位素稀释-电感耦合等离子体质谱法测定八氧化三铀中微量钍

为了解决核燃料循环前端铀产品中痕量钍的分离、分析问题,将高分辨电感耦合等离子体质谱(HR-ICP-MS)与同位素稀释技术(ID)相结合,建立了灵敏、准确的八氧化三铀中微量钍的分析方法,方法的检出限为0.003 3 μg/g,相对标准偏差小于3%(n=3).     

Thorex流程离心萃取器验证台架实验

钍基核燃料后处理Thorex流程的发展倾向于酸式进料,单循环。基于30级10mm环隙式离心萃取器台架系统,对酸式进料、单循环Thorex流程工艺进行台架实验验证。实验结果表明:全流程钍回收率为99.994%,铀回收率为99.30%,钍中去铀分离因子SF_(U/Th)为1.5×10~2,铀中去钍分离因子SF_(Th/U)为2.2×10~4。增加1B工艺段(钍铀分离段)补萃级数应可以进一步提高铀回收率。     

Th(NO_3)_4-UO_2(NO_3)_2-HNO_3-H_2O/30%TBP-正十二烷萃取体系主要组分分配比模型

利用文献报道的Th(NO3)4-UO2(NO3)2-HNO3-H2O/30%TBP-正十二烷体系各组分的分配比实验数据对现有的分配比模型进行分析和比对,提出了一个计算该体系各组分分配比的新模型。利用34组实验数据对新模型进行了验证,符合情况良好。计算结果表明,本文提出的模型明显优于原模型,可作为Th(NO3)4-UO2(NO3)2-HNO3-H2O/30%TBP-正十二烷萃取体系中Th(Ⅳ)、U(Ⅵ)和HNO3萃取行为计算机模拟的基础。模型建立的条件为:温度,25℃;U(Ⅵ)浓度,0~100g/L;Th(Ⅳ)浓度,0~232g/L;硝酸浓度,0~4.5mol/L。     

固相萃取α能谱法快速测定环境样品中铀放射性核素

为了对环境中放射性污染水平进行有效监测,需要对环境样品中铀放射性核素进行分析。本实验采用浓硝酸溶液加热浸取样品中的铀,UTEVA树脂对铀进行吸附并用稀盐酸溶液进行解吸,有机物TTA萃取制成α测量源,通过示踪剂铀-232的计数来校正铀(铀-234、铀-235和铀-238)的化学回收率。本方法实现了对环境样品中铀放射性核素的快速分析,同时进行了条件实验,确定了最佳测量条件:浸取液为8.0 mol/L硝酸溶液,解吸液为0.01 mol/L盐酸溶液,示踪剂用量为180 mBq。结果表明,当样品用量为0.5 g,测量时间100000 s时,该方法的最小可探测活度浓度为0.13 Bq/kg,满足环境样品中铀放射性核素的分析要求。     

逆流色谱去除无机酸中痕量铀的研究

本文主要研究了以0.25 mol/L三辛基氧化膦(TOPO)的正庚烷溶液作固定相,用高速逆流色谱(HSCCC)去除市售的几种硝酸和盐酸中的铀,制备了铀含量极低的盐酸和硝酸.结果表明,纯化后酸中铀的含量均小于1 pg/mL,与超纯水及采用等温蒸发和亚沸蒸馏制得超纯酸中铀的含量相当.     

Bestimmung des gehaltes an uran und thorium im graphit der brennelemente von hochtemperatur-reaktoren

A method is described for determining the uranium and thorium content of spherical fuel elements for HTR's. The fuel elements are electrolytically dispersed in 6N nitric acid, while the matrix sheath surrounding the particles is destroyed by 6N nitric acid containing chromuim-VI-oxide. After extraction from the solutions uranium was fluorometrically studied and thorium was photometrically studied. The procedure is suitable both for quality control in manufacture and for examination of fuel after use.     

常量铀钚的硝酸溶液中微量草酸的分析

草酸对铬酸钾氧化甲基红的褪色反应有显著催化作用,基于单纯硝酸草酸体系中微量草酸的测定方法,进一步考察Mn2+、UO2+2和Pu4+对草酸测定的影响,并通过H柱消除体系中金属离子的干扰,考察了金属离子去除情况下分析方法的加标回收率和精密度.结果表明:草酸浓度在0～10.00μmol/L的范围内遵循比尔定律,线性回归方程为...     

水溶液中硝酸的近红外光谱定量分析

运用中波近红外光谱仪（光栅分光,InGaAs检测器）,采取平移、平滑、求导等光谱数据预处理方法,用偏最小二乘法进行统计分析,建立了水溶液中的硝酸浓度的近红外快速分析测定模型。其预测结果与国标方法相比相关系数R＝0.9997,检出限为0.03mol/L,测定浓度范围在0.10～3.00mol/L,精密度相对标准偏差小于5%。该方法简单、快速,无需消耗任何试剂,可满足现场快速分析的需要。     

后处理工艺中铀的快速分析

建立了用于PUREX流程中常量铀的快速分析方法。方法以磺基水杨酸为显色剂,0．5mol／L三乙醇胺-0．1mol／L磺基水杨酸(体积比2：3)为缓冲剂测定铀的含量。该方法适用于有机相和水相中常量铀的分析。取样量为10μL时,水相中铀测定值的相对标准偏差sr为1．2％,分析时间为3min;有机相中铀测定值的sr为4．6％,分析时间为5min。     

近红外光谱法直接测定后处理水相料液中硝酸浓度

硝酸浓度影响甚至决定铀钚元素在后处理料液中的分配比,所以在后处理工艺控制分析中,游离酸的测定占有重要地位,具有分析点多、分析频率高、时效性强等特点。现有的分析方法取样量大、分析速度慢,因此,建立新的游离酸快速分析方法,对于后处理工艺控制分析具有重要意义。在本工作中,应用自行研制的适合于我国后处理料液分析的近红外光纤光谱仪,结合PLS回归方法,建立了后处理水相料液游离酸的快速测量方法。该方法取样量小、操作简单、分析快速,适用于水相料液中硝酸含量的测定。所建立的铀酸数学模型对于料液中酸浓度的最低检测限为0.06mol/L;建立的钚酸数学模型对于含大量钚料液中酸浓度的最低检测限为0.12mol/L;相对误差小于10%,测量相对标准偏差s_r<5%。对后处理厂实际样品的分析表明,分析结果与草酸盐络合-定pH值滴定法结果一致,方法准确、可靠。