Очистка U и Ри от продуктов деления

На основании большого фактического материала Иосифом Евсеевичем был разрешен ряд принципиальных вопросов, имеющих не только теоретическое, но и практическое значение. Результаты этих широких исследований легли в основу решения многих проблем большого народнохозяйственного значения, к которым относятся получение полупроводников с заданными свойствами, очистка продуктов деления ядра от осколочных элементов, извлечение полезных ископаемых, находящихся в рассеянном состоянии. [c.18]

Первая работа по распределительной хроматографии на целлюлозе была выполнена еще в 1949 г. [122] в процессе анализа сплавов, содержащих никель, кобальт, медь и железо. Тогда же был разработан метод отделения ртути от меди, висмута, свинца н кадмия. В дальнейшем Ф. Бар-стелл с сотрудниками [123] применил хроматографию на целлюлозе для выделения урана из руд. Впоследствии разработанная ими методика была использована для получения препаратов урана спектральной чистоты, для очистки урана от продуктов деления. [c.174]

В результате выполненных исследований состояния активной зоны стало известно, что большая часть из 177 топливных сборок, которые содержат около 37 ООО твэлов, была близка к полному разрушению в верхней четверти активной зоны реактора, в которой имеется свободная от топлива полость объемом 9,3 м . Полагают, что часть топлива и продуктов деления из этой полости — в значительной мере цезий-137, цезий-134 и стронций-90, содержавшиеся в теплоносителе в виде взвеси, была разнесена по всему первому контуру другие материалы этой полости, возможно, находятся на дне корпуса реактора. Если существующее представление о состоянии активной зоны верно, то в ходе аварии активная зона потеряла от 8 до 16 т топливных материалов из их общего количества около 100 т. Из этих материалов наиболее мощным единичным источником излучения, который влияет на процесс очистки установки от радиоактивных загрязнений, является цезий-137. [c.20]

Эти особенности радиоактивных элементов имеют существенное значение при выборе способа очистки радиоактивно-загрязненных вод. Для очистки жидких отходов, загрязненных продуктами деления, чаще используются процессы образования нерастворимых гидроокисей железа или алюминия при pH=9, когда радиоактивные изотопы в различной степени захватываются осадками. [c.77]

Сравнительные данные по степени очистки растворов с низким солесодержанием от продуктов деления, % [c.106]

На установках очистки, где сбросные воды загрязнены большим количеством различных радиоактивных изотопов (продуктов деления или др.), устанавливается по две ступени анионитовых фильтров, особенно в тех слу- [c.158]

Так как при эксплуатации энергетического реактора вода I контура непрерывно загрязняется продуктами коррозии и изотопами — продуктами деления (за счет неплотностей твэлов), то для поддержания ее постоянного состава необходимо либо выводить часть воды и добавлять свежую, либо организовывать очистку ее на байпасном контуре. [c.187]

Если удельная активность исходных вод больше 1-10 —1 кюри/л, причем она обусловливается не короткоживущими радиоактивными изотопами, и если количество отходов, находящихся одновременно в каждом технологическом аппарате, превышает 10 (для вод, загрязненных продуктами деления ядерного горючего), то к установке для очистки предъявляются дополнительные требования. [c.244]

К металлическому плутонию предъявляются особенно высокие требования по чистоте в отношении элементов, изотопы которых обладают большим сечением захвата нейтронов. Некоторые из них (N(1, 5т, Ей, 0(1, Ни) являются продуктами деления в ядерном реакторе [101]. После отделения от урана и осколков и тщательной очистки солей или окислов плутония, металл может быть получен различными путями. Большинство методов основано на восстановлении галогенидов плутония или его окиси щелочноземельными металлами (Са, M.g) [222, 229, 280, 283, 419, 435, 533, 614]. [c.23]

Перед экстракцией весь плутоний должен быть переведен в четырехвалентное состояние, так как амин экстрагирует только Ри(1 /). Для этого к анализируемой пробе добавляют раствор железа(II), который быстро восстанавливает Ри(У1) до Ри(1У). В присутствии нитритов дальнейшее восстановление плутония до Ри(1П) не происходит. Оптимальная кислотность для экстракции плутония составляет 1 М НЫОз при концентрации урана 300 мг/мл, 2 М НЫОз ири концентрации урана 100 мг/мл и 4 М НЫОз, если концентрация урана меньше Ю мг/мл. Фактор очистки при экстракции от урана составляет 100, а от продуктов деления — около 1-10 Экстракционное поведение используемого амина подробно изучено в работе [599]. [c.210]

