钚萃取回收前的甲酸脱硝

为了用TBP萃取回收废液中的钚，需把废液中的硝酸浓度控制在3～6mol／L之间。在现有的欲处理的废液中，硝酸浓度约为12．8mol／L，必须进行脱硝，以降低硝酸浓度，方可利用TBP回收钚。     

台架实验装置中的流量检测与反馈控制

在台架实验中，液流流量的检测与控制对保证混合澄清槽的稳定运行和台架实验的顺利进行极其重要。因此，有必要对液流流量检测和控制方法进行研究。     

电解催化溶解PuO2技术研究

高温下制备或煅烧过的PuO2难以溶解。研究表明，晶体PuO2在硝酸中极其难溶，当硝酸浓度小于4mol／L时，PuO2几乎不溶。目前，研究较多的PuO2溶解方法是催化电解溶解PuO2（CEPOD）。     

Pu催化HNO_2氧化U(Ⅳ)的研究

研究了Pu存在条件下HNO2氧化U(Ⅳ)的反应,并考察了HNO2浓度、反应温度、HNO3浓度、Pu浓度对U(Ⅳ)氧化速率的影响。结果表明:Pu对HNO2氧化U(Ⅳ)的反应具有显著催化作用;获得了Pu催化条件下HNO2氧化U(Ⅳ)的动力学方程:-dc(U(Ⅳ))/dt=kc(U(Ⅳ))c1.3(HNO3)c1.3(NO-2),得到了29℃时的反应速率常数k=(0.69±0.04)L2.6/(mol 2.6·min)。并对反应历程进行了探讨。     

熔盐中铀的电沉积

基于LiCl-KCl熔盐中铀离子的电化学行为研究结果,我们在LiCl-KCl-UCl3和LiCl-KCl-UCl3-UCl4两种熔盐中开展了铀的电沉积研究,旨在摸索沉积方法,并对沉积物的形貌及组成进行分析表征。     

硝酸体系中Ag（Ⅱ）在铂电极表面的电化学行为研究

Ag（Ⅱ）的间接电化学氧化技术已成功应用于难溶PuO2的催化电解氧化（CEPOD）工艺中,此外,Ag（Ⅱ）还可应用于不锈钢装置的表面去污及含钚有机废物的电化学破坏等。本工作主要研究硝酸体系中Ag（Ⅱ）／Ag（Ⅰ）在铂电极表面的电化学行为,为实现Ag（Ⅱ）在工艺中的应用提供基础数据支持。     

硝酸体系中Pu(Ⅲ)的Pt催化氧化

为了避免引入过多试剂,针对后处理Purex流程中将Pu(Ⅲ)氧化到Pu(Ⅳ)的调价过程,研究了一种新的催化氧化工艺。研究了在不同温度、酸度、肼浓度等条件下,硝酸体系中Pu(Ⅲ)的Pt催化氧化行为。结果表明:硝酸介质中Pu(Ⅲ)可以被Pt催化氧化为四价;在70℃条件下,当硝酸浓度大于3mol/L时,含支持还原剂肼的溶液中Pu(Ⅲ)的催化氧化调价可以很快实现,Pu(Ⅲ)氧化率大于99.9%;提高温度、加大酸度均有利于Pu(Ⅲ)的氧化;支持还原剂肼的量对其的催化氧化有一定的影响,肼的浓度升高,催化氧化的诱导期变长。     

亚硝酸与肼或羟胺的反应热测量及工艺验证

采用C80微量热仪分别测定了亚硝酸与肼或羟胺的反应热，得到了亚硝酸与肼以不同摩尔比反应时的摩尔反应热：亚硝酸与肼的摩尔比大于2时，消耗单位摩尔肼的反应放热量ΔE₁=284.4 kJ/mol；亚硝酸与肼的摩尔比小于1时，消耗单位摩尔亚硝酸时的反应放热量ΔE₂=166.7 kJ/mol；亚硝酸与肼的摩尔比介于1和2之间时，消耗单位摩尔肼的反应放热量介于ΔE₁和ΔE₂之间。得到了亚硝酸与羟胺以不同浓度比进行反应时的反应热：亚硝酸过量时，消耗单位羟胺的反应放热量为ΔE₄=200.0 kJ/mol；羟胺过量时，消耗单位亚硝酸时的反应放热量为ΔE₅=194.9 kJ/mol。基于获得的亚硝酸与肼或羟胺的反应热数据，对核燃料后处理工艺流程中1BP调料过程中的温度升高情况进行了计算分析，并通过工艺实验进行了验证。     

硝酸体系中羟胺和二甲基羟胺稳定性研究

在Purex流程中,需反复调整Pu的价态,而羟胺及其衍生物二甲基羟胺是Pu（IV）的有效还原剂。本工作中初步研究了Pt催化剂的加入及无催化剂存在时温度、酸度对羟胺和二甲基羟胺两种还原剂的稳定性的影响,为开展Pu的催化氧化调价提供了基础数据。     

Purex流程的改进Ⅰ.共去污单元锆、钌净化工艺

通过单级实验,研究了不同铀饱和度、酸度、温度条件下30%TBP对锆、钌的萃取规律,在此基础上确定了提高1A净化锆、钌的工艺,并进行了台架实验验证。研究结果表明：提高铀饱和度、温度和酸度有助于降低钌在30%TBP中的分配比;在30%TBP中,高铀饱和度条件下,锆分配比受铀饱和度的影响远大于水相硝酸浓度的影响;温度对锆的分配比影响不显著。当1A槽采用4mol/L硝酸进料、4mol/L硝酸洗涤时,45℃条件下,铀、钚的回收率达99.98%,钌的去污系数约达到10⁵。