单甲基肼改善铀纯化循环中钌的净化

通过单级条件实验研究单甲基肼或肼浓度、预处理酸度、温度等因素对钌的预处理效果的影响。采用确定的条件进行了模拟铀纯化循环2D槽的串级实验,获得了料液经单甲基肼或肼预处理后钌的净化系数（DF_Ru）。结果表明,单甲基肼作为预处理试剂提高钌净化的效果明显,与料液中未加预处理试剂相比,其净化系数提高近10倍,且在相同预处理条件下,其预处理效果优于肼。通过台架温试验,进一步验证了单甲基肼对钌的预处理效果,钌的净化系数达到10⁴。     

预处理过程对Np(Ⅴ)稳定性的影响

为了提高Purex流程铀纯化循环2D槽中镎的净化效果,研究了Np(Ⅳ)氧化条件,考察了用硝酸肼对钌进行预处理的过程中,预处理试剂浓度、酸度、温度、时间等不同预处理条件对Np(Ⅴ)稳定性的影响.结果表明,在0.2 mol/L酸度、85℃下保温2h,可以将料液中97％的Np(Ⅳ)氧化为Np(Ⅴ)或Np(Ⅵ).预处理时离子强...     

单一还原剂氨基羟基脲净化PUREX流程铀纯化循环中的钌

钌是重要的裂变产物之一,在核燃料后处理的铀纯化循环中通过预处理工艺改变钌的化学形态可改进钌的净化效果。采用氨基羟基脲(HSC)作为预处理工艺中的还原剂,研究还原剂浓度、预处理酸度、预处理温度等因素对钌的预处理效果的影响,并进行铀纯化循环萃取净化工艺的台架试验验证。结果表明：氨基羟基脲作为预处理试剂对提高铀纯化循环中钌的净化系数具有明显作用;在铀纯化循环台架温试验中钌的净化系数为1 455,在PUREX流程中具有良好的应用前景。     

乙异羟肟酸预处理对钌的净化行为研究

本工作研究了乙异羟肟酸（AHA）浓度、酸度、温度及时间等因素预处理对钌（Ru）净化的影响。结果表明，提高AHA浓度、降低预处理酸度，Ru的分配系数（D（Ru））降低，有利于对Ru的净化；提高预处理温度，延长预处理时间，D（Ru）值降低，预处理效果明显。     

Solubility Study on Pu in the Underground Water

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。     

单甲基肼与亚硝酰钌硝酸根配合物的反应动力学

研究了单甲基肼(MMH)浓度、酸度、温度及预处理时间等对钌预处理效果的影响。采用溶剂萃取法研究了RuNO硝酸根配合物与MMH的反应动力学,75℃下该反应的表观速率方程为:r=Kc6.38(RuNO(Ⅲ)).c2.60(MMH)c-0.88(HNO3)。反应速度随着MMH浓度增加而加快,随着HNO3浓度增加下降。75℃下,料液经MMH预处理2 h,Ru的分配比显著降低,预处理效果明显。     

乙异羟肟酸改善铀纯化循环Ru去污的研究

研究了乙异羟肟酸(AHA)浓度、酸度、温度及时间等因素对Ru预处理效果的影响,结果表明,预处理酸度为0.2 mol/L时,0.2 mol/L AHA为预处理试剂在80℃保温预处理3 h,Ru在ψ=30%TBP/煤油中的分配比(D(Ru))约降至预处理前的1/3.在选定的上述预处理条件下进行模拟铀纯化循环2D槽串级实验,结果表明,Ru的去污因子(DF(Ru))为1.82×103,较不进行料液预处理时的DF(Ru)提高近6倍.     

