30％TBP(煤油)-硝酸体系中HNO_3及U(Ⅵ)的电解还原动力学

在振动搅拌槽中,研究了UO_2(NO_3)_2-HNO_3-N_2H_5NO_3(H_2O)/30％TBP(煤油)体系的水相电解液组分浓度对U(Ⅵ)电解还原速率的影响。根据实验数据,经回归分析得反应动力学微分方程: -(d[U(Ⅵ)]/dt)=k[U(Ⅵ)]~(0.77)[N_2H_5~+]~(0.061)[HNO_3]~0.017式中速度常数k是温度的函数。25℃时,k=0.0019。在实验浓度范围内,U(Ⅵ)还原速率随U(Ⅵ)浓度升高而增大,表现反应级数为0.75级,而[N_2H_5~+]及[HNO_3]影响很小,反应级数近于0。初步探讨了硝酸的电解还原以及硝酸肼对其还原过程的抑制作用,给出了不同硝酸浓度下的极化曲线。对于硝酸电解还原过程中主要产物亚硝酸的生成量与硝酸浓度、电解时间及肼浓度等的关系进行了讨论。     

U(Ⅵ)电还原反萃动力学研究 Ⅰ.U(Ⅵ)电还原动力学

本文在带有阴阳极的恒界面池中研究了HNO_3-N_2H_5NO_3(H_2O)/UO_2(NO_3)_2-HNO_3(30％TBP-煤油)体系中U(Ⅵ)电还原动力学。这是U(Ⅵ)电还原反萃动力学研究的第一步。测定了两相溶液中各组分浓度对U(Ⅵ)电还原速率的影响。根据实验所得数据,经回归分析得到U(Ⅵ)电还原动力学微分方程: -(d[U(Ⅵ)]/dt)=k[U(Ⅵ)]_0~(1.294)[HNO_3]_0~(0.0143)[HNO_3]_α~(0.322)[N_2H_5~+]_α~(0.0178)式中k为速度常数,25℃时,k=1.816×10~(-4)。研究了阴极电位、操作温度、两相搅拌速率和界面面积对U(Ⅵ)电还原速率的影响。选定了公称实验条件,将U(Ⅵ)电还原速率与“比”实验条件进行关联,得到如下的经验方程: r=r_0[E]~(1.589)[T]~(0.155)[W]~(0.078)[A]~(0.265)式中r_0为公称实验条件下U(Ⅵ)电还原速率。在本文实验范围内,U(Ⅵ)电还原过程由电极反应控制。     

光化学法控制Np价态的研究——Ⅰ.Np(Ⅵ)的光化还原动力学

本文研究了硝酸体系中,酸度,Np(Ⅵ)初始浓度和温度等因素对Np(Ⅵ)光化还原速率的影响。推导出Np(Ⅵ)的光化还原速率方程式 -((d[Np(Ⅵ)])/dt)=0.05766[Np(Ⅵ)][H~+]~(-1)所提出的反应机理能较好地符合实验结果。     

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.     

对羟基苯甲酸甲酯还原Np(Ⅵ)的动力学研究

采用TTA-甲苯溶剂萃取法研究了对羟基苯甲酸甲酯(P-HBAME)对Np(Ⅵ)的还原过程动力学。推导出速率方程为-d[Np(Ⅵ)]/dt=k[NpO_2~(2 )][p-HBAME][H~ ]~(-1)。提出了以电子通过苯环上的羟基向Np(Ⅵ)转移的过程为速度控制步骤的反应机理。对于一系列含有羟基和羧基的芳香族化合物还原Np(Ⅵ)的动力学数据进行比较,得出了反应速度常数与羟基的pK_a值的相关关系。     

二（2—乙基己基）亚砜和磷酸三丁酯萃取铀,钍性能的比较

对二(2-乙基己基)亚砜(DEHSO)和磷酸三丁酯(TBP)萃取Th、U的性能进行了比较,研究了水相HNO_3浓度、萃取剂浓度、温度等因素对萃取Th、U的影响。DEHSO与U、Th和HNO_3形成的萃合物为UO_2(NO_3)_2·2DEHSO,Th(NO_3)_4·2DEHSO和HNO_3·DEHSO。在本实验浓度条件下测得萃取U、Th及NHO_3反应的平衡常数为14.9、0.027、0.13,U、Th萃取反应的热焓为-44.30和-42.50kJ/mol。同时试验了有机相中U(Ⅵ)和Th(Ⅳ)的反萃。     

甲基膦酸二-(1-)甲庚酯萃取硝酸锆的机理

中性磷型萃取剂甲基膦酸二-(1-)甲庚酯(简称DMHMP)在硝酸溶液中萃取硝酸锆生成三种形式萃合物:Zr(NO_3)_4·2DMHMP,Zr(NO_3)_4·2DMHMP·2HNO_3和Zr(NO_3)_4·2DMHMP·3HNO_3。用对数函数外推和优选计算相结合的方法,求得萃取反应平衡常数:K_(020)=1.09×10~3,K_(022)=6.25×10~3,K_(023)=1.50×10~4,求得Zr(NO_3)_i~(4-i)的各级积累稳定常数β_1=2.13,β_2=2.62,β_3=3.39,β_4=6.18。     

