TBP-TEVA萃取色层分离-α能谱法测定辐照镎靶溶解液中痕量236Pu的可行性

²³⁶Pu的含量控制是钚热源的一项重要参数，通过α能谱准确测量镎靶溶解液中痕量²³⁶Pu，建立镎靶辐照靶件溶解液中钚的分离方法。根据杂质组成特点采用TBP-TEVA萃取色层双柱分离，用氨基磺酸亚铁以及亚硝酸钠对钚进行调价，对靶件溶解液中的Al、Fe、U、Th和Np等进行分离，去污系数均大于10⁴，钚的回收率为90.7%。研究大量²³⁸Pu对α能谱测定²³⁶Pu的干扰，结果表明，大量²³⁸Pu会造成仪器本底升高，²³⁸Pu能谱峰分辨率降低；在7 500 Bq ²³⁸Pu干扰下，测量4.3 h 时，²³⁶Pu的最小可检测活度为1.20×10^-2 Bq（当量质量为6.11×10^-16 g）。计算结果表明，镎靶溶解液样品中钚的同位素比值n(²³⁶Pu)/n(²³⁸Pu) ≥4.63×10^-8时，取合适的样品量使得电沉积源中²³⁸Pu 活度在 450~7 500 Bq范围内，均可测量其中的痕量²³⁶Pu，同时可准确测定同位素比值n(²³⁶Pu)/n(²³⁸Pu)。     

PuO2粉末中微量杂质元素的ICP-AES测定

为保证核级PuO₂粉末的产品质量,需建立准确测定核级PuO₂粉末中微量杂质元素的方法。实验采用HNO₃-HF混酸溶解PuO₂粉末,以6mol/L HNO₃溶液为淋洗液,用强碱性阴离子树脂（256×4）分离钚和杂[JP2]质元素,通过正交试验优化仪器参数,用ICP-AES测定了PuO₂粉末中微量杂质元素。对50 mg PuO₂样品,大部分元素的重加回收率为80%～120%,相对标准偏差s_r优于20%（n=6）,元素检出限小于10μg/g(以Pu计)。     

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%。     

支链型DGA树脂分离锕系元素的方法研究

正为了对样品中微量锕系元素进行有效测量,本工作开发了一种使用支链型DGA树脂对钍、铀、钚、镎、镅进行分离的方法。溶液样品经氨基磺酸亚铁调价后,使用浓硝酸调节酸浓度至约8mol/L,采用高酸条件上柱后,通过改变淋洗液中酸的种类与浓度,加入适当的氧化还原剂或络合剂,可依次将5种元素洗脱下来,回收率均在     

化学光谱法测定二氧化镎中八个杂质元素

本文介绍了测定二氧化镎中八个杂质元素(铁、锰、镁、镍、铬、铜、钠和钾)的化学光谱法。样品经溶解、还原后采用硝酸型阴离子交换树脂除去溶液中99.9 %以上的镎,以交流电弧溶液干渣法光谱测定流出液中的杂质元素。测定范围:铁、镁5×10~(-5)%—1.2×10~(-3)%;镍、铬2.5×10~(-5)%—6×10~(-4)%;锰、铜2.5×10~(-6)%—6×10~(-5)%;钠、钾1×10~(-4)%—2.4×10~(-3)%。杂质元素的回收率为82—110%,方法的精密度小于20%。     

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)。     

百克量级花岗岩中痕量镎的分离纯化方法研究

镎的高生物毒性和长半衰期（t_1/2＝2.14×10⁶ a）以及在环境中易迁移的性质,使之成为环境放射性污染普查及核设施监测过程中主要关注的核素之一。本文利用酸式消解法实现了百克量级花岗岩的全溶解。以自制的DMDODGA/CMG20树脂作为分离材料,利用其对氢氟酸中镎的吸附特性,建立了大体积溶解液中痕量镎的富集-分离流程。同时采用Dowex 1×4阴离子交换树脂进一步实现了对镎的浓缩和纯化。在此基础上,提出了百克量级花岗岩的分离流程,并对流程进行了实验验证。结果表明,花岗岩溶解液澄清、无残渣,分离流程对镎的回收率为87.6%,对岩石基体元素和铀的去污因子均大于1.0×10⁵。     

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。     

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。     

TBP-TEVA萃取色层分离-α能谱法测定辐照镎靶溶解液中痕量~(236)Pu的可行性

~(236)Pu的含量控制是钚热源的一项重要参数,通过α能谱准确测量镎靶溶解液中痕量~(236)Pu,建立镎靶辐照靶件溶解液中钚的分离方法。根据杂质组成特点采用TBP-TEVA萃取色层双柱分离,用氨基磺酸亚铁以及亚硝酸钠对钚进行调价,对靶件溶解液中的Al、Fe、U、Th和Np等进行分离,去污系数均大于104,钚的回收率为90.7%。研究大量~(238)Pu对α能谱测定~(236)Pu的干扰,结果表明,大量~(238)Pu会造成仪器本底升高,~(238)Pu能谱峰分辨率降低;在7 500Bq ~(238)Pu干扰下,测量4.3h时,~(236)Pu的最小可检测活度为1.20×10-2 Bq(当量质量为6.11×10-16 g)。计算结果表明,镎靶溶解液样品中钚的同位素比值n(~(236)Pu)/n(~(238)Pu)≥4.63×10-8时,取合适的样品量使得电沉积源中~(238)Pu活度在450～7 500Bq范围内,均可测量其中的痕量~(236)Pu,同时可准确测定同位素比值n(~(236)Pu)/n(~(238)Pu)。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铀氧化物中微量碱金属元素

