亚硝酸根荧光分析方法的研究及应用

建立了用于后处理工艺料液中亚硝酸根的荧光分析方法。方法以5-氨基荧光素为指示剂,在盐酸溶液中,亚硝酸根与5-氨基荧光素发生重氮化反应,其产物在碱性条件下有很强的荧光,据此测定亚硝酸根的含量。结果表明,所测样品的相对标准偏差和回收率分别为:后处理台架工艺料液,4%,96%~106%;高放废液,5%,96%~103%。方法可应用于后处理工艺料液中亚硝酸根的测定和有机废物中硝基化合物的测定。     

后处理工艺料液中亚硝酸的荧光分析方法

建立了硝酸介质中测定亚硝酸的荧光分析方法。该方法以5-氨基荧光素作荧光增强剂,在酸性条件下,5-氨基荧光素与亚硝酸发生重氮化反应,其产物在碱性条件下具有很强的荧光,利用荧光光度计测定其荧光强度从而得到亚硝酸的含量。实验表明,样品测量的精密度为7%,回收率为89%～104%,样品的检测限为7×10-5mol/L,测量的不确定度为13%。该方法灵敏度高、操作简便、抗干扰强,以硝酸为介质,可直接用于后处理工艺中亚硝酸的测定。     

硝酸介质-荧光法测定亚硝酸根的分析方法

在核燃料后处理过程中，硝酸的光解和辐解以及元件的溶解会产生亚硝酸根，有时调料也需加入亚硝酸盐。亚硝酸根浓度影响着料液中镎、钚以及裂片元素的价态分布，因此，亚硝酸根浓度的测定是后处理工艺控制和后处理工艺研究中必要的分析项目。     

后处理流程中甲基肼测定的离子色谱法

无盐试剂甲基肼（MMH）替代肼作为支持还原剂，在后处理工艺流程中具有良好的应用前景，甲基肼浓度的测定是开展其应用研究的前提。MMH主要的分析方法有酸碱容量分析方法、氧化还原容量分析方法和对二甲氨基苯甲醛分光光度法等。由于后处理工艺流程中的料液体系复杂，甲酸、二甲基羟胺、羟胺、亚硝酸、甲醛等的存在会对上述分析方法产生不同程度的干扰。离子色谱法能将甲基肼与其它组分分离，并通过检测器进行定量分析。本工作利用离子色谱法对甲基肼进行测定研究，获得了满意结果。     

石墨晶体预衍射X射线荧光法同时测定工艺样品中的低浓铀和低浓钚

利用石墨晶体预衍射X射线荧光法同时测定后处理工艺料液中的低浓铀和钚,建立了测定工艺料液中低浓铀和钚的分析方法。采用Ag靶散射线校正基体效应,以I(U)/Ic(Ag)-ρ(U)和I(Pu)/Ic(Ag)-ρ(Pu)作校正曲线,铀和钚的质量浓度均在2.00～1 000.00mg/L时线性相关系数(r2)均大于0.9990。测定结果表明U和Pu的精密度(sr)均优于5%,U的相对误差小于3.0%,Pu的相对误差小于4.0%。     

后处理料液中氨基羟基脲的分析方法研究

氨基羟基脲(HSC)是一种新型无盐试剂,可有效控制后处理料液中钚的价态,实现铀钚分离和钚的纯化,其含量是后处理工艺中的一项重要参数,需准确测定。本文根据HSC和对二甲氨基苯甲醛在酸性介质中发生显色反应,其产物在456 nm处有明显特征吸收的原理,建立了后处理料液中HSC的分析方法,并优化了分析条件。结果表明,HSC的最佳测量条件为测量波长456 nm、显色温度80～90℃(水浴)、显色时间45 min,NO~-_2、Fe~(3+)、N_2H_4及其他共存组分对HSC的测定无明显影响。HSC含量在2.5～60.0μmol/L范围内符合比耳定律,R~2为0.999 9,测量精密度优于5.0%。在45 d内工作曲线重复性好,具有良好的长期稳定性。真实样品的测量结果显示,其重加回收率在99%～105%之间。     