硝酸溶液中铌的溶剂萃取研究 Ⅴ.某些金属对TBP从硝酸中萃取铌的影响

研究了在1～8mol/l HNO_3的水相中不同浓度的锆、钼和锆同时存在以及铀和镨等对TBP萃取铌的影响。结果表明:1.当1×10~(-8)mol/l<[Zr]<5×10~(-2)mol/l和[HNO_3]>4mol/l时,随着水相初始锆浓度增加,D_(Nb)增加;而[HNO_3]<4mol/1 HNO_3时,随着锆浓度增加,D_(Nb)减小。2.在水相中同时存在钼和锆会使D_(Nb)增加。在钼和锆的浓度小于1×10~(-2)mol/l的情况下,硝酸浓度为3mol/l时D_(Nb)最小。     

UO_2(NO_3)_2-HNO_3-N_2H_5NO_3(H_2O)/30%TBP(煤油)体系中组分浓度对U(Ⅵ)电解还原速率影响的研究

本文在振动搅拌槽中,研究了UO_2(NO_3)_2-HNO_3-N_2H_5NO_3(H_2O)/30％TBP(煤油)体系的水相电解液组分浓度对U(Ⅵ)电解还原速率的影响。根据实验所得数据,经回归分析得到反应动力学微分方程 式中速度常数k一般说是温度的函数。25℃时,k=0.00187。在实验浓度范围内,U(Ⅵ)还原速率随U(Ⅵ)浓度升高而增大,表观反应级数为0.75级;而[N_2H_5~+]及[HNO_3]影响不大,反应级数近于0。     

硝酸介质中单甲基肼与亚硝酸的反应动力学

采用分光光度法研究硝酸介质中单甲基肼(MMH)与亚硝酸(HNO2)的反应。HNO2和MMH反应动力学速率方程为－dc(HNO2)/dt=kc(H+)c1.1(NO－3)c1.1(MMH)c(HNO2)。当t＝2.6℃、c(NO－3)＝0.50mol/L时,反应速率常数k=(115±2)(mol/L)－3.2•s－1,反应活化能Ea=(37.8±0.1)kJ/mol。研究结果表明：在硝酸介质中,甲基肼与亚硝酸能快速反应;提高酸度、MMH浓度或硝酸根浓度均有利于亚硝酸的还原。     

Th(Ⅳ) and U(Ⅵ) removal by TODGA in ionic liquids:extraction behavior and mechanism,and radiation effect

Extraction behavior of thorium(Ⅳ) and uranium(Ⅵ) from nitric acid(HNO_3) was studied using N,N,N',N'-tetraoctyldiglycolamide(TODGA) as extractant in different ionic liquids, and isooctane as comparison.Slope analyses with varying HNO_3 concentrations and diluents revealed the extraction mechanism. With increasing length of alkyl chain and HNO_3 concentration, the extraction mechanism of TODGA/IL system changed from cation exchange to neutral complex and/or anion exchange,and the molar ratio between TODGA and metal ions varied gradually from 2:1 to 1:1 for Th(Ⅳ) and 3:1 to 1:1 for U(Ⅵ). The kinetics and thermodynamic studies of Th(Ⅳ)and U(Ⅵ) by the best TODGA/[C_2mim][NTf_2] system showed that the extraction equilibrium was reached within 2 h and extraction reactions were endothermic. Compared to TODGA/isooctane system, TODGA/[C_2mim][NTf_2]system presented higher radiation stability under c-irradiation. Therefore, it would have a promising application in spent fuel reprocessing.     

硫酸溶液中铀酰离子的激光光化还原

本文研究了硫酸溶液中铀酰离子的激光光化还原,选用CW He-Cd激光器的波长为4416(?),测得25℃时生成U(Ⅳ)的量子产额为0.69±0.03;研究了乙醇,硫酸和铀酰离子浓度对量子产额的影响。在[C_2H_5OH]>0.5M、[H_2SO_4]>2.0M和[UO_2~(2 )]>7.0×10~(-3)M时,它们的浓度变化对量子产额影响不大。在25℃和1.7M乙醇浓度下,测定了硫酸中氢离子和铀酰离子浓度与反应速率的关系,得到在一定条件下光化还原生成U(Ⅳ)的速率ν与[H~ ]和[U(Ⅵ)]的关系式为: v=k[H~ ]°[UO_2~(2 )]~6 由实验求得上式中常数a和b分别为0.16和1.3,计算出表观反应速率常数为4.1×10~(-5)(M,sec,mW)。     

U(NO_3)_4-HNO_3-H_2O/30%TBP-煤油萃取体系平衡分配数据及其数学描述

为了较准确地估计U(NO_3)_4在Purex分离柱(槽)中的分配行为,本文提供了74组平衡分配数据(平衡水相中HNO_3为0.2—4 N,U(NO_3)_4为1—30 mg/ml,25±0.5℃)。用拟平衡常数作为平衡水相硝酸根浓度和离子强度的函数这一形式,描述了这批数据。用这组模型得到的计算值与实验值符合得较好。相对误差绝对值平均:U(IV)为7.1%,HNO_3为6.3%。     

裂变~(99)Mo生产工艺中~(131)I~-的去除

正当前,医用~(99) Mo主要从~(235)U裂变产物中提取。~(235)U裂变产物含有100多种核素,其中~(131)I(T_(1/2)=8.02d)裂变产额为2.84%,相对于~(99) Mo(T_(1/2)=2.747d),其半衰期较长。因而,在医用裂变~(99) Mo生产工艺研究中,~(131)I的去除是关键技术之一。中国原子能科学研究院正在进行低浓缩铀(LEU)生产裂变~(99) Mo的工艺研究,~(99) Mo的化学分离工艺为:用HNO_3溶解辐照过的铀靶件,首先采用α-安息香肟(α-BO)沉淀法从铀靶模拟溶解液中分离~(99) Mo,实现~(99) Mo与其他裂变杂质的分     

温度对TBP萃取U(NO_3)_4的影响

一、前言温度对TBP革取U(NO_3)_4的影响前人研究的不多。文献[1]表明,U(NO_3)_4在30%TBP-煤油与2 N HNO_3之间的分配系数随平衡温度的上升而略有下降。然而文献[2]的结论则与此相反。     

稀硝酸体系中N,N-二甲基羟胺与亚硝酸反应的动力学

采用分光光度法研究了0.1~0.4mol/L稀硝酸体系中N,N-二甲基羟胺(DMHAN)与亚硝酸的反应动力学,包括硝酸浓度、亚硝酸浓度、二甲基羟胺浓度、离子强度、温度等条件的影响。稀硝酸体系中二甲基羟胺与亚硝酸反应的动力学方程为:-dc(HNO0.452)/dt=kc1.26(HNO2)c0.85(DMHAN)c(H+)在20℃,离子强度为0.50mol/L时,k=3.09(mol/L)-1.56·s-1,Ea≈55.1kJ/mol;反应中,亚硝酸与二甲基羟胺的表观反应计量比约为2.5∶1。     

铀酰离子光化学研究——(Ⅲ)Ar~ 激光对甲酸体系U(Ⅵ)的光化学还原

用Ar~ 激光器的4880A作光源,研究了各种因素对光化学还原U(Ⅵ)的量子产额Φ的影响。当[U(Ⅵ)=0.05M,[HCOOH]<3M,Φ随[HCOOH]增大而增大;[HCOOH]>3M,Φ趋近于0.47;[HCOOH]<0.01M,Φ很小。但I_f~0/I_f与[HCOOH]呈线性关系,K_(sv)=388M~(-1),表明HCOOH对UO_2~(2 )荧光有强烈的物理猝灭作用。当[U(Ⅵ)]=0.05M,并维持[HCOOH]/[NaCOOH]=5,Φ随[NaCOOH]增大而增大,并趋近于0.5。同时     

蒸汽发生器690合金传热管的耐晶间腐蚀性能研究

采用标准GB/T 15260—1994的方法,对国产及进口的蒸汽发生器690合金传热管进行沸腾硝酸(HNO_3)溶液和沸腾硫酸-硫酸铁[H_2SO_4-Fe_2(SO_4)_3]溶液的晶间腐蚀试验,获得了其晶间腐蚀速率(V)数据和试验后试样的微观形貌。结果表明:国产690合金具有良好的耐晶间腐蚀性能;总体来说,国产690合金的耐晶间腐蚀性能优于进口材料。     

Identification of radiolytic products of [C_4mim][PF_6] under γ-irradiation

The trace water-soluble radiolytic products of neat 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate([C4mim][PF6]) were identified by analysing water-washed samples of γ-irradiated ionic liquids. HF and difluorophosphinic acid were confirmed as the main radiolytic products of [C4mim][PF6], and their radiation chemical yields were quantified by19 F NMR(G(F-) = 0.14 μmol/J, G(HOP(O)F2) = 0.053 μmol/J). Compared to [C4mim][NTf2], [C4mim][PF6] shows better radiation stability.     

硝酸肼还原反萃取分离镎/钚的研究

镎的提取和分离是国际后处理领域重点关注的研究课题之一。在Purex流程中,硝酸肼常被用来作为亚硝酸的清扫剂,此外,由于硝酸肼对Np(VI)和Pu(IV)的氧化还原反应具有选择性,理论上可以利用其反应速率上的差异来实现镎与铀钚的分离。为探索硝酸肼分离镎/钚工艺提供可行性,本文采用单级萃取设备研究了硝酸肼还原反萃Np和Pu的过程。通过研究硝酸浓度、硝酸肼浓度和反应温度对还原反萃过程的影响,确定了Np(VI)和Pu(IV)反萃动力学方程和表现活化能。进一步通过动力学方程得出硝酸肼还原反萃Np(VI)和Pu(IV)的半反应时间,并对Np(VI)/Pu(IV)分离过程的工艺进行了初步探索。