N,N-乙基，羟乙基羟胺与亚硝酸的反应动力学

采用分光光度法研究HNO₂与N,N-乙基,羟乙基羟胺(EHEH)在高氯酸介质中的反应动力学,得到了反应动力学速率方程。研究结果表明：当温度为25℃、离子强度为1.0mol/L时,反应速率常数k=3.43(mol/L)^{-0.93•min-1},反应活化能E_a=(50.0±2.5)kJ/mol;升高温度、提高EHEH和高氯酸浓度,反应速率加快。     

甲醛肟在Purex流程铀钚分离中的应用

为了进一步优化Purex流程,研究了甲醛肟（FO）的硝酸水溶液对30%TBP/煤油中Pu(Ⅳ)的还原反萃取行为,考察了FO浓度、两相接触时间、两相相比、反萃液硝酸浓度、NO₃^-浓度、有机相U浓度和温度对Pu(Ⅳ)的还原反萃的影响。结果表明：延长两相接触时间能显著提高Pu(Ⅳ)的反萃率,增加甲醛肟的浓度、降低反萃液酸度、降低NO₃^-浓度、增加有机相U浓度和升高温度也对Pu(Ⅳ)的反萃率有一定的提高。采用16级逆流反萃取实验（还原反萃段12级,补充萃取段4级）,模拟Purex流程1B槽U/Pu分离工艺,在相比（1BF∶1BX∶1BS）为4∶1∶1的条件下,U和Pu 的回收率均大于99.99%;铀中去钚的分离因子SF(Pu/U)＝1.0×10⁴;钚中去铀的分离因子SF(U/Pu)＝8.3×10⁴。FO作为新型络合 还原反萃取剂,可有效实现铀钚分离。     

氨基羟基脲在Purex流程铀钚分离中的应用

研究了氨基羟基脲（HSC）的硝酸水溶液对30%TBP/煤油中Pu(Ⅳ)的还原反萃取行为,考察了HSC浓度、两相接触时间、两相相比、反萃液硝酸浓度、NO₃^-浓度、有机相U浓度和温度对Pu(Ⅳ)还原反萃的影响。结果表明：延长两相接触时间能显著提高Pu(Ⅳ)的反萃率,增加氨基羟基脲的浓度、降低反萃液酸度、降低NO₃^-浓度、增加有机相U浓度和升高温度也对Pu(Ⅳ)的反萃率有一定的提高。采用16级逆流反萃取实验（还原反萃段10级,补充萃取段6级）,模拟Purex流程1B槽U/Pu分离工艺,在相比（1BF∶1BX∶1BS）为4∶1∶1的条件下,U的收率大于99.99%,Pu的收率大于99.99%;铀中去钚的分离因数SF_Pu/U＝2.8×10⁴;钚中去铀的分离因数SF_U/Pu＝5.9×10⁴。HSC作为还原反萃取剂,可有效实现铀钚分离。     

Purex流程铀钚分离工艺单元数学模型研究

在铀钚分离工艺单元单级数学模型和混合澄清槽瞬态数学模型的基础上,建立了以U(Ⅳ)-N₂H₄为还原反萃剂、混合澄清槽为萃取设备的Purex流程铀钚分离工艺单元数学模型,开发了计算机模拟程序,并使用台架实验数据对程序的可靠性进行了验证。结果表明,模拟程序的计算值和实验值符合良好。在此基础上,利用模拟软件对铀钚分离工艺单元的工艺参数进行了计算分析,结果表明：1BX₁加入位置、1BS和1BX₂酸度对钚反萃率无太大影响,但1BX₁加入位置和补萃级数对钚中去铀系数SF_U/Pu有一定影响。     

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     

N,N-二甲基羟胺用于铀钚分离多级反萃实验研究和相应的计算机程序

建立了多级混合澄清槽稳态趋近数学模型 ,并在此基础上编写了计算机模拟程序MIXEX2。进行了N ,N 二甲基羟胺 (DMHAN)作为 1B槽还原反萃剂微型槽实验和MIXEX2计算程序的验证实验。结果表明 :以DMHAN为反萃剂的 1B槽 ,在设定工艺条件下能够有效地实现铀钚分离 ,钚中去铀的分离系数和铀中去钚的分离系数高达 1 0 4 以上 ;程序计算的酸、铀和钚的浓度剖面与实验浓度剖面符合良好 ,表明计算机模拟程序MIXEX2可以很好地预期萃取器的运行结果     

TBP—煤油体系中U（Ⅵ）的光化学还原以及在铀,钚分离上的应用

文章研究了30%TBP-煤油体系中U(VI)的光化学还原以及有机相中HNO_2含量、温度对光化学过程的影响,并测定了光化学反应后有机相对铀的保留量以及对裂片元素~(95)Zr-~(95)Nb,~(103)Ru和~(153)Gd的萃取性能的影响。按照Purex过程1 B柱工艺进行了光化学还原反萃分离钚的单级试验。结果表明,铀、钚分离效果是满意的,光化学反应对铀在有机相中的保留和对裂片元素的净化没有明显影响。     

Purex流程铀钚分离工艺中锝对镎走向的影响

在HNO3-U(Ⅳ)-N2H4-Tc(Ⅶ)-Np(Ⅴ)体系中,Np(Ⅴ)迅速还原为Np(Ⅳ)。对比研究表明,Tc是该体系中Np(Ⅴ)迅速还原的主要原因。该体系中的主要反应是U(Ⅳ)将Tc(Ⅶ)还原为Tc(Ⅳ),进而Tc(Ⅳ)将Np(Ⅴ)还原为Np(Ⅳ)。本文通过串级和台架实验研究了该体系中锝对镎走向的影响。结果表明,Np(Ⅴ)的还原速度随HNO3浓度、初始Tc浓度的增大和温度的升高而加快。在模拟Purex流程铀钚分离工艺的条件下,试管串级和微型混合澄清槽台架实验结果表明,提高1AP料液中Tc(Ⅶ)的浓度、升高反应温度,Np进入1BU中的百分含量增加。     

浓硝酸破坏N，N-二甲基羟胺一甲基肼调节钚价态工艺研究

先进二循环后处理流程采用新型还原剂二甲基羟胺（DMHAN）一甲基肼（MMH）来还原反萃钚（Ⅲ），取得了良好的分离纯化效果。钚纯化循环得到的硝酸钚（Ⅲ）溶液需沉淀转化才能制各二氧化钚固体产品，而在沉淀阶段需调节钚价态为四价钚（Ⅳ）.     

