未来的核电站将利用从海水回收的铀

近几年来,由于日本专家们的努力,从海水中回收铀的技术已取得了显著的进展。有人预计,在不久的将来,利用从海水中回收的铀作核能发电,在日本将变成经济的现实。 由于日本原子能研究所(JAERI)所属高崎辐射化学研究中心和东京大学长期合作研制的结果,目前日本专家开发出一种利用辐射诱发的接枝聚合制备的偕胺肟吸附剂来从海水中回收铀的技术。 海水中铀溶解的主要形式是稳定的三碳酸铀酰络离子UO_2(CO_3)_3~(-4)。利用     

海水采铀成本的试验计算

海水中含铀总量约为4×10~9t,但其浓度极低,仅为3×10~(12)。 海水采铀最有效的方法是利用铀吸附剂。现在已研制出了多种类型吸附剂,其中性能最好的是偕胺肟型吸附剂。它主要由偕胺肟基和亚氨二肟基组合,其主要特点是:(1)合成非常简单;(2)对铀的选择性吸附率高,其平衡吸附铀容量可达到30mg·g~(-1),是其他类型吸附剂无可比拟的;(3)易解吸。用0.5～1     

偕胺肟小分子配体与铀酰离子在海水条件下的配位研究

正全世界范围内,海水中的铀浓度基本不变,即使在5 000英尺深的海水中也是十亿分之三(3ppb)。世界海水总体积为1.3×10~(22)L,据估算海洋中铀的总含量约为40亿吨,其中约98%的铀以U(Ⅵ)氧化态存在于铀酰碳酸盐中。由于海水中铀的浓度极低,且处于结构稳定的复杂化合物     

碱式碳酸镁-N_(235)分光光度法测定环境水中微量铀

前文~([1])报道了海水中铀的测定。但是环境水中铀浓度是海水中的几分之一~([2]);海水中钍浓度不足铀的4/100~([2]),故在海水中钍对测定铀的影响在一定范围内可以不计,而对环境水中铀的测定,钍的存在有必要充分重视。因此,作为环境水中铀的测定方法,要求具有更高灵敏度和选择性。本文以前文为基础,在方法上有所改进,将碱式碳酸镁应用于环境水样铀的分光光度法测定中。本文建立的方法灵敏度较前更有提高,铀的检出限达0.05μg/L;铀浓     

海水中铀的形态分布模拟研究——以上海近海洋山海水为例

海水的盐度高、基体复杂等问题,使得海水中铀元素形态很难直接测定。基于热力学理论,通过使用PHREEQC for window模拟计算软件对海水中铀离子的存在形态以及影响因素进行研究。以上海近海洋山海水为例,研究铀离子在海水中的形态分布和酸度、离子强度等对铀存在形态的影响。结果表明,在p H=8~10海水中铀以UO2(CO3)34-为主要存在形态,海水中铀的形态分布主要受p H值的影响,阴离子强度对其影响不明显。     

美国海水提铀技术取得重大进展

【本刊2012年9月综合报道】根据经济合作与发展组织核能机构(OECD/NEA)与国际原子能机构(IAEA)于2012年7月26日联合公布的新版铀红皮书即《2011年铀:资源、生产和需求》,海水中含有超过40亿吨铀资源。因此,长期以来一直有观点认为,只要海水提铀技术能够实现商业应用,那么海洋将可能成为一个几乎取之不歇的铀资源库。但是,由于海水中的铀浓度极低,只有十亿分之三至十亿分之四,因此研发一种具有成本效益的海水提铀方法一直是一个巨大的挑战。     

美国海水提铀技术进展

<正>2017年,美国斯坦福大学开发出一种基于半波整流交流电的海水提铀电化学方法(HW-ACE),吸附量成倍增加。地球上陆地铀资源储量约540万吨,以目前每年约6.5万吨铀的使用量和"一次通过"循环计算,可使用约80年。海水中天然铀储量约45亿吨,可供1000台百万千瓦核电机组使用10万年,开发潜力巨大。此外,随着铀的提取,海水中也会不断有新的铀补充进来:海水和岩石之间的化学反应,使海     

用中子活化分析方法分析标准岩石样品

1970年国际微量化学会议报导:国外有人利用反应堆中的超热中子流,对岩石样品进行活化分析,测定岩石样品中痕量的铀和釷。利用超热中子流分析铀、釷的优点是:灵敏度高,不需要经过化学分离步骤。该方法的原理是,利用超热中子与铀~(238)起核反应,生成镎~(239),测量镎277.5Kev的γ射线,就能测定铀含量;利用超热中子与釷~(232)起核反应,生成镤~(233),测量镤~(233)311.8Kev的γ射线,就能测定釷含量。铀含量过多,对测定釷有干扰。但只要将在反应堆辐照过的样品冷却一个月,就能避免铀的干扰。曾用这种方法测定过美国地质调查所的标准岩石     