单甲基肼还原Np（Ⅵ）：Ⅱ.Purex流程中U—Np分离的研究

用单级萃取试验研究了水相ＨＮＯ３浓度和ＣＨ３Ｎ２Ｈ３浓度对３０％ＴＢＰ－煤油相从含Ｕ和不含Ｕ水相中萃取Ｎｐ行为的影响，以及反萃液中的ＨＮＯ３浓度和ＣＨ３Ｎ２Ｈ３浓度对从含Ｕ和不含Ｕ的３０％ＴＢＰ－煤油相中Ｎｐ的反萃取率的影响。试验结果表明：提高水相ＣＨ３Ｎ２Ｈ３浓度和降低ＨＮＯ３浓度有利于抑制Ｎｐ的萃取和改善Ｎｐ的反萃取。按照动力堆乏燃料后处理流程１Ａ槽工艺条件和类似于１Ｂ槽的工艺条件，以ＣＨ３Ｎ２Ｈ３为Ｎｐ的选择性还原剂，进行了串级试验。对１Ａ槽串级，Ｕ中除Ｎｐ的净化系数为１．４×１０４，对１Ｂ槽串级，Ｕ中除Ｎｐ的净化系数为１２．８。试验结果初步表明：单甲基肼作为Ｎｐ还原剂在Ｐｕｒｅｘ流程中有一定的应用前景     

草酸甲基肼应用于污溶剂洗涤的研究

在无水乙醇溶液中制得了白色针状草酸甲基肼晶体。经过分析，其分子式为（CH3N2H4）2C2O4，100g水中的溶解度为241g(25℃）。研究了草酸甲基肼洗涤含少量铀的TBP的性能，考察了一些因素对单级洗涤实验的影响。在未经辐照情况下，草酸甲基肼对含铀TBP的洗涤效果略差于碳酸钠，对含钚TBP的洗涤效果略好于碳酸钠；在一定辐照剂量下，对钚的洗涤效果明显优于碳酸钠。草酸甲基肼洗涤CMP体系中钚的效果略好于碳酸钠；洗涤镅的效果优于碳酸钠。草酸甲基肼四级逆流串级洗涤含铀TBP可获得良好的洗涤效果，洗涤后的有机相铀浓度约为1mg/L。     

后处理流程中甲基肼测定的离子色谱法

无盐试剂甲基肼（MMH）替代肼作为支持还原剂，在后处理工艺流程中具有良好的应用前景，甲基肼浓度的测定是开展其应用研究的前提。MMH主要的分析方法有酸碱容量分析方法、氧化还原容量分析方法和对二甲氨基苯甲醛分光光度法等。由于后处理工艺流程中的料液体系复杂，甲酸、二甲基羟胺、羟胺、亚硝酸、甲醛等的存在会对上述分析方法产生不同程度的干扰。离子色谱法能将甲基肼与其它组分分离，并通过检测器进行定量分析。本工作利用离子色谱法对甲基肼进行测定研究，获得了满意结果。     

2AF料液电化学调价技术研究

在乏燃料后处理Purex流程中，使用二甲基羟胺和甲基肼作为钚的还原剂和支持还原剂，这样将在1BP中存在剩余的还原剂。在对2AF料液调价的过程中，首先需将1BP中的二甲基羟胺、甲基肼完全破坏，然后才能进行钚的调价。通常的方法是向1BP料液中加入亚硝酸钠或直接通入N2O4，将Pu（Ⅲ）转变到Pu（Ⅳ）。但加入亚硝酸钠会增加料液的含盐量，增加放射性固体废物量。     

以氮氧化物调节Purex流程1AF料液中钚价态的研究

研究了氮氧化物（ＮＯ２－）对Ｐｕ（Ⅵ）的还原，推荐了最佳还原条件，并用模拟１ＡＦ工艺料液进行了工艺验证，结果表明，用氮氧化物调节１ＡＦ料液中钚价态是完全可行的。用调价后料液进行了１Ａ槽３０％ＴＢＰ－煤油萃取串级实验，钚的收率大于９９．９３％。     

羟胺预处理改善铀线二循环钌去污的工艺研究

研究了羟胺浓度，酸度，时间及稳定剂浓度对预处理的处理效果的影响，给出了羟胺预处理改善铀线二循环钌去污的工艺条件。结果表明：单独采用羟胺进行预处理，对钌的去污效果较差，在预处理体系中加入少量肼，可得到满意结果。     