采用电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）测定铀氧化物中Li、Na、K、Cs等碱金属元素的含量。用CL-TBP萃淋树脂为固定相、3 mol/L硝酸溶液为流动相，定量地分离基体铀与杂质元素，溶液中的杂质含量用光谱仪测定。对仪器工作参数的优化条件进行了介绍，确定了元素的分析波长，进行了标准曲线与工作曲线无显著性差异的一致性评价，采用峰高积分法降低了Cs元素的电离干扰。用方法比对和加标回收两种方式验证了实验方法的准确性与有效性。结果表明：Li、Na、K、Cs的相对标准偏差优于15%（n=6），分析方法回收率为90%～110%，在Li质量分数为21.2 μg/g时，测量结果的相对扩展不确定度U_rel(Li)=7.2%(K=2)。     

电感耦合等离子体质谱法测定有机相中镎

建立了电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定30%（体积分数，下同）磷酸三丁酯（TBP）/煤油和0.5 mol/L 2-噻吩甲酰三氟丙酮（TTA）/二甲苯中镎的分析方法。样品经异丙醇适当稀释或直接进入ICP-MS分析，在有机进样条件下对仪器和操作参数进行优化和选择，研究了有机相和大量238U在有机基体中引起的基体和质谱干扰，以钍为内标消除基体干扰。研究结果表明：方法的检出限为1×10^-8 g/L（3s，n=10）；相对标准偏差（sr）为0.8%（n=10）（镎质量浓度为2.02 μg/L）；加标回收率为95.5%～115%。该法适用于动力堆乏燃料后处理流程以及预处理后0.5 mol/L TTA/二甲苯中镎的分析。     

Radiolytic Oxidation Behavior of Neptunium in Sodium Chloride Solutions

Radiolytic oxidation behavior of neptunium was investigated in order to predict its migration behavior at the disposal site for radioactive waste. Neptunium, in 5 mol/dm³ sodium chloride solutions of several pH values, was irradiated by α-particles of ²³⁸Pu which had been placed in the solutions as dioxide powder. Solution neptunium redox behavior was compared with that of an unirradiated sample. Pentavalent neptunium, which was stable in the absence of ²³⁸Pu, was found to be oxidized to hexavalent and even to heptavalent neptunium. Oxidizing species would be chloride molecule anion (Cl^? ₂) and/or hypochlorite anion (ClO^?) which were generated by the reaction between radiolytically generated hydroxide radical (OH) and chloride ion (Cl^?). The oxidation rate of pentavalent neptunium was independent of its concentration, but dependent on solution pH. The measured rate constant was (19±4)[H] mol/dm³/d.     

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。     

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。     

自动电位滴定法精密测定镎含量

镎是制备²³⁸Pu的重要原料。具有明确、清晰溯源性的镎的精密测定技术对于镎提取工艺研究和标准物质研制具有重要意义。本文提出了一种精密测定镎含量的新方法，即在1.0 mol/L硫酸体系中，采用氧化银(Ⅱ)将镎氧化至Np(Ⅵ)，过剩氧化银(Ⅱ)采用氨基磺酸破坏，采用Fe(Ⅱ)还原Np(Ⅵ)至Np(Ⅳ)，过剩Fe(Ⅱ)采用标准重铬酸钾氧化的方式进行镎滴定条件研究，并确定了最佳实验条件，建立了自动电位滴定法精密测定镎的方法。镎取样量为5.0 mg时，相对标准偏差为0.04%（n＝6）。该方法溯源链清晰、取样量小、操作简便、准确度和精密度高，可用于镎标准物质的制备。     

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。     

后处理中锕系元素和贵金属元素光化学调价方法

PUREX流程是目前世界上唯一实现工业化应用的后处理流程,该流程的关键技术之一在于调控Pu、Np、Tc等元素的价态。传统上PUREX流程采用化学法调节元素价态,但化学调价有时会遇到困难,比如在硝酸体系下用化学试剂将Np调节至单一价态十分困难。和化学法相比,光化学调价具有方法简单、二次废物体积少、方便远程控制、对材料耐辐照要求不高等优点。将光化学调价和溶剂萃取结合很有潜力实现金属元素的高效分离,只依靠光化学方法将金属离子还原至单质状态也可以实现金属元素的分离和回收。此外,紫外光的照射还能在室温下显著促进UO_2在硝酸溶液中的溶解。