Коэффициенты разделения UO4 или Th4 и продуктов их деления

В таком варианте ГПС [148] весьма селективны по отношению к цезию и дают отличные результаты при извлечении его из радиоактивных растворов, содержащих продукты деления и значительное количество ионов калия. Цезий из таких растворов с молярным соотношением Сз К от 1 до 1-10" извлекается на 70—99,9%. При микроколичествах К, НЬ и Сз коэффициент разделения, например, пары КЬ—Сз на фосфоромолибдате аммония равен 26, в то время как на смоле дауэкс-50 — не более 1,5. Возможно разделять и макроколичества К — НЬ, НЬ — Сз [117]. [c.135]

Как элемент каскада центрифуга характеризуется коэффициентом разделения (отношением концентраций изотопов во фракциях отбора и отвала в бинарной смеси), потоком питания и коэффициентом деления потока между отбором и отвалом. При небольших коэффициентах разделения, характерных для подкритических центрифуг, оптимальное деление потока близко к 0,5. Длинная центрифуга может сразу обеспечить стандартную отвальную концентрацию 0,25%, при обогащении примерно до 1 % по изотопу Если же на одной центрифуге необходимо получить сразу энергетический продукт (обогащение 2,5% по и) и стандартный отвал, то поток обогащённой фракции будет приблизительно в три раза меньше потока отвала, т. е. коэффициент деления потока будет сильно несимметричен. Очевидно также, что для центрифуг с большим коэффициентом разделения следующая ступень каскада будет сильно отличаться от предыдущей по числу машин, а для центрифуг с небольшим коэффициентом разделения отличие в количестве центрифуг по соседним ступеням будет невелико. [c.191]

В табл. 16.1 приведены коэффициенты распределения урана, плутония и продуктов деления в гексоне и ТБФ. Эта таблица показывает широкие возможности разделения смесей урана, плутония и продуктов деления экстракцией с использованием окислительно-восстановительных реакций. Одним из экстрагентов, наиболее от- [c.462]

Очистка от продуктов деления. При экстракции гексоном регулировка кислотности является лучшим средством получения эффективной очистки от продуктов деления. На рис. 8. 4 схематически изображено влияние концентраций азотной кислоты и нитрата алюминия на суммарный коэффициент распределения Т-активных продуктов деления [11 ]. Применением растворов с дефицитом кислоты можно понизить на порядок величины коэффициент распределения Т-активпости. Так как кислотность оказывает заметно меньшее влияние на коэффициент распределения урана (см. рис. 8. 4), то фактор разделения урана и продуктов деления, равный отношению их коэффициентов распределения, значительно возрастает при низких кислотностях. [c.322]

Повышенные концентрации нитрата в водной фазе и, следовательно, повышение степени насыщения растворителя благоприятствуют экстракции циркония больше, чем экстракции урана, и поэтому уменьшают коэффициент разделения урана и циркония. Однако улучшение коэффициентов разделения остальных продуктов деления делает весьма выгодной работу с высокой степенью насыщения растворителя ураном. Влияние концентрации азотной кислоты и нитрата на коэффициенты распределения урана, плутония и продуктов деления показано в табл. 8. 6 [12]. [c.332]

На рис. 8. 10 приведены сравнительные коэффициенты распределения урана, тория, протактиния и редкоземельных продуктов деления. Различия в величине приведенных коэффициентов дают возможность произвести разделение этих элементов. [c.343]

Коэффициент распределения циркония, рутения, так же как и других осколочных элементов, гораздо выше в присутствии высаливателей и азотной кислоты. На рис. 2.37 показано влияние концентраций нитрата алюминия и азотной кислоты на коэффициенты распределения урана и осколочных элементов при экстракции метилизобутилкетоном [224]. Качественно изменение концентрации высаливателя и концентрации азотной кислоты одинаково влияет на экстракцию урана и продуктов деления, но имеет место количественное различие. Это различие более заметно, если функцией кислотности и концентрации нитрата алюминия представить отношение коэффициентов распределения урана и продуктов деления, т. е. коэффициент разделения (рис. 2.38). Как видно, на разделение значительно больше влияет изменение концентрации кислоты, чем высаливателя. [c.102]

Коэффициенты разделения ценных компонентов и показатели их очистки от продуктов деления, достигаемые за весь технологический цикл, представлены в табл. 4.23. [c.465]

Различия коэффициентов распределения РЗЭ и U(VI) использованы для их разделения [460]. Для разделения используют и более концентрированные растворы (2-этилгексил)фосфорных кислот. Так, осколочные РЗЭ выделяли из продуктов деления урана тепловыми [c.183]