Отделение продуктов деления от плутония основывается на том, что, если данный элемент — продукт деления сходен с одной из валентных форм плутония, то он будет отличаться от плутония в других валентных состояниях. В зависимости от числа повторяющихся циклов можно очистить плутоний до необходимой чистоты. Из приведенных в табл. 18 и 19 данных следует, что для использования сульфата калия, фосфорной, фтористоводородной, фитиновой и фениларсоновой кислот для извлечения и очистки плутония необходимо введение носителя (соли циркония, лантана, висмута и др.). При осаждении карбонатов или ацетатов из растворов, содержащих уран, сам уран служит носителем. [c.266]

После 3—5 последовательных циклов экстракции с ДБЭ можно выделить плутоний с выходом не менее 98%. Суммарный коэффициент очистки от у-активных продуктов деления составляет для плутония 8-10 . [c.310]

Коэффициенты очистки плутония от Продуктов деления равны 2,3 10 (Се), 2,7 10 (Ru), 2 10 (Zr, Nb). Очистка от циркония и ниобия улучшается проведением экстракции при температуре выше 25° С. При этом коэффициенты распределения циркония и ниобия уменьшаются. Извлечение плутония также ухудшается, но в меньшей степени. На экстракцию рутения изменение температуры не оказывает заметного влияния. [c.346]

Потери плутония составляют 1,5—2% в водной фазе после 1-й экстракции, 0,1% в водной фазе после 2-й экстракции и 0,15—0,2% в промывном растворе. Фактор очистки от урана равен 100, от продуктов деления — 1 10 . [c.349]

Трудности, возникшие при реализации плутониевого проекта, привели к использованию ионитов для разделения, концентрирования и очистки продуктов деления. Огромные успехи в этом направ-.тении были достигнуты благодаря разработке простых, быстрых и эффективных ионообменных методов разделения и приготовления спектрографически чистых редких земель [3—9]1 История этих достижений изложена в сообщении Джонсона, Куила и Даниэлса [10]. Успешное разделение неорганических катионов стало возможным главным образом благодаря применению комплексообразующих органических кислот при таких условиях, когда существующие различия в адсорбируемости отдельных катионов можно значительно усилить . [c.175]

Установки первичной перегонки нефти играют на нефтеперерабатывающих заводах большую роль. От показателей их работы зависит эффективность последующих процессов — очистки, газораз-деления, каталитического крекинга, коксования и др. Поэтому работники нефтеперерабатывающей промышленности, сотрудники научных, научно-исследовательских и проектно-конструкторских организаций должны стремиться к усовершенствованию технологии отдельных узлов установки, повышению ее производительности, улучшению качества получаемых товарных продуктов. Весьма существенным является также улучшение технико-экономических показателей установок, что достигается повышением производительности труда, снижением себестоимости товарной продукции, сокращением энергетических затрат, удельного расхода металла, капиталовложений и эксплуатационных расходов. [c.7]

Цитраты РЗЭ были первыми комплексными соединениями, использованными для разделения смесей РЗЭ методом ионного обмена. Выбор лимонной кислоты в качестве лиганда был сделан случайно, именно этот реактив использовался участниками Манхэттенского проекта [12], создателями первой атомной бомбы в США, для выделения радиоактивных изотопов Zr и Nb из смеси осколочных элементов продуктов деления урана. Сейчас метод ионообменной хроматографии наряду с экстракционным методом широко используется для практического разделения смесей РЗЭ и очистки как радиоактивных изотопов индикаторные, невесомые количества), так и больших количеств РЗЭ для металлургических и других целей, хотя вместо лимонной кислоты в качестве нолидентатного лиганда обычно применяют комплексоны [10]. [c.77]

Извлечение рубидия и цезия из радиоактивных отходов. В связи с развитием ядерной энергетики переработка радиоактивных отходов энергетических реакторов превратилась в серьезную проблему. Появилось много исследований по выделению ряда элементов из растворов низких концентраций, что объясняется как необходимостью очистки сточных вод от продуктов деления перед сбросом, так и самостоятельным интересом к получению некоторых соединений и препаратов. Примером может служить получение у-источников, главным образом на основе s-137, которые используются в различных отраслях народного хозяйства [10]. Среди радиоактивных отходов s-137 — долгоживущий радиоактивный изотоп — занимает особое место. Он выделяется при реакции деления в относительно большом количестве и определяет активность продуктов деления после длительного периода их охлаждения . Поэтому выделение цезпя (и стронция) из радиоактивных отходов — решающий вопрос для безопасности длительного хранения отходов. Селективное выделение рубидия из радиоактивных растворов представляет практический интерес из-за стабильности его изотопов - [c.131]

