用三烷基(C_6-C_8)氧磷(TRPO)从强放废液中萃取锕系、镧系元素的研究

本文研究了三烷基(C_6-C_8)氧膦(TRPO)对锕系、镧系元素及裂变产物的萃取行为;测得了铀、镎、钚、镅、锔等20余种离子在30％TRPO-煤油-硝酸溶液中的分配比以及部分离子的被萃络合物形式;测定了稀释剂、萃取剂浓度、温度、盐析剂等因素对TRPO萃取三价锕系和镧系元素的影响,为用TRPO萃取剂从强放废液中提取有用元素提供了基础数据。     

三烷基氧膦对硝酸介质中钌的萃取行为

研究了三烷基氧膦(TRPO)对硝酸介质中钌的萃取行为。使用TRPO为萃取剂,煤油(OK)为稀释剂,重点考察了萃取平衡时间、水相硝酸浓度、温度、萃取剂浓度、亚硝酸盐浓度等因素对钌的萃取影响,并进行了钌的三级错流萃取实验。另外,还研究了硝酸浓度、温度等因素对钌的反萃过程影响。结果表明,由于钌在水相和有机相中存在着多个种态的平衡和转化过程,热力学和动力学作用相互影响,使得TRPO对钌的萃取行为以及有机相中钌的反萃行为均十分复杂。为进一步了解TRPO对高放废液中钌的萃取行为,进行了TRPO/煤油对不同酸度、浓缩倍数的模拟高放废液中钌的萃取和反萃实验,相关结果为进一步优化TRPO流程工艺提供了重要参考。     

硝酸体系中锕的三烷基氧膦萃取

本文研究了TRPO-煤油对硝酸体系中的锕的萃取,确定了萃取络合物的组成;测定了表观平衡常数;并研究了各种因素对Ac的萃取的影响。在实验基础上推导出了计算Ac的分配比的经验公式。还研究了TRPO-煤油对常量La的萃取,并讨论了使用TRPO萃取实现La,Ac分离的可能性。     

TRPO-TBP/煤油体系对高放废液中镅、铀、钚和锝等的萃取和反萃

比较研究了混合三烷基氧膦（TRPO）－磷酸三丁酯（TBP）／煤油混合体系和TRPO／煤油体系对铀和硝酸的萃取含量,结果表明,混合体系的萃取容量比TRPO／煤油体系高。测定了20％TRPO－20％TBP／煤油混合体系对二十余种离子的萃取分配比,结果表明在较宽的NHO3浓度范围（0.5-5mol/L)内,该混合体系对低浓度UO2^2 、低浓度U^4 ,Pu^4 ,Pu^3 ,NpO2^2 ,Np^4 都有较高的萃取能力;低酸条件（＜1.0mol/L)下,混合体系对TcO4^-1,Am^3 ,Eu^3 ,Y^3 有较高的分配比;混合体系对NpO2^ ,Sr^2 ,Cs^ 等的萃取能力较弱。TRPO－TBP／煤油有机相中萃取的镅、铀、钚和锝可以分别用高浓度硝酸、碳权铵溶液、羟基乙酸和高浓度硝酸（或碳酸盐）反萃下来。     

亚硝酰钌的状态变化及其某些萃取行为

在热铀后处理萃取流程中,燃烧过的铀在用硝酸溶解后,~(106)Ru在溶液中主要以亚硝酰钌(RuNO~(3 ))状态存在,Ru(Ⅳ)仅占1%左右,Ru-O-Ru含量更低,且稳定性也较差。亚硝酰钌异常稳定,它有较强的络合能力,通常形成硝酸基络合物、亚硝酸基络合物以及含水分子、氢氧基的混合配位络合物。特别是高硝酸基络合物与磷酸三丁酯(TBP)更易形成可萃络合物而难以与U,Pu分离,因此RuNO~(3 )一直是萃取过程中     

N,N-二烷基取代酰胺萃取硝酸、铀(Ⅵ)和钚(Ⅳ)的研究

研究了N,N-二甲庚基乙酰胺(DMHAA),N,N-二丁基丁酰胺(DBBA)和N,N-二丁基己酰胺(DBHA)对硝酸、硝酸铀酰和硝酸钚的萃取。这些萃取剂对铀和钚萃取能力中等,其络合物在芳香族稀释剂中有很高的溶解度,不形成三相。在实验条件下DBHA和硝酸形成1:1络合物,和硝酸铀酰形成2:1络合物。研究表明,改变酰胺取代基链长和支链化程度有可能筛选出在中等酸度下共萃铀钚,低酸下优先反萃钚,实现铀钚分离的酰胺萃取剂。     