羟基脲还原Pu(Ⅳ)和在U/Pu分离中的应用研究

研究了在 3 0 %TBP/煤油和HNO3 水溶液混合相中羟基脲 (HU)还原Pu(Ⅳ )的动力学。研究表明 :HU可还原Pu(Ⅳ )到Pu(Ⅲ ) ,混合相中的还原速率方程可表示为 -dc(Pu(Ⅳ ) ) /dt=kc(HU)·c- 3 2(HNO3 )c2 mix(Pu(Ⅳ ) )c- 1mix(Pu(Ⅲ ) ) ,其中 ,k为速率常数 ,15℃时 ,k =( 896± 5 9)mol2 3 ·L- 2 3 ·min- 1。以HU作Pu(Ⅳ )的还原剂 ,用离心试管模拟了Purex流程 1B槽中的U/Pu分离 ,进行了 16级逆流串级实验。串级实验中 ,U中去Pu的分离系数达 5 4× 10 4 ,Pu中去U的分离系数为 1 8× 10 5,每kgU产品中的Pu含量约为 11μg。     

U(Ⅳ)用作Purex过程中Pu(Ⅳ)还原剂的研究

研究了U(Ⅳ)在分离的有机相(30％TBP-煤油)中、在两相振荡混合和逆流萃取过程中的稳定性。通过单级反萃实验研究了有机相中钚浓度、铀浓度,反萃剂的酸度和肼浓度,U(Ⅳ)用量(M_(u(Ⅳ))/M_(Pu)对钚反萃率的影响。通过串级实验研究了在1B槽工艺条件下,M_(u(Ⅳ))/M_(Pu)和U(Ⅳ)加入位置,反萃剂酸度和相比等条件的变化对铀钚分离的影响。给出了铀和钚的净化系数。     

乙醛肟还原钚的动力学及其在Purex流程铀钚分离中的应用

采用分光光度法研究乙醛肟浓度、酸度、NO^-₃浓度、Fe(Ⅲ)浓度和温度等对乙醛肟还原Pu(Ⅳ)反应的影响，得到了反应速率方程和相应的物化参数。实验表明：提高乙醛肟浓度和温度、降低酸度皆有利于加快乙醛肟与Pu(Ⅳ)反应的速率，而NO^-₃浓度和Fe(Ⅲ)浓度却对反应的速率影响不大；25℃时，该反应的速率常数为（39.51±0.05）(mol/L)^1.1·min^-1，反应活化能E_a=（88.96±9.43）kJ/mol。乙醛肟反萃Pu(Ⅳ)的单级实验和模拟Purex流程1B槽的串级实验结果表明：在以乙醛肟为还原剂的8级反萃、6级补萃的串级实验中，铀的收率大于99.99%，钚的收率为99.99%，铀中去钚的分离系数达到1.05×10⁴，钚中去铀的分离系数达到2.7×10⁵。      

稳态计算法分析Purex流程中U/Pu分离工艺铀酸分布

研究了Purex流程中U／Pu分离段还原剂从一端加入时铀酸分布的稳态计算方法。计算结果与串级实验结果吻合较好。在所选几种工艺条件下，对铀酸分布进行了计算，并根据计算结果对Purex流程中采用水溶性还原剂时U／Pu分离工艺条件进行了分析。     

Application of N,N-di(2-ethylhexyl)butanamide for mutual separation of U(VI) and Pu(IV) by continuous counter-current extraction with mixer-settler extractors

Continuous counter-current extraction using N,N-di(2-ethylhexyl)butanamide (DEHBA) as an extractant was performed with mixer-settler type extractors consisting of U–Pu extraction, scrub, U recovery, Pu back-extraction, and U back-extraction steps. The feed solution used in the continuous counter-current extraction was 3 mol/dm³ (M) nitric acid containing U, Pu, and simulated fission products of Sr, Ba, Zr, Mo, Ru, Rh, Pd, and Nd. More than 99.9% of U and Pu in the feed was extracted by 1.9 M DEHBA at the U–Pu extraction step with negligible extraction of Sr, Ba, Mo, Ru, Rh, and Nd. The extracted Pu was back-extracted via contact with 0.3 M nitric acid in the Pu back-extraction step, and the ratio of Pu distributed to the Pu fraction stream was ～ 82%. It was confirmed that 1.9 M DEHBA effectively recovered U in the U recovery step, and the ratio of U in the Pu fraction stream was less than 1%. The extracted U was back-extracted in the U back-extraction step, and more than 98% of U was recovered in the U fraction stream.     

未辐照快堆（U,Pu）O2燃料的溶解试验

研究了未福照ＵＯ２、（Ｕ，Ｐｕ）Ｏ２燃料在硝酸中的溶解行为。详细描述了硝酸浓度、温度、芯块加工方法和ＰｕＯ２含量等因素对溶解速度的影响，测定了溶解过程中钚价态变化和难溶残渣含量。