APOR后处理流程1B槽中锝的走向

在以甲基肼-二甲基羟胺为还原剂的APOR乏燃料后处理流程1B工艺中,锝主要走向1BP,但其走向的原因尚不清楚。本工作综合锝与还原剂的反应动力学、串级实验、台架实验结果,解释了锝在1B槽走向的原因。结果表明:锝在1B槽中被甲基肼还原为不被TBP萃取的低价锝形态,该反应在铀存在条件下会被大大加速,这是影响锝在1B槽走向的主要因素;还解释了串级萃取实验与混合澄清槽台架实验中锝走向差异的原因。     

单甲基肼在水及硝酸体系中的稳定性研究

五年前，中国原子能科学研究院开发了基于无盐还原剂二甲基羟胺（DMHAN）和甲基肼（MMH）的工艺流程，并针对无盐还原剂的应用研究了很多工作。本实验对水及硝酸体系中单甲基肼的稳定性进行研究，考察某些干扰因素对分光光度法分析单甲基肼的影响。     

硝酸羟胺在动力堆乏燃料后处理流程钚线第三循环中的应用

为动力堆乏燃料后处理流程的设计之用，通过还原实验，研究温度、溶液酸度、硝酸羟胺（ＨＡＮ）与钚的初始浓度比值对ＨＡＮ还原Ｐｕ（Ⅳ）的还原百分数的影响。结果表明，升温、低酸和合适的ＨＡＮ用量有利于Ｐｕ（Ⅳ）的还原。用模拟料液进行３Ａ槽和３Ｂ槽串级实验的结果表明：３Ａ槽的钚回收率达９９．９％以上，３Ｂ槽的达９９．９８％；钚中去铀分离系数达５０左右。通过单级和串级实验，研究了含钚３０％（Ｖ／Ｖ）ＴＢＰ－煤     

微量钌在Pu纯化循环中的行为

为了了解钌在Pu纯化循环中的行为,研究了相接触时间、相比、硝酸浓度对钌(Ru)分配比的影响,并通过台架试验研究了流比、料液酸度、洗涤级数、萃取级数、铀浓度对Ru净化的影响。结果表明：流比(2AF∶2AX)、料液(2AF)HNO₃浓度、洗涤级数、萃取级数、铀饱和度对Ru的净化具有显著的影响。台架热试验结果表明,Ru的净化系数高于1 000,远高于设计指标100。     

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…     

铀纯化循环中乙异羟肟酸净化锆的研究

为了考察Purex流程铀纯化循环采用乙异羟肟酸(AHA)纯化铀时锆的净化效果,进行了模拟2D槽萃取段和洗涤段条件下锆的单级分配实验以及模拟2D槽工艺的试管串级实验.单级实验结果表明,增大AHA浓度或降低洗涤酸度都有利于降低锆的分配比;对含铀体系,当磷酸二丁酯(HDBP)的浓度低于0.1 mol/L时,基本不影响锆的净化效果.在以0.2 mol/L AHA-0.5 mol/L HNO3为洗涤液,第8级进料、8级萃取、8级洗涤,流比(2DF/2DX/2DS)为1:0.48 :0.06工艺条件下进行了2次2D槽串级实验,结果表明,铀中锆的净化系数分别为3.2×104,4.3×104.     

用三甲基氯硅烷/碘化钠制备气态放射性甲基碘的实验研究

本文试验研究了在碘吸附器净化系数测定中采用非剧毒试剂替代目前广泛使用的剧毒品硫酸二甲酯制备气态放射性甲基碘的可行性。试验结果表明：本文所选择的三甲基氯硅烷/碘化钠（或碘化钾）作为碘化剂与磷酰基乙酸三甲酯反应制备气态甲基碘是较好的一种替代方法,其反应条件和甲基碘产率均达到碘吸附器整机检验和核电站现场试验的要求;替代试剂对碘吸附器中的核级浸渍活性炭几乎无影响。初步判断该替代方法可代替传统的硫酸二甲酯法制备气态放射性甲基碘。