处理高放废液的溶剂萃取流程中反萃剂的选择

简要评述了国内外处理高放废液的萃取流程中所采用的反萃剂。用于TRPO流程的较高浓度的硝酸和后续的碳酸铵以及用于二酰胺流程的乙异羟肟酸 稀硝酸是比较有效的反萃剂     

γ辐照30%三烷基氧化膦-煤油体系萃取乳化的研究

研究了γ辐射三烷基氧化膦（TRPO）的乳化性能，实验表明，萃取水相酸度的增加，有利于去乳化作用。γ辐射对305TRPO－煤油－硝酸体系的乳化作用有显著影响，不同厂家生产的TRPO具有不同的乳化性能。γ辐照的磷酸三丁酯(TBR)－煤油－硝酸体系较TRPO－煤油－HNO3体系分相和去乳化速度较快。但当用5％Na2CO3溶液洗涤上述两个体系时，TBP－煤油体系有机相去乳化速度较慢，其平衡水相有乳化现象，而TRPO－煤油体系虽分相慢，但分相后有机相的去乳化速度较快，其平衡水相无乳化现象。     

用三烷基氧膦(TRPO)从强放废液中去除锕系元素——TRPO对镅和某些镧元素的萃取

本文测定了三烷基氧膦(TRPO)萃取镅和镧系元素(Ce、Eu、Nd)的分配比,在实验的基础上建立了计算分配比的半经验数学模型,并利用这一模型对用30％TRPO-煤油溶液从强放废液中去除镅的多级逆流萃取中各级浓度的变化进行了计算。用模拟料液在微型环隙式离心萃取器逆流萃取实验中对计算结果进行了验证。结果表明,30％TRPO可以有效地从中等浓度硝酸介质中去除镅。据此提出了用TRPO萃取从强放废液中去除99.9‰镅的流程推荐数据。     

磷酸三丁酯(TBP)和丁基膦酸二丁酯(DBBP)协同萃取硝酸铀酰的研究

本文研究了磷酸三丁酯和丁基膦酸二丁酯煤油溶液对硝酸铀酰的协同萃取。发现在萃取剂克分子比TBP:DBBP=5:1时出现明显的协同效应;经测定,协萃络合物的组成为UO_2(NO_3)_2·TBP·DBBP,并求得其生成常数K_(TD)=258±32。初步讨论了协萃机理和协萃络合物的可能结构。研究了萃取剂总浓度和克分子比、硝酸浓度、温度和硫酸根浓度等因素对萃取过程的影响。对协萃分配比的实验值和计算值进行了比较,结果基本一致。     

用三烷基氧膦(TRPO)从高放废液中去除锕系元素——TRPO有机相中锕系元素的反萃

研究了含锕系元素的30％TRPO-煤油负载有机相在硝酸、草酸和碳酸钠溶液中的反萃行为,给出了钢系元素的反萃条件。5—6mol/1硝酸能有效地反萃镅和镧系元素,过高的硝酸浓度下体系形成三相。0.5mol/1草酸二次错流反萃可回收99％以上镎和钚。5％碳酸钠可反萃铀。3个分组之间交叉沾污很小。提出了TRPO从高放废液中去除锕系元素流程简图。     

溶剂萃取法从辐照镎靶溶解液中提取分离钚的萃取价态选择Ⅰ:Pu(Ⅳ)-Np(Ⅳ)北大核心CSCD

采用磷酸三丁酯(TBP)溶剂萃取法对从辐照镎靶溶解液中提取分离钚的可行性进行了研究。从料液制备、流程设计两个方面研究了Pu(Ⅳ)-Np(Ⅳ)组合作为萃取价态组合的可能性。研究了1,1-二甲基肼(UDMH)还原-亚硝酸钠氧化两步法将镎、钚控制在Pu(Ⅳ)-Np(Ⅳ)的方法。结果表明,99.9%以上Pu(Ⅳ)-99.5%以上Np(Ⅳ)在4 h内能够保持稳定。基于此,设计了从辐照镎靶溶解液中提取分离钚的萃取流程,并用串级实验进行了验证:1A中镎的回收率为99.5%;1B中镎的反萃率为0.8%,钚的反萃率为99.9%;1C中镎的反萃率为99.5%。结果表明,采用Np(Ⅳ)-Pu(Ⅳ)的价态组合进料,基本可实现镎钚的分离,但料液中Np(Ⅳ)-Pu(Ⅳ)价态的长时间稳定性及TBP对Np(Ⅳ)萃取能力弱等问题将影响该工艺的实际应用。     