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。     

后处理料液中氨基羟基脲的分析方法研究

氨基羟基脲（HSC)是一种新型无盐试剂,可有效控制后处理料液中钚的价态,实现铀钚分离和钚的纯化,其含量是后处理工艺中的一项重要参数,需准确测定。本文根据HSC和对二甲氨基苯甲醛在酸性介质中发生显色反应,其产物在456 nm处有明显特征吸收的原理,建立了后处理料液中HSC的分析方法,并优化了分析条件。结果表明,HSC的最佳测量条件为测量波长456 nm、显色温度80～90 ℃（水浴）、显色时间45 min,NO^-₂、Fe³⁺、N₂H₄及其他共存组分对HSC的测定无明显影响。HSC含量在2.5～60.0 μmol/L范围内符合比耳定律,R²为0.999 9,测量精密度优于5.0%。在45 d内工作曲线重复性好,具有良好的长期稳定性。真实样品的测量结果显示,其重加回收率在99%～105%之间。     

乏燃料后处理溶液中U、Pu的~(57)Co源激发K-XRF分析

自制一套５７Ｃｏ源激发Ｋ系Ｘ射线荧光（Ｋ－ＸＲＦ）分析系统。用５７Ｃｏ的１２２ｋｅＶγ射线激发工艺溶液中Ｕ、Ｐｕ的Ｋ系Ｘ射线荧光，用ＨＰＧｅ探测器－多道微机分析系统进行测量，并以１２２ｋｅＶγ射线康普顿散射线为内标，建立强度比－浓度校正曲线，快速无损地测定ＰＷＲ乏燃料后处理工艺溶液中Ｕ、Ｐｕ浓度。测定范围为０．５—２００ｇ／Ｌ，精密度为５．０％—１．５％。方法适于ＰＷＲ乏燃料后处理工艺中Ｕ、Ｐｕ浓度的快速控制分析或在线分析。在同时应用５７Ｃｏ透射源的情况下，精密度达０．５％，方法适于核燃料衡算分析。     

乏燃料后处理溶液中U,Pu的^57Co原激发K—XRF分析

自制一套＾３７Ｃｏ源激发与Ｋ系Ｘ射线荧光（Ｋ－ＸＲＦ）分析系统，用＾３７Ｃｏ的ｋｅＶγ射线激发工艺溶液中Ｕ，Ｐｕ的Ｋ系Ｘ射线荧光，用ＨＰＧｅ探测器－多道微机分析系统进行测量，并以１２２ｋｅＶγ射线康昔顿散射线为内标，建立强度比－浓度校正曲线，快速同地测定了ＰＷＲ乏燃料后处理工艺溶液中Ｕ，Ｐｕ浓度，测定范围为０．５－２００ｇ／Ｌ，精密度为５．０％－１．５％。方法适于ＰＷＲ乏燃料后处理工艺中，Ｕ，Ｐｕ     

吸收光谱法直接测定乏燃料溶解液及1AF料液中Pu(Ⅵ)的含量

钚是乏燃料后处理过程最重要的产品。乏燃料溶解液和1AF料液中Pu(Ⅵ)的含量影响钚的收率,因而需要准确测量。采用吸收光谱法研究建立了1AF料液中Pu(Ⅵ)的分析方法,方法检测下限为5.8 mg/L,两次重加回收率分别为103%和96%,采用燃耗为45 000 MWd/t（以U计）的乏燃料溶解液和1AF料液进行了总钚含量测量方法的验证,测量结果与混合K边密度计-X射线荧光法测量结果吻合,相对偏差不大于3%。     

后处理有机相料液中Pu(Ⅳ)和硝酸的同时快速分析

Pu(Ⅳ)和硝酸的测定在核燃料后处理厂工艺控制分析中占有重要的地位。采用自行研制的分析装置,利用Pu(Ⅳ)和硝酸的近红外吸收光谱,结合偏最小二乘回归（PLS）法,建立了后处理工艺有机相料液中Pu(Ⅳ)和硝酸含量的同时快速分析方法。Pu(Ⅳ)及硝酸的浓度测量范围分别为0.15～15 g/L、0.05～0.80 mol/L,测量范围覆盖了后处理流程大部分的工艺点。料液中硝酸测量的相对标准偏差小于5%,Pu(Ⅳ)测量的相对标准偏差小于2%。模拟样品的分析结果通过t检验,Pu(Ⅳ)和硝酸的重加回收率均为95%～103%。     

直接测定碳酸盐溶液中铀的分光光度法

本文提出了直接测定碳酸盐溶液中铀的分光光度法,既不需要萃取也不需要破坏碳酸根。高灵敏的(4-2-吡啶偶氮)间苯二酚和2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基苯酚,与铀(Ⅵ)能生成非常稳定的、适用于铀(Ⅵ)分光光度测定的络合物。由测定湿法磷酸萃取工艺样品中的铀检验了提出方法的实用性。     

2,6-二甲基吡啶萃取-液闪法测定后处理厂中的~(99)Tc

研究了2,6-二甲基吡啶萃取分离-液体闪烁法测定后处理厂工艺料液中99 Tc的分析方法。进行了铀、镎、钚、裂片元素对99 Tc测定的干扰与消除实验,对分离条件、液闪测量条件进行了优化。在选定条件下对模拟样品进行分析,精密度(sr)优于5%(n=6),99 Tc回收率为95%~105%。     

乏燃料后处理模拟工艺燃料中锆的分析

研究给出了分光光度法和X射线荧光法分析乏燃料后处理模拟工艺料液中锆的适用条件和分析步骤。对经IBP萃取过或从TBP中反萃制备的样品,用二甲酚橙或偶氮砷Ⅲ做显色剂的分光光度法分析是不可行的,建议采用X射线荧光分法分析样品中的锆。     

铀钚萃取洗涤-共反萃工艺Ⅰ.串级工艺优化

快堆燃料后处理是实现快堆燃料闭式循环的关键环节之一,快堆乏燃料中裂变产物含量高,进行后处理需要多个铀钚萃取洗涤-共反萃循环才能达到去污效果。本研究针对快堆乏燃料高钚浓度和需要多个萃取洗涤 共反萃循环净化裂变产物的特点,采用模拟料液通过多次串级实验,确定了满足铀钚收率及避免钚聚合的铀钚萃取洗涤-共反萃工艺,实验结果表明,1A铀、钚萃取收率分别为99.995%和99.996%,1B铀、钚反萃收率分别为99.936%和99.996%。     

动力堆乏燃料后处理溶解液澄清技术研究

用于乏燃料后处理溶解料液澄清的主要设备是沉降离心机。离心机研究过程中出现下轴承温升过高、酸置换效果不理想、降速和冲渣过程中有含渣料液进入清液等问题,从而影响离心机的料液分离效果。针对存在的问题,对离心机轴承降温;取消酸置换;在清液管道上增加缓冲罐和返回料液槽的空气提升器,防止渣水进入清液槽;改善冲渣效果等技术改进后,满足工艺要求,实现了工程应用。     

顶空固相微萃取-气相色谱法测定N,N-二甲基羟胺

建立了顶空固相微萃取-气相色谱测定N,N-二甲基羟胺(DMHAN)的分析方法。采用65μm聚二甲基硅氧烷/二乙烯基苯(PDMS/DVB)进行萃取,考察了萃取时间、萃取温度、溶液pH值、顶空体积及解吸时间等因素的影响,确定了顶空固相微萃取-气相色谱分析DMHAN的最佳实验条件。DMHAN浓度在1.65~49.4mmol/L范围内有良好的线性关系(r=0.997 3),当浓度为8.24 mmol/L时相对标准偏差为2.1%(n=5),检出限为4.67×10~(-2)mmol/L,重加回收率为96.1%~103%。该方法操作简单、稳定,适合后处理料液中DMHAN的测定。     

荧光分光光度法测定水中示踪剂荧光素钠示踪剂

采用荧光分光光度法对水中示踪剂荧光素钠进行检测。在激发波长为492 nm,发射波长为513 nm时,荧光素钠溶液的荧光值最大。溶液pH值对水中荧光素钠的荧光值测定影响较大,且用硼砂pH标准溶液调节水样的pH效果最佳。在0～1.6 mg·L-1的浓度范围内,荧光素钠含量与荧光值呈良好的线性关系。荧光分光光度法对水中示踪剂荧光素钠的检测具有良好的准确度和精密度,其检出限为0.000 15 mg·L-1。该方法适用于海水、自来水、地下水与地热水等水中示踪剂荧光素钠含量的测定。     

以氮氧化物调节Purex流程1AF料液中钚价态的研究

研究了氮氧化物（ＮＯ２－）对Ｐｕ（Ⅵ）的还原，推荐了最佳还原条件，并用模拟１ＡＦ工艺料液进行了工艺验证，结果表明，用氮氧化物调节１ＡＦ料液中钚价态是完全可行的。用调价后料液进行了１Ａ槽３０％ＴＢＰ－煤油萃取串级实验，钚的收率大于９９．９３％。