Растворение тепловыделяющих элементов из плутония

Растворение тепловыделяющих элементов из плутония [c.438]

В литературе описаны технологические схемы снятия и растворения оболочек из нержавеющей стали с тепловыделяющих элементов из иОг и иОг — ТЬОг. Эти схемы испытаны в лабораторном масштабе на образцах облученного и необлученного топлива. Для образцов облученного топлива из иОг при глубине выгорания до 1440 Мет-сут-ки/т потери урана и плутония были обычно ниже 0,1%. Потери для тепловыделяющих элементов из иОг — ТЬОг зависят от плотности топлива. Они достигали 0,5% при плотности 81% теоретической и снижались до 0,05% при увеличении плотности до 94% теоретической. [c.428]

В присутствии фосфорной кислоты можно отделить плутоний от урана и продуктов деления экстракцией ТБФ. Шевченко, По-вицкий и Соловкин [247] описали метод переработки облученных тепловыделяющих элементов первой атомной электростанции СССР. Получаемые после растворения тепловыделяющих элементов азотнокислые растворы содержали уран (от 100 до 120 г/л), плутоний, молибден, магний, осколочные элементы и фосфорную кислоту (до 46 г/л). Кислотность растворов составляла 5 М НМОз. Метод заключался в раздельном экстракционном извлечении сначала урана, а затем Ри(1У) 20%-ным раствором трибутилфосфата в гидрированном керосине. [c.324]

Нет нужды подробно описывать все стадии химического разделения плутония и урана. Обычно разделение их начинают с растворения урановых брусков в азотной кислоте, после чего содержащиеся в растворе уран, нептуний, плутоний и осколочные элементы разлучают , применяя для этого уже традиционные радиохимические методы — осаждение, экстракцию, ионный обмен и другие. Конечные плутонийсодержащие продукты этой многостадийной технологии — его двуокись РиОг или фториды — РиРз или РиР4. Их восстанавливают до металла парами бария, кальция или лития. Однако полученный в этих процессах плутоний не годится на роль конструкционного материала — тепловыделяющих элементов энергетических ядерных реакторов из него не сделать, заряда атомной бомбы не отлить. Почему Температура плавления плутония — всего 640° С — вполне достижима. [c.400]

В еще недостаточно исследованном нитрофтор-процессе [31 — 33] облученные тепловыделяющие элементы реагируют с системой окислов азота и фторидов. Практический интерес представляют два реагента 20 мол.%-ный раствор NOj в жидком фтористом водороде и жидкость состава NOF 3HF. Обе жидкости реагируют почти со всеми компонентами используемых типов топливных материалов, превращая все элементы в соответствующие фториды. Эти фториды часто являются комплексными соединениями, содержащими окислы азота, которые можно превратить в нормальные фториды при осторожном нагревании. В созданной по этой схеме установке растворение облученного топливного элемента проводят в вертикально расположенной трубе из монель-металла диаметром 20—30 мм и длиной 150 см. В процессе растворения выделяются водород, криптон и ксенон. Нерастворимые комплексные фториды осаждаются в нижней части растворителя и удаляются из него промыванием и декантацией. Выходящий из растворителя раствор, содержащий уран и плутоний, выпаривают до сухого остатка, который подвергается термическому разложению до простых фторидов. К этому остатку добавляют жидкий трифторид брома смесь нагревают до 100—140° С. Образующиеся гексафторид урана и летучие фториды продуктов деления направляются в дистилляционную колонку, где происходит очистка паров гексафторида урана от продуктов и от BrFg. Полученный трифторид брома вновь используется для фторирования смеси фторидов [1, 2, 4]. [c.337]

Термином шлак в металлургии обозначается почти любая вто, рая фаза, находящаяся в контакте с расплавленным металлом Шлаками могут называться, например окислы, силикаты, фосфаты и т. д. Здесь термин шлак обозначает, окислы или карбиды образующиеся в процессе очистки урана или плутония. Образовав ние шлака осуществляется двумя методами. Во-первых, продукты деления могут реагировать со следа ми растворенного кислорода или углерода, имеющимися почти в каждом тепловыделяющем элементе. Такой шлак можно флотировать и отделить в виде пены. Этот процесс называется самошлакованием и происходит до некоторой степени в любом процессе, где производится плавка топлива. Во-вторых, те же элементы, если они присутствуют в большем количестве, чем можно удалить за счет самошлакования, можно вывести из топлива благодаря реакции со второй фазой. Этой второй фазой может быть твердая окись (например, материалы контейнера, как двуокись урана или окись алюминия) или окись урана, образующаяся при добавлении в систему небольшого количества кислорода. Это может быть также углерод (например, графитовый контейнер). Из этих двух процессов самошлакование происходит быстрее, так как оно, по существу, является результатом взаимодействия между двумя компонента- [c.202]

Значительно более эффективными и экономически выгодными могут оказаться методы переработки ядерного горючего, не связанные с применением водных растворов. Первоначальный этап растворения в этом случае опускают, чем в большой степени облегчается превращение нужного материала в металл или окись на последнем этапе. Разработке таких методов было посвящено значительное число исследований. Предложен, например, метод отделения урана и плутония от продуктов деления в виде летучих гексафторидов UFe и PuFe, а также большое число пирометаллурги-ческих методов, один из которых, состоящий в очистке расплава, использовали для переработки ядерного горючего реактора EBR-II. В этом случае урановые тепловыделяющие элементы расплавляют в тиглях из окиси циркония при температуре 1300° в инертной атмосфере. Многие продукты деления, например инертные газы, щелочные и щелочноземельные металлы и кадмий, отгоняются другие образуют окислы и отделяются со слоем шлака. Однако отдельные продукты деления, например благородные металлы и молибден, остаются в расплаве с ураном . Из этого сплава при дистанционном управлении изготавливают (с добавлением свежей порции топлива взамен выгоревшей в реакторе) новые тепловыделяющие элементы, которые возвращаются в реактор. Относительная простота этого метода и его преимущества очевидны. [c.487]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология