电解还原铀钚分离过程中镎行为的研究 Ⅰ.HNO_3介质中Np的双区单级电解氧化还原实验

本文对HNO_3介质中的Np(Ⅴ)—Np(Ⅵ)电极行为进行了研究。实验表明,电极过程可逆,Np(Ⅴ)的还原有很高的超电位。在双区单级电解槽中,阴极电位700mV(S.C.E.),电解还原10分钟,可使Np(Ⅵ)定量还原成Np(Ⅴ)。在1.50 M HNO_2介质中,电解还原Np(Ⅵ)的平反应时间约1.5分钟。可以预见,在混合澄清槽中的镎将处于四、五价状态。     

普雷克斯过程电解还原分离铀钚时产生气体的研究

在早先的工作中,我们已对普雷克斯(Purex)过程电解还原分离铀钚进行了研究,并取得了满意的结果。关于电解过程产生的气体,根据西德的研究表明,阳极气中氮占95%,氧占4%,一氧化氮占1%,气量为0.2升/安培·小时,但是有关气体组份随溶液组份及电流密度而     

氨基磺酸亚铁作还原剂在调节高浓缩铀靶元件溶解液时的作用

本文研究了Fe~(2 )、SA(氨基磺酸)与HNO_2、H_2O_2、HNO_3的相互作用。实验表明SA能有效地避免HNO_2氧化Fe~(2 ),但不能阻止因辐解产生的H_2O_2的氧化作用。SA也不能防止HNO_3直接氧化Fe~(2 )。在HNO_3溶液中要稳定不同浓度的Fe~(2 ),需要有不同量的SA。Pu在1.5MHNO_3-1.5MAl(NO_3)_3的溶液中的价态变化取决于[Fe~(3 )]/[Fe~(2 )]值。 测定了1.5MHNO_3-1.5MAl(NO_3)_3溶液中Fe~(3 )-Fe~(2 )电对的表观电位约为777mV(S.H.E.)。当[Fe~(3 )]/[Fe~(2 )]值较高时,Fe~(3 )-Fe~(2 )电对电位会出现异常的飞跃,该飞跃与[Fe~(3 )]/[Fe~(2 )]值及Pt电极的表面状态有关。研究表明,考虑到上述因素的影响,[Fe~(3 )]/[Fe~(2 )]值仍可用测定溶液的Redox电位来估算,进而可对Pu的价态变化作出判断。     

HNO3介质中Np价态测定过程中稳定性的研究

用ＴＴＡ和ＴＯＰＯ作萃取剂，测定了１ｍｏｌ／ＬＨＮＯ３中Ｎｐ（Ⅳ）、Ｎｐ（Ⅴ）、Ｎｐ（Ⅵ）的分配比；研究了不同稳定剂对Ｎｐ混合价态的作用及Ｎｐ（Ⅵ）在ＴＴＡ萃取过程中对Ｎｐ（Ⅴ）－Ｎｐ（Ⅵ）价态稳定性和测定结果的影响。     

稳态计算法分析Purex流程中U/Pu分离工艺铀酸分布

研究了Purex流程中U／Pu分离段还原剂从一端加入时铀酸分布的稳态计算方法。计算结果与串级实验结果吻合较好。在所选几种工艺条件下，对铀酸分布进行了计算，并根据计算结果对Purex流程中采用水溶性还原剂时U／Pu分离工艺条件进行了分析。     

普雷克斯(PUREX)水法后处理中几种重要元素行为的理论探讨

从热力学和动力学方面探讨了乏燃料溶解液、共去污溶剂萃取、铀钚分离中某些重要元素的化学行为。乏燃料溶解时亚硝酸浓度可从开始约３×１０－２ｍｏｌ／Ｌ降至终点时的２×１０－５ｍｏｌ／Ｌ,计算出ＮＯ－３－ＨＮＯ２电对的溶解终点电位为１．１３３伏,表明终点时溶液具有更强的氧化性。由此计算了溶解液中约含３％Ｐｕ（Ⅵ）和４７％Ｎｐ（Ⅵ）。大部分碘将以Ｉ２形式存在,只有当亚硝酸浓度极低的情况下才会生成少量ＩＯ－３。钌将以Ｒｕ（Ⅵ）形式存在,在水相硝酸中几乎不可能把Ｒｕ（Ⅳ）氧化至Ｒｕ（Ⅷ）。在共去污萃取段当ＨＮＯ３为２ｍｏｌ／Ｌ时约有２０％Ｎｐ（Ⅴ）氧化至Ｎｐ（Ⅵ）,３ｍｏｌ／ＬＨＮＯ３时将有７０％的Ｎｐ（Ⅴ）氧化至Ｎｐ（Ⅵ）。铀钚分离中当用Ｕ（Ⅳ）作还原剂时,计算了Ｐｕ（Ⅳ）与Ｕ（Ⅳ）反应的浓度平衡常数为１０１９．５,求得的Ｐｕ（Ⅲ）／Ｐｕ（Ⅳ）比至少为４．７×１０８,反应速度计算表明,该反应在４．９分内即达平衡,由此指出除水力学因素外,Ｐｕ（Ⅲ）的少量萃取是铀中除钚的另一制约因素。进入铀钚分离阶段的有机相中的镎为Ｎｐ（Ⅵ）,它在Ｕ（Ⅳ）和Ｐｕ（Ⅲ）的作用下很快还原至Ｎｐ（Ⅴ）,然后Ｕ（Ⅳ）将把Ｎｐ（Ⅴ）慢还原至Ｎｐ（Ⅳ     

酰胺荚醚对Am(Ⅲ)和Eu(Ⅲ)的萃取行为研究Ⅱ.萃取热力学和萃合物光谱研究

以40 %辛醇/煤油为稀释剂,研究了3种荚醚:N,N,N',N'-四丁基-3-氧-戊二酰胺(TBOPDA)、N,N,N',N'-四异丁基-3-氧-戊二酰胺(TiBOPDA)和N,N,N',N'-四丁基-3,6-二氧-辛二酰胺(TBDOODA)在硝酸介质中对Am(Ⅲ)和Eu(Ⅲ)的萃取热力学.TBOPDA、TiBOPDA和TBDOODA萃取镅的反应焓变分别为:-80.54、-81.99和-75.88 kJ/mol;求出了萃取反应自由能和熵值的变化;观测了不同平衡酸度下萃入有机相中金属离子的可见吸收光谱.研究结果表明,水相酸度在一定范围内变化时,有机相中金属离子的吸收峰位置和形状没有改变,说明萃取机理在一定酸度内不变.萃合物红外光谱的测量结果表明,萃取金属离子后,3种荚醚的羰基吸收峰均发生了显著位移,TBOPDA和TBDOODA的醚氧键位移分别为6 cm-1和3 cm-1.     

酰胺荚醚对Am（Ⅲ）和Eu（Ⅲ）的萃取行为研究 Ⅱ萃取势力？…

以４０％辛醇／煤油为稀释剂,研究了３种荚醚：Ｎ,Ｎ,Ｎ＾’,Ｎ＾’－四丁基－３－戊二酰胺（ＴＢＯＰＤＡ）、Ｎ,Ｎ,Ｎ＾’,Ｎ＾’－四异丁基－３－氧－戊二酰胺（ＴｉＢＯＰＤＡ）和Ｎ,Ｎ,Ｎ＾’,Ｎ＾’－四丁基－３,６－二氧－辛二酰胺（ＴＢＤＯＯＤＡ）在硝酯介质中对Ａｍ（Ⅲ）和Ｅｕ（Ⅲ）的萃取热力学。ＴＢＯＰＤＡ、ＴｉＢＯＰＤＡ和ＴＢＤＯＯＤＡ萃取镅的反应焓变分别为：－８０．５４、－８１．９９和－７５     

萃残液蒸发浓缩过程中碘的行为

实验研究了萃残液蒸发浓缩过程中碘的行为。结果表明:由30v/o TBP-煤油萃取后的模拟萃残液经蒸发浓缩至1/4.3～1/9.1体积后,蒸残液中保留的放射性碘很少,大部分随蒸汽排出;用经过辐照(10~5Gy)的30v/o TBP-煤油萃取后的模拟萃残液,蒸发浓缩过程中碘的行为与未经过辐照的30v/o TBP-煤油萃取后的模拟萃残液蒸发浓缩的结果相近;萃残液中溶有的有机物对蒸发浓缩过程中碘的行为影响不大,含常量稳定碘时,放射性碘易蒸出。