Purex流程1A工艺条件下锝的萃取动力学研究

锝是乏燃料后处理工艺中广泛关注的元素，锝的裂变产额高，行为复杂，对铀钚分离工艺过程的影响较大。锝的萃取行为是影响锝在Purex流程中走向的关键因素，而萃取动力学则是研究其萃取行为的一个重要方面，不仅可为认识过程机制提供参考，而且能够提供有实用价值的数据。关于锝萃取动力学的研究目前鲜见报道，因此，有必要开展这方面的研究工作。     

硅基季铵化分离材料对Tc(Ⅶ)及U、Np、Pu的吸附行为研究

研究了硅基季铵化分离材料(简称SiR4N)从硝酸溶液中吸附Tc(Ⅶ)的行为,考察了铀、镎、钚等离子对SiR4 N吸附Tc(Ⅶ)的影响.结果表明:硝酸浓度为0.55 mol/L时,SiR4 N对Tc(Ⅶ)的操作交换容量为21.80mg/g(干);在0.50 mol/L HNO3溶液中,SiR4N不吸附U(Ⅵ)、Np(Ⅴ)和Np(Ⅵ),而对Np(Ⅳ)、Pu(Ⅳ)的吸附率分别为84.0％和92.0％;用7.0 mol/L HNO3溶液解吸,Tc(Ⅶ)解吸率达99.99％,而流出液中没有检测到Np(Ⅳ)、Pu(Ⅳ).     

硝酸钚（Ⅲ，Ⅳ）在稀TBP／煤油与水相间的分配

本工作在制备并稳定3、4价Pu基础上,系统研究了它们在稀TBP/煤油与水相间的分配。考察了25℃下用5％TBP/煤油萃取时硝酸浓度、硝酸铝浓度、U（Ⅵ）浓度对Pu（Ⅲ,Ⅵ）萃取分配的影响,确定了Pu（Ⅲ,Ⅳ）萃取时所结合硝酸根的个数分别为3和4;考察了TBP浓度对它们萃取的影响,确定了TBP萃取Pu（Ⅲ,Ⅳ）的反应方程式和25℃下反应的表观平衡常数分别为:     

稀TBP萃取工艺1B槽冷铀串级实验

在对新型还原剂和支持还原剂(二甲基羟胺 甲基肼)的稳定性进行考察的基础上,本工作首先以此为还原剂和支持还原剂进行了1B槽的冷铀串级实验。考虑到所提供的工艺条件应能满足恶劣条件下铀收率的要求,本工作在不同条件下进行了多次串级实验,以便从中筛选出满足铀收率要求的工艺条件。5次串级实验的条件大致如下。第1次:18℃下串级,手摇1min;共串级80排,55排取奇数级,80排停取偶数级;V1BF﹕V1BS﹕V1BX=4.00mL﹕1.2mL﹕2.0mL=1.0﹕0.3﹕0.5;1BF,3.775g/L U(Ⅵ) 0.0375mol/L HNO3;1BX,3.178mol/L HNO3 0.05mol/L DMHAN 0.1mol/L M…     

2 稀TBP萃取工艺1B槽铀钚分离串级实验

本工作的主要目的是实验研究使用新型还原剂二甲基羟胺＋甲基肼在1B槽中实现铀钚分离的工艺条件。主要从3个角度对铀钚分离进行了考察：1）1BF新配制，二甲基羟胺尚未氧化时的铀钚分离状况；2）1BF陈化时间（大于两个月）对铀钚分离的影响；3）二甲基羟胺部分氧化后对铀钚分离的影响。     

PUREX流程中锝对U(Ⅳ)-肼的稳定性影响

通过分光光度法研究了硝酸体系中锝催化硝酸氧化U(Ⅳ)-肼的反应,结果表明:温度和锝浓度是影响锝催化硝酸氧化U(Ⅳ)速率的主要因素,Tc催化硝酸氧化U(Ⅳ)反应对Tc的级数为1.23,反应活化能Ea=79.2kJ/mol,Tc催化硝酸氧化U(Ⅳ)反应对U(Ⅳ)的级数为0,平均速率常数为1.60×10-4 min-1。肼浓度对锝催化氧化U(Ⅳ)的速率影响较小,Tc-U(Ⅳ)-肼体系中肼的氧化和U(Ⅳ)的氧化同时进行,但U(Ⅳ)早于肼氧化完,随后肼快速氧化完全,与Tc-肼体系相比,肼的氧化速率略有降低,U(Ⅳ)对肼的氧化既有促进作用,又有抑制作用。Tc-U(Ⅳ)-Pu(Ⅲ)-肼体系中,当锝浓度为0.005 mol/L,Pu(Ⅲ)稳定存在的时间小于45min。     

Purex流程中微量铀的分析

乏燃料后处理Purex流程中微量铀分析具有浓度低、干扰因素多、工作量大等特点，需要一种灵敏、特效、简便、及时的测铀方法。     

高氯酸介质中单甲基肼与亚硝酸的反应动力学

用分光光度法研究了高氯酸介质中单甲基肼(MMH)与亚硝酸(HNO_2)的反应,建立了单甲基肼与亚硝酸的反应速率方程式.高氯酸介质中HNO_2和MMH反应的速率方程如下:-dc(HNO_2)/dt=kc(H~+)~(0.9)c(MMH)~(1.1)c(HNO_2).温度4.5 ℃, c_0(ClO_4~-)＝0.50 mol/L时,反应速率常数k＝(46.0±2.7) L~2/(mol~2·s),该反应的活化能E_a=(42.4±0.1) kJ/mol.以上研究结果表明,在高氯酸介质中,单甲基肼与亚硝酸能很快反应,提高酸度、增大单甲基肼浓度均有利于亚硝酸的还原.     

硝酸介质中二乙基羟胺的稳定性研究

通过与5％TBP/煤油萃取Pu(Ⅲ,Ⅳ)相比较,对硝酸介质中二乙基羟胺的稳定性进行了考察。由于亚硝酸的存在,当c(HN0_3)>0.5mol/L时,体系中含有一定比例的Pu(Ⅳ),此时,二乙基羟胺不再稳定,且其不稳定度随硝酸浓度升高而增大,直至完全丧失还原能力。沸水浴加热不能有效去除亚硝酸;加入支持还原剂,如甲基肼,才能使二乙基羟胺稳定。     

硝酸介质中锝与肼的反应研究

利用滴定肼、跟踪七价锝浓度随时间变化的方法,研究了硝酸介质中得与肼的反应。实验证实:锝与肼的反应存在诱导期,该诱导期的时间长度与七价锝的初始浓度有关,与肼的初始浓度无关;