Такой способ очистки имеет существенные недостатки 1) требуются большие площади для прудов 2) мала эффективность — необходимо длительное выдерживание очищаемых вод в системе по данным Грюне и др. [113], смесь продуктов деления удаляется на 10—80%, а °Sr — только на 20% 3) кратковременность работы — через определенный период времени активность ила может увеличиться настолько, что начнется обратный процесс растворения радиоактивных элементов, и тогда в воде, выходящей из системы озер, не будет снижаться содержание радиоактивных изотопов, а иногда, наоборот, даже увеличиваться 4) после прекращения работы биологических прудов площадь, на которой они расположены, оказывается практически потерянной 5) система ие может работать в зимнее время в северных районах, когда пруды замерзают. [c.75]

В Уиндскейле (Англия) в течение 5 лет работала установка для очистки сбросных вод, состоявшая только из узла коагуляции. На этой установке достигалась очистка на 92—95% по изотопам — продуктам деления и па 98%) по Расход коагулянта принимался равным [c.78]

Данные по очистке слабоактивных жидких сбросов на осадках основных фосфатов приведены Амфлетом и Сэммоном [126]. Оптимальные условия для проведения этой операции рН= 11,0-н 11,5 отношение NaзP04 к Са(0Н)2 равно 2,2 (по весу), что соответствует 46%-ному избытку МазР04. Эффективность удаления некоторых многовалентных ионов после осаждения основных фосфатов приведена в табл. 19. Как видно из таблицы, часть многовалентных элементов удаляется с эффективностью до 99%, а для смеси продуктов деления может быть достигнута очистка свыше 90%. [c.79]

Применение катионитов, находящихся в Na+-фopмe, дает низкие значения коэффициентов очистки. Своп [153] приводит данные по удалению смеси продуктов деления, добавленных в водопроводную воду (табл. 21), на колонке с катионитом (нальцит H R), находящимся в Ыа+-форме. [c.86]

При определенном химическом и радиохимическом составе сбросных вод могут быть применены ионитовые фильтры со смешанным слоем. Страуб [157], например, приводит данные по степени очистки растворов с низким солесодержанием от продуктов деления (табл. 26). [c.106]

По данным К. А. Большакова и др. [33] объем отстоявшейся пульпы (шлама) составляет 0,7% объема прошедшей через отстойник воды. Достигнутые при коагуляции коэффициенты очистки равны по 2г — 10—20, по —2, по Зг - 1,5. По данным С. А. Вознесенского и др. [147] общий коэффициент очистки для вод, загрязненных радиоактивными изотопами — продуктами деления, на ступени коагуляции и механических (песчаных) фильтров равен 10. Элиасен и Лодордейл [201] применяли в качестве коагулянтов различные соединения и лучшие результаты получили при добавках фосфатов. Очищая воды, загрязненные продуктами деления, они получили коэффициент очистки после процесса коагуляции также равный 10. За последние годы проведено много работ по изучению процессов коагуляции. Но получить более высокие коэффициенты очистки не удалось. [c.123]

Получение. Технология У. тесно связана с урановым топливным циклом (см. Ядерный топливный цикл) и состоит из четырех составных частей, отличающихся изотопным составом перерабатываемых в-в и целями переработки. Производят соед. У. с прир. соотношением изотопов (цель - концентрирование и очистка, подготовка к рщделению изотопов или произ-ву Ри) соед., обогащенные изотопом 1) (цель -произ-во твэлов ядерных энергетич. установок в виде диоксида или сплавов У., а также ядерного оружия) соед., обедненные изотопом (цель - безопасное хранение, применение вне энергетики) соед., полученные из облученного ядерного горючего (т. наз. радиохим. произ-во, цель - отделение от Ри и Np, очистка от продуктов деления, подготовка к разделению изотопов и повторному изготовлению твэлов). Кроме того, создаются основы технологии У. применительно к уран-ториевому ядерному топливному циклу (высокотемпературные газовые ядерные реакторы с топливом из ТЬ и в виде смешанных диоксидов или карбидов) и к уран-плутониевое циклу (реакторы на быстрых нейтронах с топливом из Ри и 1) в виде смешанных диоксидов). [c.42]