В непрерывном экстракционном процессе, таком как описан в гл. 9, разделение также зависит от соотношения потоков и числа стадий. Следовательно, не всегда необходимо стремиться к наивысшей величине коэффициента распределения, так как практические соотношения потоков могут быть ограничены техническими требованиями. Для процесса непрерывной противо-точной экстракции коэффициент распределения может быть меньше, чем в периодической экстракции. Даже при очень низких величинах коэффициента распределения может быть получено значительное извлечение продуктов деления (см. разделы [c.107]

Рис. 21. Влияние концентрации А1(ЫОз)з на коэффициенты разделения урана и продуктов деления при различных концентрациях НКОз [70]

Рассмотрим применение алгоритма на примере разделения четырехкомпонентной смеси х,, х , х , компоненты которой расположены в порядке уменьшения коэффициентов относитель ной летучести. Смесь подлежит разделению на относительно чистые компоненты путем простой ректификации. Пространство поиска можно представить в виде дерева вариантов (рис. 8.16), вершина В которого является корнем дерева, соответствующим входу в систему исходной смеси. Остальные вершины qi представляют собой стадии получения завершенной схемы разделения, ведущие к целевой вершине, соответствующей завершенному варианту схемы, т. е. ситуации, когда все целевые продукты выделены. Связи между вершинами (дуги) соответствуют операторам разделения min) (г, / ) [q, которые служат для перехода из какой-либо вершины qi к желаемой вершине qj с помощью оператора Г и точки деления min (где т — легколетучий ига — тяжелолетучий компоненты в точке деления смесив. Каждой связи (дуге), соеди- [c.490]

Постоянство потока питания UFe в верхней части каскада и общего обратного потока в его нижней части приводит к саморегулированию устойчивого распределения гексафторида урана, если разделительная ступень реагирует на возрастание концентрации UFe увеличением коэффициента деления потока 0 [5.18J. Собственно говоря, возрастание ви эквивалентно увеличению переноса UFe в буферную систему, где излишек UFe накапливается. Если ступень реагирует на возрастание концентрации UFe уменьшением ви, UFe-буфер должен быть перенесен в нижнюю часть каскада для получения того же самого эффекта. Рассмотрение, относящееся к устойчивости распределения UFe, не зависит от скорости отбора продукта и коэффициента деления потока гексафторида урана. Подобно способам разделения чистого гексафторида урана метод разделительного сопла, использующий вспомогательный газ, требует при каскадировании определенного соединения ступеней, соответствующего данному значению 0и-Обычно характер соединения выбирают из условия, чтобы в трубопроводах смешивались только потоки с одинаковым изотопным составом. На рис. 5.7 представлена схема каскада с коэффициентом деления потока 0и=1/4, которая представляет наибольший практический интерес. Тонкая регулировка 0и возможна в отдельной разделительной ступени на основе использования регулирующих вентилей, установленных в линии отбора тяжелой фракции. [c.241]

Он показал, что разделение твердого по крупности и деление по объему остаются практически постоянными, если число Рейнольдса больше критического значения, которое, как оказалось, составляет около 300. При меньших значениях числа Рейнольдса коэффициент деления объема существенно уменьшается, а максимальная крупность частиц в подрешетном продукте увеличивается. В результате дуговое сито может забиться материалом. [c.104]

Таким образом, у данного типа ионообменников наблюдается переход от анионного обмена в кислом растворе к катионному обмену в щелочном растворе. Подобного перехода не наблюдается, если М — элемент с низкой основностью, например кремний. Переход от одного типа обмена к другому происходит в определенном интервале значений pH, зависящем от основности иона металла. Отсутствие резкого перехода, отвечающего этому изменению (здесь уместно сравнение с изоэлектриче-ской точкой амфотерных ионов), и возможность в некоторых случаях одновременно и катионного и анионного обмена при определенном значении pH дают основание предполагать, что ионообменные группы неравноценны. Силикагель обладает только катионообменными свойствами [20] высокое электронное сродство у четырехвалентного иона кре.мния проявляется в форме очень слабой основности гидроксильных групп. Атомы водорода последних легко заменяются катионами даже в кислых растворах, особенно теми, которые легко координируются с кисло- родом. На рис. 24 представлено влияние pH раствора на величины коэффициентов распределения различных ионов при сорбции нх на силикагеле. Из этих данных следует, что указанные ионы можно разделить при определенных значениях pH раствора. Этот метод был использован [21] для разделения урана, плутония и трехвалентных металлов (продукты деления) из растворов, полученных при растворений облученрого урана кислоте. Значения коэффи- [c.119]

В случае фторирования облучённого уран-плутониевого топлива (с выгоранием 10,4% и временем выдержки 2,5 года) в лабораторном пламенном аппарате факельного типа выход в гексафториды с полным их разделением сорбционным методом составил для урана > 99%, для плутония 89-ь91%. При опытной газофторидной регенерации облучённых смесей U-Pu топлива, коэффициенты очистки последних от продуктов деления составили для урана 10 , для плутония 10 -Ь Это был обнадёживающий результат. [c.176]