Numerical Simulation of Neptunium Extraction Behavior in Co-decontamination Stage for Late Split Purex System

Numerical simulation of neptunium concentration profiles is carried out in order to understand the extraction behavior of neptunium in the co-decontanimation stage which decontaminates through two extraction banks before the uranium and plutonium partitioning steps. Simulation results show that leaking of neptunium to the waste stream at the second extraction bank is caused by reduction from Np(VI) to Np(V) unextracted by TBP in the presence of nitrous acid of 10^?3 mol/l. It is found that the prevention of the reduction reaction from Np(VI) to Np(V) is effective for the recovery of neptunium with uranium and plutonium into the product stream. Two methods for the recovery of neptunium are suggested; i) to decrease residence time in the acid adjustment vessel located between first and second extraction banks, ii) to diminish nitrous acid in the aqueous phase by hydrazine. Simulation results show that the recovery of neptunium with uranium and plutonium is improved from 40 to 60% and kom 40 to 70% by the first and the second methods, respectively.     

大量铀中微量镎的快速自动化分离技术

进行了大量铀中微量镎的快速自动化分离技术研究。基于液闪测量的要求，建立了α-噻吩甲酰基三氟丙酮（TTA）萃取及阴离子交换树脂纯化的分离流程，并对流程进行了检验，镎的回收率在90%以上，对铀、钚及干扰的裂变产物的去污因子均在1.0×10⁴以上。基于该流程，设计了自动定量取样装置、自动萃取装置、自动柱分离装置，实现了全分离流程的自动化。全分离流程自动分离时间在1.9 h左右，对铀的去污因子在1.0×10⁴以上，对镎的回收率达到(71.7±2.8)%(n=5)。     

普雷克斯流程中Np的行为和控制

在后处理流程的众多化学分离中 ,Np的走向和控制是国际后处理界关注的重点研究课题。根据我国和其他国家的研究成果 ,综合分析了后处理中Np的走向和控制。Np在辐照燃料溶解液中的价态分布主要取决于溶解液中HNO3与HNO2 之比 ,通常情况下 ,溶解液中Np(Ⅴ )占主要份额 ;Np在共去污阶段的走向有两种可能 ,一是将Np控制为Np(Ⅴ ) ,使其进入高放废液 (1AW ) ,二是将Np控制为Np(Ⅵ ) ,则Np将与U ,Pu一起进入有机相 ,但两者至今为止都难以实现定量分离。Np在U/Pu分离阶段部分随U ,部分随Pu。在U纯化循环中 ,理想的方法是采用低酸加热氧化Np(Ⅳ )至Np(Ⅴ ) ,以实现与铀的有效分离。     

锕系元素钚、镅、镎年龄相关的生物动力学模式

本文根据ＩＣＲＰ６７号出版物提出的关于锕系元素年龄相关的生物动力学模式及相应的基本参数，说明涉及锕系元素钚、镅、镎年龄相关的代谢参数值导出过程，以便加深对现行模式的理解，进一步了解相关参数值其间的纵横联系。     

The connection between the structure and anistropy of the thermal expansion of uranium,neptunium and plutonium

A connection has been established between the anisotropy of the thermal expansion and the changes occurring in the structure of a number of modifications of uranium, neptunium and plutonium on heating. It has been shown that in all structures considered the anisotropy of the thermal expansion is due to a weakening of the four covalent bonds with increase in temperature and their nonuniform distribution in the various crystallographic directions of the lattice. The regularities given lead to a better understanding of certain specific properties of uranium, neptunium and plutonium which distinguish them from ordinary metals.The author is very grateful to S. T. Konobeevskii for discussing the results of this work and for his valuable comments.     

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%。