С учетом упомянутых факторов и оценок были разработаны системы, обеспечивающие надежную работу реактора и безопасность населения прилегающего района как в нормальных условиях эксплуатации, так и в аварийных ситуациях. В число таких устройств входят системы управления защиты (СУЗ) реактора, контроля герметичности оболочек твэлов (КТО) и первого контура, дренажа и спецводо-очистки, вентиляции и фильтрации воздуха радиационно-опасной зоны. Для рассматриваемой проблемы особо важное значение имеют системы аварийного охлаждения активной зоны ядерного реактора, ограничения масштаба радиационной аварии на АЭС и локализации (удержания) летучих продуктов деления, выходящих из активной зоны. [c.315]

В табл. 18 рассматривается взаимодействие урана, тория плутония и продуктов деления с химическими реагентами, обычно применяемыми для выделения и очистки плутония из облученного урана. Поскольку на практике чаще всего приходится иметь дело с азотнокислыми растворами, то данные таблицы относятся именно к таким растворам. При этом предполагается, что в ис ходном растворе присутствуют уран в виде и02(Н0з)2 церий — в виде смеси трех- и четырехвалентных соединений цезий, стронций, барий, все редкоземельные элементы, итт.рий, родий — в виде нитратов цирконий—в виде нитрата циркония ниобий— [c.265]

В эгих случаях после первоначальной очистки (когда проведено отделение от основной массы урана и продуктов деления одним из перечисленных выше реагентов) для более тщательного отделения плутония от оставшихся примесей применяют другие реагенты, а именно иодат калия, перекись водорода и щавелевую кислоту. Из приведенных в табл. 19 носителей необходимо отметить фениларсонат циркония, фитинат циркония и бензолсульфинат циркония как наиболее специфичные для выделения четырехвалентного плутония, а уранилацетат натрия и ура-нилкарбонат калия — для шестивалентного плутония. [c.266]

Метод основан на свойстве Ри (III) и Ри (IV) соосаждаться из водных растворов с двойньш сульфатом калия и лантана. Шестивалентный плутоний не соосаждается в тех же условиях. Метод [143] заключается в осаждении плутония с двойным сульфатом лантана и калия в восстановительной среде и отделении лантана в виде двойного сульфата в окислительной среде. Второе осаждение плутония в восстановительной среде проводят на меньшем количестве лантана. За один цикл можно достаточно полно извлечь плутоний из исходного раствора и уменьшить количество носителя в 10—15 раз. Одновременно происходит существенная очистка плутония от продуктов деления. [c.269]

В работе Лавроского [145] приведены данные, из которых следует, что описанным способом достигается высокая очистка плутония от продуктов деления. Общий коэффицйент очистки достигает 107. Незначительное содержание урана в получаемом плутонии свидетельствует о хороших результатах разделения этих элементов. [c.274]

Фарис и Штрассель [396] для ускорения и облегчения очистки плутония висмутфосфатным методом добавляют яеред восстановительным осаждением раствор солей церия (ИI) (в количестве 1—5 г л), а перед окислительным осаждением продуктов деления — раствор солей ртути(П) (в количестве 1—5 л). [c.274]

В другой работе [395] было показано, что очистка от уактив-ности значительно улучшается, если после осаждения BiP04 из окислительной среды провести повторное осаждение продуктов деления на фосфате церия. Для этого в азотнокислый раствор через 30 мин. после осаждения BiP04 добавляют 2 г двойного нитрата церия (IV) и аммония и еще через 30 мин. отделяют осадок центрифугированием. [c.274]

Схема метода включает 3—5-кратную совместную экстракцию Pu(VI) и и(VI) из азотнокислых растворов, насыщенных нитратом кальция, в смесь ДБЭ-ЬССЦ (85 и 15 объемн. % соответственно). Отношение объемов органической фазы и водного раствора 16- 30. Этими операциями отделяют основную часть продуктов деления, хром, железо и др. Для дополнительной очистки от продуктов деления органический раствор промывают 5М раствором Са(МОз)г или лучше равновесным водным ра-с-твором состава 5,1 М Са(ЫОз)2, 0,4 М иОг(МОз)2, 0,05 М К5СГ2О7. [c.309]

Плутоний, главным образом Ри(У1), вместе с и(VI) экстрагируют бутексом из азотнокислых растворов. Оптимальная кислотность раствора ННОз равна 3 Л . В этих условиях из продуктов деления экстрагируются главным образом рутений и в меньшей степени цирконий, ниобий и церий. Для улучшения очистки от продуктов деления органическую фазу промывают ЗМ НЫОз. Азотную кислоту, содержащуюся в органической фазе, нейтрализуют раствором аммиака и после этого проводят ре-экстракцию плутония в водный раствор, содержащий восстановитель — сульфаминат железа. [c.313]