利用镭同利用氢和铀的地化普查方法的比较

在安大略省的班克罗夫特地区试验了利用镭~(226)的地球化学特性普查铀矿的方法,并且将此方法与利用氡和铀的普查方法进行了比较。把取得的沉积物样品、土祥和风化岩石样品进行了镭~(226)和铀的分析,对水样则分析了氡~(222)和铀。沉积物中的镭和铀较水中的氡和铀更有利于普查。碎屑沉积物和有机沉积物两者均有用,但碎屑沉积物更有用。在进行沉积物测量时,镭和铀两者都有用;在进行中等比例尺普查时(土壤分析),A层和B层中的镭和铀都有用;在详细普查时,除在A层中不能利用铀外,其它都有用。在风化作用下,铀比镭更充分地从岩石中被淋滤出去,因此,如果取的是风化岩石样品,那么分析镭比分析铀更有利。     

低温荧光法测定地质样品中的铀

本文研究了基体化学成份和结构对以碱金属卤化物为基础的结晶磷光体中铀(Vl)荧光特性的影响。显现铀荧光特性的最佳基体是NaF和Na_2CO_3的混合物(1∶1)。拟定了检测限为5×10~(-10)和Sr=0.15的测定铀的低温荧光法。采用本法测定了地质样品和海水中的铀。     

协同吸附-阴极溶出伏安法测定痕量铀

本文介绍了伏安法测定天然水中的痕量铀,使用了一种能被强烈吸附的铀酰离子和2-噻吩甲酰丙酮(TTA)及磷酸三丁酯(TBP)形成的混配络合物。因而同使用任何单一配位体相比取得了协同吸附效果。在0.55mol dm~(-3)氯化钠介质中,在-0.1V(相对Ag/AgCl电极),富集10min后,铀酰离子的检出限为10~(-10)mol dm~(-3)。对海水中天然级(大约10~(-9)mol dm~(-3))的含量铀富集时间2min就足够了。     

日本远野砂岩型铀矿床的稳定同位素地球化学和成岩矿化

日本本州岛中部的远野砂岩型铀矿区地层由中新统下部的湖相沉积岩(18～22Ma)和上部的海相(15～16Ma)沉积岩组成。方解石和黄铁矿是该地层中的主要成岩蚀变产物。湖相和海相的方解石和黄铁矿的特征差别很大。湖相沉积物中方解石的δ~(13)C值低(-19‰～-6‰PDB),而海相地层中的δ~(13)C值高(-11‰～+3‰)。这意味着海相碳酸盐在上部海相沉积岩中所起的作用较大,下部湖相地层中方解石的碳既来源于有机质的氧化作用,又来源于溶解在海水中的无机碳。上部海相地层中草莓状黄铁矿的低δ~(34)S值(-14‰～-8‰CDT),表明有少量海水硫酸盐细菌还原作用,而下部含褐煤长石砂岩中自形-半自形黄铁矿的高δ~(34)S值(+10‰～+43‰),意味着大量封闭体系的海水硫酸盐细菌还原作用。在湖相地层成岩期间,由于海水硫酸盐大量的细菌还原与伴随的有机质的氧化作用和有机质的水解反应,产生CH_4和CO_2促进形成了大量自形-半自形的黄铁矿。在此阶段,由U~(6+)还原为U~(4+)形成了铀矿物(铀石和晶质铀矿)。湖相沉积物中成岩蚀变和铀矿化环境的特点是Eh值低,在低Eh环境下,CH_4和HCO_3~-的浓度几乎相等,还原硫的形式(H_2S,HS~-)在水溶硫形式中占优势,而海相地层中的成岩蚀变的特点是SO_4~(2-)在溶解硫形式中占优势。湖相地层中的现代地下     

吸入氡子体的剂量估算及危害评价

一、氡及其子体的来源和放射学特性在本世纪初发现了放射性惰性气体氡,氡来自~(238)U衰变系中~(226)Ra的衰变,氡衰变生成四种短寿命放射性核素(图1),再进一步衰变,最后到铅的稳定同位素~(206)Pb。土壤和岩石中的镭是氡气的主要来源。在铀矿山和某些非铀矿山,由于矿石中含有镭,井下氡浓度很高,如通风不好,氡浓度会更高。     

氚纯化装置的研制及性能验证研究

铀是一种传统的贮氚材料,在铀粉瓶中贮存的氚会不断衰变产生氦气,导致使用时氚的纯度下降,影响标记化合物产率。本研究设计了氚纯化装置,对装置进行安装调试,并对该装置中的铀床进行活化,利用该装置测定铀吸收氘单质气体的p-t曲线及在400~550℃范围的解吸氘气体的p-t曲线。应用调试好的系统对长期存放贮氚铀粉瓶中的氚进行纯化。结果表明,设计的氚纯化装置系统密封性好,经氦质谱检漏测定值为7.8×10~(-13 )Pa·m~3/s;利用该装置测定氘的吸附饱和曲线,氘完全解吸时铀对氘的吸附量为240mL/g。验证实验回收了久置铀粉瓶中的氚为1.44×10~(13 )Bq,利用氦气体积推算出久置铀粉瓶中含氚质量百分率为53.1%。实验结果证实了系统纯化氚的可行性,可为氚标记化合物制备提供可靠的氚源。     