На начальной стадии развития атомной техники в США для разделения и очистки плутония и урана был разработан экстракционный метод с применением метилизобутилкетопа (гексона) [55]. Он хорошо экстрагирует уран и плутоний из растворов азотной кислоты, оставляя в водной фазе основную массу продуктов деления. Экстракцию можно проводить как из кислых растворов, так и из растворов с недостатком кислоты, используя в качестве высаливателя нитрат алюминия. Продукты деления, перешедшие вместе с ураном и плутонием в органическую фазу, вымываются из нее раствором нитрата алюминия. Для разделения урана и плутония последний реэкстрагируют, переводя в трехвалентное состояние, например, с помощью сульфамата железа. Коэффициент очистки плутония от продуктов деления после первого цикла экстракции составляет 8-10 . Затем плутоний вновь переводят в че- [c.206]

Эти процессы в применении к облученному топливу сходны с экстракционными процессами, описанными в гл. VI. Однако число операций при регенерации ядерного топлива значительно превышает число операций при экстракционной очистке сырьевых махериалов, так как количество подлежащих разделению компонентов в облученном топливе намного больше, а требуемый коэффициент очистки—чрезвычайно высок. Экстракционные процессы в промышленном масштабе разработаны для разделения плутония, урана и продуктов деления, для отделения обогащенного урана от продуктов деления и для разделения урана, тория и продуктов деления. При помощи этих процессов все виды ядерного горючего и сырья, служащего для получения вторичного ядерного горючего, извлекаются очищенными от продуктов деления. I [c.318]

Цикл экстракционного разделения обычно включает несколько стадий. Вначале производится (собственно экстракция. На этой стадии происходит наибольшее отделение урана от продуктов деления. Затем органический раствор урана, в котором также присутствует небольшое количество Ьсколков, промывается подкисленным раствором высаливателя. В результате в промывной раствор в соответствии с низким коэффициентом распределения переходят продукты деления и другие элементы, а 1уран удерживается в органической фазе. Таким образом, достигается дополнительная очистка. Как правило, экстракция и промывка производятся в объединенной экстракционно-промывочной колонне. В такой колонне исходный раствор подается в середину. Навстречу ему снизу идет поток экстрагента, сверху поступает промывной раствор. [c.103]

Ввиду различной зависимости коэффициентов распределения отдельных элементов от концентрации кислоты для улучшения очистки обычно выбирают такие условия проведения процессов, при которых коэффициенты разделения были бы максимальными. Так, при очистке тория и урана-233 от продуктов деления в процессе к<торекс экстракцию проводят с помощью 42%-ного раствора ТБФ в керосине в присутствии высаливателя (нитрата алюминия) в условиях дефицита кислоты и насыщения ТБФ. При этом насыщение экстрагента способствует очистке от редкоземельных продуктов деления, а пониженная кислотность предохраняет от экстракции протактиния и большинства продуктов деления. [c.118]

На основании полученных данных был разработан метод выделения прометия-147 и европия-155 из смеси продуктов деления. При концентрации HNO3 14 М коэффициенты распределения прометия и европия равны 9,5 и 2 соответственно, а коэффициент разделения пары Рт—Ей около 4. Церий (IV) удобно отделять от других редкоземельных элементов путем его экстракции из 3—5 М растворов, т. е. в условиях минимального извлечения трехвалентных элементов. [c.121]

При экстракционных методах разделения и выделения актиноидных элементов и продуктов деления из азотнокислых сред для количественного описания процесса необходимо знание коэффициентов активности ни/ратов нептунила, плутонила, четырехвалентных нептуния, плутония и др., обычно находящихся в водной фазе в микроколичествах. Определение Y+ в таких системах, как правило, производится методом распределения [5, 141], поскольку применение электрохимических и других методов к подобным системам связано с большими трудностями. [c.93]

Из табл. 25 следует, что в общем плутониевые и урановые нитраты экстрагируются значительно сильнее, чем нитраты продуктов деления, за исключением рутения. Однако и цирконий, и рутений при под.ходящих условиях заметно экстрагируются церий, обычно находящийся в трехвалентной форме, не вызывает серьезных осложнений. Вероятно, при экстракции урана и плутония в органическую фазу могут перейти довольно большие количества циркония и рутения. Таким образом, хотя коэффициент разделения для большинства продуктов деления зависит прежде всего от физических свойств, таких как отсутствие за-х-вата фаз, представляет особый интерес различие коэффициентов распределения нитратов урана и плутония, с одной стороны, и циркония и рутения, с другой. [c.118]

