乙异羟肟酸用于Purex流程中Np/U的分离

研究了新型无盐试剂乙异羟肟酸在Purex流程Np/U分离中的应用。乙异羟肟酸是亲水性有机配位体 ,3 0℃下在水和 3 0 %TBP/煤油中的饱和浓度分别为 5 5 2 8g/L和 4 5g/L ;实验证明 :乙异羟肟酸能很好地络合Np(Ⅳ )并形成亲水性络合物 ,从而能把Np(Ⅳ )从 3 0 %TBP中反萃入水相。另外乙异羟肟酸还能将Np(Ⅵ )还原至难以萃取的Np(Ⅴ )。而乙异羟肟酸的存在对U(Ⅵ )在 3 0 %TBP的萃取的影响相对较小。因此 ,乙异羟肟酸可以用来从含U ,Np的 3 0 %TBP中选择性地反萃Np;基于这些实验结果 ,对乙异羟肟酸在Purex流程中可能的应用作了探讨。     

核反应堆辐照元件的轴向和径向γ射线扫描

本文描述了用于辐照核燃料元件轴向和径向γ扫描的系统,包括扫描台架、准直装置、探测器及其电子学设备。给出了对金属铀辐照元件轴向和径向扫描的实验结果,包括:1.~(137)Cs,~(95)Zr-~(85)Nb沿元件轴向的分布;2.~(137)Cs沿元件径向的分布和热中子自屏蔽系数的测定值。     

离心萃取装置中硝酸羟胺还原反萃钚的研究

用十六级分离式混合—离心澄清萃取装置,在20-24℃,30-34℃,45-50℃等不同温度下进行了3B槽硝酸羟胺还原反萃钚的实验。结果表明,钚的收率均可达99.9%以上。在20-24℃时,有机相出口级附近几级的钚浓度较高,实验条件一旦波动,有可能造成钚的流失,且钚在萃取设备中有明显的积累。温度升高,14级反萃(停留时间约18min)时,钚的收率基本得到保证。     

离心萃取器

随着动力堆的日益增多,核燃料燃耗的加深,给世界各国普遍应用的萃取流程提出了新的课题:如何降低有机溶剂和高放料液的接触时间,以避免有机溶剂的辐射分解和保证核安全。采用离心萃取器就是一个有效的方法。     

AKUFVE——一种连续测定溶剂萃取分配系数的装置

溶剂萃取过程是一种简便易行的、有效的分离过程,它广泛地用于化学、冶金、制药、石油等工业。为了了解一种溶质的萃取行为,必须依靠实验来收集各种基本数据。目前,在溶剂萃取中普遍采用的实验程序是将含有各种溶质的水相与萃取剂在适当的容器中接触一定时间后,在重力场或在离心场中进行分相,再分析有关元素。但这种实验的工作量很大,而且造成偶然误差的可能性也比较大。为了改善溶剂萃取分配系数测定中的精度和速度,瑞典的科学家J.Rydberg和H.Reinhardt等人     

Purex流程中氚的行为研究

研究了氚在Ｐｕｒｅｘ流程中的行为。测量了氚和ＨＮＯ_３在３０％ＴＢＰ－煤油和水相之间的分配比，研究了γ辐照和铀浓度对氚分配的影响及辐照对氚在有机相中保留的影响。萃取到有机相中氚的洗涤实验表明，洗涤是一种氚在两相间重新分配的简单过程。对氚在一循环中的行为进行了台架实验，结果表明，１Ａ混合－澄清槽（６级萃取，９级洗涤）中对氚的去污系数在１０~４以上，并且氚主要集中在１Ａ的萃取段，残留在１ＡＰ中的氚易在附加的氚洗槽（５级）中去除。     

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     

实验室用小型环隙式离心萃取器

在φ22单级环隙式离心萃取器中进行了水力学实验和铀、酸传质实验。结果表明,当重相堰直径2r_α为12.5mm时,可以在下列条件下稳定操作:总流通量Q≤15ml/min、流比(o/a)为0.1—10、转速n为3000一4000 rpm、体系密度比ρ_o/ρ_a为0.64、0.78、0.88。在上述条件下测得体系密度比为0.79时的铀酸传质级效率为95%—100%。因此该设备可用作实验室规模的萃取工艺研究的单元设备。     

实验室用小型环隙式离心萃取器

设计了直径为22mm的单级和8级环隙式离心萃取器,并进行了水力学和传质试验。结果表明,当重相堰直径为12.5mm时,对单级萃取器,操作范围如下:总流量约15ml/min,转速3000～4000r/min,流比O/A为10～0.1,密度比ρ_o/ρ_A。为0.64～0.88;对8级萃取器,除密度比范围为0.64～0.82外,其它操作范围与单级萃取器相同。根据HNO_3和U的传质试验,两种萃取器的级效率均大于95%,由此可见,这类萃取器可用于实验室溶剂萃取工艺研究。