形成铀酰砷酸盐矿化的物理-化学条件

在标准条件下测定了人工合成的铀酰砷酸盐的溶度积(H-钙砷铀云母10~(-45 58),翠砷铜铀矿10~(-48 96),钙砷铀云母10~(-45 79),镁砷铀云母10~(-44 44))和生成它们的吉布斯自由能。证明了这些矿物只有在含砷的内生铀矿石的氧化带中才能产生。因为其中第一种矿物产生于酸性介质中,第二种矿物产生于弱酸性价质中,第三种矿物产生于中性和碱性介质中。形戎镁砷铀云母需要补充镁源。钠钙砷铀云母是在极干燥的气候条件下,从高盐度水中形成的。与铀酰磷酸盐和铀酰钒酸盐不同,在自然界中不大可能由自身淋滤堆积作用产生原生铀酰砷酸盐。     

碱式碳酸镁吸附共沉法测定海水中痕量钍

目前,海水中痕量钍测定的报导不多,由于海水成份较为复杂,钍含量又极微,现有测定多采用放射性分析。本文在痕量钚测定工作的基础上,建立了一种海水中痕量钍的分光光度测定法。我们的实验首次证明,碱式碳酸镁对水相中痕量钍是优良的吸附共沉淀剂。在此基础上研究了海水中痕量钍的碱式碳酸镁浓集、TBP萃取和偶氮胂Ⅲ分光光度测定法。此法能测定10~(-6)～10~(-8)g/l数量级范围内的钍(回收率95％以上),精密度较高(相对标准偏差≤14％),最低检出浓度达到5.0×10~(-8)g/l,一般海水中的杂质不干扰钍的测定。     

碱式碳酸锌在海水提铀中机理的研究

本文测试和研究了碱式碳酸锌各方面的物化性质和在海水中吸铀率的关系。实验结果表明,海水中的铀以带负电荷的水解形式的络阴离子为主。海水中的铀与吸附剂都是溶剂化的,二者接近以后,逐步共用一部分液膜,吸附剂上的羟基与带负电荷的铀质点结合成表面羟基化合物。这样使吸附剂表面ζ电位降低。     

日本海水提铀取得进展

【《日本原子》1982年7月第18页报道】日本四国工业研究所6月10日宣布,它与东京大学工业科研所、三菱化学工业公司和 MNITIKA 公司联合研究以后,从天然海水中提取了4.1克铀(黄饼形式)。这一成果是经过许多小时的连续试验后得到的,采用一种特殊的吸附剂,它能吸收海水中铀     

~(235)U热(慢)中子裂变碎片在水中的射程

根据厚靶原理,用各种浓度的氯化铀酰水溶液作为厚靶,用已确定表面积的铂片作为吸收体浸没于铀溶液中,测定热(慢)中子引发~(235)U裂变碎片~(89)Sr,~(91)Y,~(140)Ba,~(141)Ce,~(144)Ce在各铀浓度的水溶液中的射程值。在含铀量为0.16％—6.2％的范围内,铀浓度对射程测定值没有明显影响。因此,可以认为当铀溶液足够稀时,裂片在铀溶液中的射程很接近于它们在水中的射程。实验得出该五种裂片在水中的射程分别为:R_(Sr-90)=2.39+0.04mgcm~(-2),R_(Y-91)=2.355±0.09mgcm~(-2),R_(Ba-140)=1.92+0.07mgcm~(-2),R_(Ce-141)=1.91±0.12mgcm~(-2),R_(Ce-144)=1.84+0.10mgcm~(-2)。为了估计裂片在铂片中反散射的影响,进行了以不锈钢片作为吸收体的实验(用硝酸铀酰水溶液作为厚靶),结果表明反散射的影响不大。本工作为测定裂片在液体中的射程提供了一个较简便的方法。     

溶液成份对激光萤光法测定微量铀(Ⅵ)的影响

文献提出了激光萤光法测定微量铀(Ⅵ),该法是基于铀酰络合物萤光和背景萤光的衰减时间的不同。以铀酰同磷酸形成络合物的形式测定铀时检测限(P=0.997)可达5×10~(-10)g/ml。同时磷酸盐络合物萤光的衰减时间必须超过背景萤光的衰减时间至少2倍。文献指出,当分析溶液中Cl~-和Br~-的浓度不超过10~(-7)g/ml、并且不熄灭扩散恒定的铀(Ⅵ)萤光时,这个条件能实现。当测定许多无机离子(包括Cl~-和Br~-在内)的含量超过10~(-7)g/ml的天然水(海水、地下水和其他)中的微量铀(Ⅵ)时,当C_(Cl~-)=1.9×10~(-2)g/ml时铀的检测限增加到5×10~(-5)g/ml,当C_(Br~-)=6.5×10~(-5)g/ml时铀的检测限增加到