При экстракции еесовых количеств урана и индикаторных количеств плутония из азотнокислых растворов (3 Л ) бутексом в органический слой извлекается 99,9% урана, 99,98% плутония и 0,5% продуктов деления. Для более тщательной очистки плутония можно провести повторную экстракцию Pu(VI) бутексом. [c.314]

Бутекс позволяет отделить плутоний от циркония. Рутений же экстрагируется совместно с плутонием. Трибутилфосфат, наоборот, дает хорошую очистку плутония от рутения. Проводя последовательное извлечение бутексом и трибутилфосфатом, можно добиться полного отделения плутония от продуктов деления [233]. [c.314]

Эффективность экстракции плутония в значительной мере зависит от концентрации азотной кислоты и высаливателей в водной фазе [217, 632]. В качестве высаливателей применяют нитраты аммония, натрия, кальция, магния алюминия. Их высаливающая способность приблизительно одинакова. Исключение составляет нитрат аммония, в присутствии которого достигается более высокая степень отделения от осколков деления [31]. Влияние концентрации HN3 и Са(МОз)2 показано на рис. 93 и 94. Согласно этим данным Pu(IV) и Pu(VI) имеют более высокие коэффициенты распределения в присутствии нитрата кальция. Лучшая очистка от продуктов деления достигается при низких нислотностях. В связи с тем, что Pu(IV) в таких условиях может образовывать полимеры, препятствующие его извлечению, более надежным является экстрагирование Pu(VI). В качестве окислителей используют бихроматы калия-и натрия, бромат калия, висмутат натрия [632] и перманганат калия [527]. [c.314]

В литературе отмечается влияние примесей в метилизобутил-кетоне (окиси мезитила, метилизобутилкарбинола, мезитилена) на экстракцию продуктов деления из окислительной среды (К2СГ2О7). Очистка экстрагента описана в работе [139]. [c.315]

Данные Пальшина показывают, что за один полный цикл можно добиться высокой очистки плутония и урана от продуктов деления. Полнота извлечения плутония при экстракции диэтилкетоном выше, чем при экстракции метилизобутилкетоном (табл. 32). [c.316]

Концентрирование и отделение плутония от урана, нептуния и продуктов деления описано в работах [139, 231, 556, 558, 573]. Для концентрирования и очистки плутония из облученного нейтронами урана Мур и Хадгенс [561] рекомендуют следующую методику. [c.334]

Вайнчестер и Меремен [729] использовали экстракцию вторичными аминами при переработке и очистке сплава, содержащего 300 г плутония, продукты деления, а также железо и кобальт. Наилучшим экстрагентом оказался раствор, содержащий 35 объемн. % вторичного амина, 10 объемн. % децилового спирта и 55 объемн. % растворителя ВТ фирмы Галф . [c.342]

Кнох и Зиндер [497] сообщили о селективной экстракции четырехвалентного плутония триизооктиламином в ксилоле и три-лауриламином в керосине из азотнокислых растворов. Извлечение Pu(IV) проводят из 6,5 М HNO3, в которой плутоний находится частично в виде аниона [Pu(N03)6] ". В результате экстракции равновесие комплексообразования смещается и происходит полное извлечение плутония (подобно ионному обмену). Метод позволяет довольно селективно отделить плутоний от урана и продуктов деления (табл. 49). Очистка плутония [c.345]

Теми же авторами было изучено поведение продуктов деления. Показано [626, 627], что степень очистки плутония от осколочных элементов зависит от кислотности, при которой производят растворение и обработку образца перед сорбцией. По-видимому, при низком содержании азотной кислоты не происходит полного превращения радиоактивных продуктов в ионное состояние, вследствие чего они механически задерживаются ионитом и загрязняют элюат в процессе десорбции. В пользу этого свидетельствует лучшая очистка растворов, полученных после растворения образца в сильнокислой среде, а также после фильтрования питающего колонку раствора. Коэффициент очистки от активности (главным образом от суммы — КЬ ) для профильтрованного раствора составляет 6,4 10 . Коэффициенты очистки от других элементов имеют следующие значения >7,7-103 (А1) >5-10 (Ад) >2.10МСа) >2.10< (Сг) [c.359]

Навеску 10 мг облученного металлического урана растворяют М НМОз или в смеси 2 М НМОз и 0,01 М Н3РО4, и раствор пропускают через колонку. В первых порциях фильтрата содержится и (VI) и большинство продуктов деления, Ри (IV) задерживается сорбентом и десорбируется раствором 7 М НМОз. Очистка плутония заметно улучшается в присутствии НзР04- [c.371]