На коэффициент распределения при экстракции в колонне 1 будет оказывать влияние концентрация нитрата алюминия (см. раздел 8. 4. 4), кислотность и степень насыщенности растворителя ураном. Влияние высаливателя (нитрата алюминия) на фактор разделения (см. раздел 8. 1) уранилнитрата и продуктов деления показано на рис. 21. Очевидно, что изменение концепт-рации нитрата алюминия имеет меньщее влияние на коэффициент разделения, чем изменение концентрации кислоты. Влияние насыщения ураном показано на рис. 22. Коэффициент распределения в районах концентраций, которые обычно применяются, мало зависит от концентрации в эфирной фазе. [c.135]

Гексон-процесс, применяемый для отделения урана-233 от тория, весьма похож на гексон-процесс, применяемый для извлечения обогащенного урана-235 (раздел 9. 5). Исходный раствор представляет собой слабокислый раствор нитрата тория, содержащий нитрат алюминия в качестве высаливателя. Экстракция урана-233 происходит количественно, а торий при этом практи-чесии не экстрагируется. Можно достигнуть коэффициента разделения порядка 10 и коэффициента очистки от продуктов деления порядка около 10 . Уран-233 реэкстрагируется из гексона разбавленной азотной кислотой после концентрирования путем выпаривания производится окончательная очистка в обору-, давании небольших размеров. [c.140]

Бови и Дуйкертс [67] подробно изучили в статических условиях распределение стронция и бария между растворами этилендиаминтетрауксусной кислоты с различными значениями pH и катионитом дауэкс-50 и на основании полученных данных но коэффициентам распределения (и по отношению между ними, которое является мерилом степени разделения) предложили методику хроматографического разделения смесей стронция и бария в продуктах деления ядер урана. [c.155]

Большие значения коэффициентов распределения и(У1), Ри(1У) и Ри(У1) между фазами применяемых смесей обеспечивают эффективное извлечение (>99,9%) урана и плутония уже на первой стадии процессов. В то же время активность сопутствующих продуктов деления (порядка 10 кюри на тонну ядерного горючего в исходном растворе) обычно уменьшается в несколько сот раз, хотя некоторые отдельные продукты, особенно рутений, частично переходят в органическую фазу. Для последующего отделения плутония от урана также используют экстракцию органическими растворителями. Для этой цели плутоний восстанавливают до трехвалентного состояния (величина коэффициента распределения Ри(1П) чрезвычайно мала) в таких условиях, когда валентность урана (VI) не изменяется. В качестве восстановителей используют Ее(П), ЗОг или гидразин разделение урана и плутония проводят методом противоточной экстракции. Последующие этапы очистки фракций методами экстракции или ионного обмена необходимо также проводить при дистанционном управлении дальнейшие операции возможны уже без специальной защиты от у-излучения. Однако и в этом случае надо принимать меры предосторож- [c.486]

Расчет процесса ректификации по методу температурной границы деления смеси. Принимая в качестве исходных данных состав сырья Хръ заданное разделение между дистиллятом и остатком ключевых компонентов г и г1зя = где й,-, и — моли -го компонента в дистилляте и остатке соответственно), коэффициент избытка флегмы и положение тарелки питания определяем относительный расход дистиллята г = 01Р, флегмовое число Я, число теоретических тарелок N и полные составы продуктов Хв1 и х 1- [c.126]

Если концентрации и давления в напорном и дренажном каналах практически постоянны (рис. 5.2), на практике такой вариант реализуется при небольших значениях коэффициента деления потока (отношение мольных расходов пермеата и исходного потока), невысоких значениях селективности к целевому компоненту, для каналов, в которых длина и ширина соразмерны, причем длина невелика [1, 2]. Например, при разделении воздуха с получением в качестве целевого продукта обогащенного кислородом потока на модулях с плоскопарал яельными и иногда — с рулонными мембранными элементами при разделении изотопов водорода, радиоактивных газов и т.д. [c.160]

Экстракция трибутилфосфатом. Трибутилфосфат (С4Нд)зР04 ( о-кращенно ТБФ) в смеси с разбавителем типа керосина избирательно экстрагирует нитраты уранила и плутония(1У), продукты же деления при этом почти не извлекаются. Как растворитель трибутилфосфат отличается от других растворителей следующими преимуществами более высокие коэффициенты очистки от элементов, являющихся р- и у-излу-чателями отсутствие необходимости применения солей в качестве высаливающих средств малая чувствительность к действию концентрированной азотной кислоты и радиации возможность без ухудшения условий экстракции смешивать ТБФ с другими органическими жидкостями, которые не растворяют уран, в связи с чем можно уменьшить вязкость раствора и облегчить таким образом разделение малая летучесть и высокая температура кипения (289°). [c.282]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология