Получение и очистка плутония

Авторы разработали способ отделения плутония от урана и продуктов деления. После экстракции 0,4 М раствором БФГА из 3 М азотной кислоты плутоний реэкстрагируют серной кислотой при реэкстракции осуществляется очистка от циркония и ниобия. В полученном растворе плутоний определяют радиометрически. Метод можно использовать также для разделения пар плутоний — уран и плутоний — америций. [c.235]

Америций-241 был получен из выдержанного в течение длительного времени плутония и из отходов после очистки плутония различными методами, включающими ионный обмен, экстракцию органическими растворителями и осаждение. [c.163]

Процессы по очистке плутония должны обеспечивать существенное сокращение в объемах и приводить к получению концентрированного раствора или осадка. При этом должен быть исключен всякий проскок продуктов деления, а также продуктов коррозии, таких как железо и хром, которые могли появиться на установке по первичному разделению. [c.145]

ПОЛУЧЕНИЕ И ОЧИСТКА ПЛУТОНИЯ [c.273]

Обычным источником Ат является распад Ри . Если раствор плутония, содержащий значительные количества Ри , некоторое время сохранять, то за счет радиоактивного распада в растворе накапливается Ат . Период полураспада Ри (13 лет) достаточно велик, чтобы выполнить тщательную очистку плутония от урана, продуктов деления и случайных примесей, не теряя америция. По прошествии достаточного периода времени, возможно нескольких лет, америций выделяют из раствора плутония. Операция выделения америция получила название дойки , а раствор плутония, естественно, назвали коровой . Как и в житейской аналогии, для получения небольшого количества молока нужна большая корова . Таким образом, проблема получения америция состоит в отделении малых количеств америция от больших количеств плутония. [c.374]

В последние годы экстракция нашла широкое применение для разделения металлов и получения их в состоянии высокой чистоты. Во многих случаях она является единственным методом, который удается применить в промышленном масштабе, например, при очистке металлов, служащих топливом для атомных реакторов. Это относится как к металлам природного происхождения (уран, торий), так и к являющимся продуктами облучения (плутоний). С помощью экстракции разделяются также и другие металлы из семейства актинидов. С успехом решено разделение циркония и гафния, а также тантала и ниобия—металлов, встречающихся в природе всегда парами и, благодаря большому химическому подобию, трудных для разделения другими методами. Экстракцией можно выделить из отбросных продуктов промышленности (шлак, зола, шлам) содержащиеся в них следы различных металлов, имеющих важное техническое применение (германий, индий, церий и др.). [c.424]

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]

В зависимости от состава исходных сырьевых источников — сбросных промышленных растворов после регенерации урана и плутония — приходится прибегать к различным методам выделения чистых осколочных изотопов. Как известно, для очистки делящихся материалов из отработанных тепловыделяющих элементов реактора от продуктов деления чаще всего применяют экстракционные методы. Одним из таких методов является метод экстракции уранилнитрата и четырехвалентного плутония в трибутилфосфат из водных азотнокислых растворов. Этот метод лежит в основе технологии так называемого нью-рекс-процесса регенерации ядерного горючего. В случае пью-рекс-процесса водный раствор, полученный после отделения урана и плутония, содержит, помимо осколков деления, большие количества азотной кислоты и нитрата натрия, следы уранилнитрата, а также примеси продуктов коррозии аппаратуры. [c.703]

Технологическая схема и — ТВР-процесса [9] регенерации обогащенного урана из урано-алюминиевых тепловыделяющих элементов изображена на рис. 8. 9. Этот процесс в основном сходен с описанным в разделе 7 пурекс-процессом, но присутствующие следы плутония отделяют от урана только для очистки последнего, а не для получения плутония в виде продукта. [c.340]

Энергетические реакторы могут работать на оборотном топливе, как это описано в гл. П1. В случае гетерогенных реакторов с металлическими тепловыделяющими элементами пирометаллургическая переработка делящихся и сырьевых материалов для получения вторичного горючего дает возможность избежать большого числа химических операций, производимых с целью очистки, и устраняет необходимость обратного восстановления солей урана и плутония до металла, нужного для повторного изготовления элементов. Однако предложенная на основании лабораторных разработок пирометаллургическая техника дает лишь неполную очистку от продуктов деления. Поэтому обработку урана и плутония, очищенных пирометаллургическими методами, и изготовление из них тепловыделяющих элементов необходимо производить дистанционно. При дистанционной обработке отпадает необхо-348 [c.348]

Растворы нитрата плутония, полученные после экстракции (раздел 9.4), обычно нуждаются в повторной очистке и концентрировании, которые могут быть достигнуты с помощью ионного обмена. [c.155]

Солянокислый раствор, полученный после выделения и очистки плутония из образца мочи методами соосаждения, экстракции и ионного обмена, выпаривают до 1—2 мл н нейтрализуют по фенолфталеину. Затем к раствору добавляют 4 капли конц. НС1 для предупреждения соосаждения плутония с гидроокисью железа, которое может присутствовать в следовых количествах, и слегка нагревают. К полученному раствору добавляют 1 мл раствора Na lO (10—14 вес.% активного хлора) и быстро (для предотвращения разложения гипохлорита) Ъ мл 2 М КОН. Далее раотаор упаривают до половинного объема, количественно переносят в электролитическую ячёйку и разбавляют водой до 10 мл. [c.135]

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]

Результаты исследования кинетики объясняют причины относительно низкого Кра, полученного в ранних опытах восстановление плутония (IV) было неэффективным из-за комбинации низкой концентрации урана (IV) и высокой концентрации HNOg. Последнее объясняется использованием высокой кислотности в урановой промывной секции с целью достижения коэффициентов распределения, необходимых для получения хорошей очистки плутония от урана. При кислотностях в секции реэкстракции плутония 1,5—5 М для эффективного восстановления плутония [c.95]

Криик Исследование находится па слишком ранней стадии, чтобы дать определенный ответ на этот вопрос. Первая система изучается с целью разработки схемы очистки плутония без восстанавливающего или комплексующего агента для реэкстракции плутония. Смешанная система ТБФ — амин изучается с целью получения более высокой очистки в первом экстракционном цикле. [c.199]

В дальнейшем появились работы различных авторов, дополнительно подтверждающие высокую радиационную устойчивость аминов при облучении с дозой 200 Вт-ч/л. В работе [778] сравнивалось изменение коэффициентов очистки плутония от основных продуктов деления после облучения при использовании ТБФ и циклогексилдилауриламина. Показано, что при поглощении экстрагентом дозы -200 Вт-ч/л коэффициент очистки плутония от Zr + Nb при экстракции ТБФ снижается почти в 1000 раз, а при экстракции амином остается практически неизменным. Очень мало изменяется для амина также коэффициент очистки плутония от рутения. Полученные в этой работе данные согласуются с результатами других исследований [336, 789, 793, 850] [c.234]

Как показал И. В. Моисеев (1953 г.), при осаждении 8-оксихинолината плутония из аммиачной или бикарбонатной среды (pH 4,5—12- в присутствии тартрат-ионов выпадающий осадок имеет строго определенный состав, соответствующий формуле Ри(СдНбЫО)4. Трехвалентный плутоний в этих условиях окисляется до Ри(1У) и также выпадает в осадок. Шестивалентный плутоний выпадает в виде 8-оксихинолината другого состава. При осаждении в указанных условиях плутоний может быть отделен от фосфатов и тартратов. 8-Оксихинолин осаждает большинство элементов, в том числе и уран, поэтому выделение плутония этим реагентом применяется лишь на последних стадиях очистки для получения весовой формы (И. В. Моисеев, [c.299]

Раствор переносят в экстрактор и приливают 8—10 мл эфира, содержащего 3,4 М HNO3. Экстрагент готовят встряхиванием эфира с равным объемом 8 М HNO3. Включают мешалку и перемешивают раствор 2—3 мин. Раствор оставляют на 4—5 мин. для полного расслаивания слоев, после чего эфирный экстракт сливают в промывной экстрактор аналогичной конструкции и промывают. Промывным раствором служит 5 М HNO3, насыщенная эфиром. Обычно для этого используют водный слой, оставшийся после приготовления экстрагента. Промытый эфирный экстракт упаривают на водяной бане. Для избежания возможного взрыва в результате окисления эфира концентрированной азотной кислотой добавляют к органическому слою 2—3 мл водного раствора 2 М гидразингидрата, который является более энергичным восстановителем, чем эфир, и поэтому будет предотвращать его окисление. Определение плутония в полученном растворе после отгонки эфира проводят либо сразу радиометрическим методом, либо после проведения дополнительной лантанфторидной очистки. [c.312]

Прево и Реньо [600] описали лабораторные исследования выделения плутония из раствора, содержащего 2—ГО г/л Ри(П1) (стабилизированного сульфаминовой кислотой), 0,5 г/л U(VI) 30—40% Fe(HI) (от количества плутония), 0,5—0,7 М HNO3 и — Nb . Метод включает три ионообменных цикла. Первый ди кл состоит в сорбции плутония, урана, железа и части Zr—Nb яа катионите С50. Десорбцию плутония и других элементов про-лзводят 5 М НС1, а полученный элюат направляют на колонку заполненную анионитом A300D, для поглощения урана и железа, (второй цикл). Прошедший через колонку раствор, содержащий Ри(П1), обрабатывают нитритом натрия для окисления Pu(III) до Pu(IV), доводят его кислотность до 7 М НС1 и сорбируют Pu(IV) на второй анионообменной колонке. После промывания ионита раствором 7 М НС1 Ри (IV) десорбируют раствором 0,7 М НС1 (третий цикл). Достигнутые суммарные коэффициенты очистки от примесей составляют >2000 (U), >700 (Fe) - 100 (Zr —Nb). [c.368]

Соосаждение и адсорбция могут использоваться не только для получения твердых веществ с заданным содержанием и раснределением примесей, но и для очистки солей от примесей и тем самым для получения чистых веществ. Эти процессы имеют также большое значение для отделения и концентрирования радиоактивных изотопов. Методом соосаждения были выделены и открыты Марией н Пьером Кюри полоний и радий, Ирен и Фредериком Жолио-Кюри — искусственные радиоактивные изотопы фосфора и кремния, Ганом и Штрассманом — продукты деления урана — радиоактивные изотопы лантана и бария, Сиборгом с сотр. — плутоний и ряд других трансурановых элементов. Таким образом, решающие открытия в области ядерной физики и радиохимии были сделаны с помощью методов соосаждения. [c.42]

Из сбросных растворов после экстракции урана и плутония трибутилфосфатом s может быть отделен после очистки от других катионов соосаждением с гидроокисью трехвалентного железа. s и Ru остаются в растворе, из которого s осаждается в виде s2ZnFe( N)e путем добавления к раствору зкви-молярных количеств К4ре(СН)б и азотнокислого цинка при pH = = 2,7. Полученный осадок гидролизуется водяным паром при 250—300° С, затем s выщелачивается водой. Раствор подкисляют НС1 и упаривают досуха. [c.251]

Коэффициенты очистки от 3- и у-излучателей составляют для плутония около 5-10 , а для урана 1-10 . Если в процессе не включены операции сорбции (см. раздел 10.7) или осаждения (см. раздел 10.8), дающие достаточно высокую очистку, то для получения конечной желаемой степени очистки необходимо ввести дополнительные экстракционные циклы как для урана, так и для плутония. Принципы, реагенты и оборудование пурекс-процесса аналогичны описанным выше в редокс-процессе и отличаются лишь в деталях. Поскольку в качестве высаливающего агента применяется летучая HNO3, отходы этого процесса могут быть сконцентрированы для последующего сброса в значительно большей степени, чем в редокс-процессе. [c.244]

Операция осаждения находит также применение при работе с макроконцентрациями плутония как на конечной стадии выделения его в прои.зводстве, та к и в качестве Метода очистки в лаборатории. Уже упоминались операции осаждения пероксидов урана (см. раздел 6.3) и плутония (см. раздел 7.4) как методы полу чения урана и плутония в виде сравнительно чистых соединений. Нерастворимые пероксиды образуют также церий (IV), торий и цирконий. Но эти пять пероксидных сое.динений осаждаются из растворов, различающихся по своей кислотности. Пероксид плутония довольно стоек в сильно-кислых растворах, в то время как пероксид урана д,остаточ1ю легко растворяется в кислотах. Поэто.му в процессе осаждения пероксида у рана очень важно контролировать pH раствора. В табл. 10.8 приведены коэффициенты очистки осажденного плутония от различных примесей при добавке 30% Н262 к нитратному раствору, полученному каталитическим (с добавкой фторида) растворен.ием плутониевого сплава. Исходный раствор содержит около 0,25 М Ри(1Н), [c.254]

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]

В работе [426] после отделения основной части плутония в виде пероксида производили двухкратное осаждение двойных сульфатов К8Ат2(504)7 и К8Ри2(504)7 в целях очистки от железа. Затем осадок растворяли в 1 М растворе НМОз, плутоний окисляли бихроматом калия до шестивалентного состояния, а америций осаждали в виде К8Агп2(504)7. Осадок растворяли в 0,1 М НС, после чего остатки плутония экстрагировали раствором ТТА в бензоле. В полученном продукте содержалось по весу около 50% Ат. [c.354]

Лантанфторидный процесс описан Хайдом [14]. Нептуний (IV), плутоний (III) или (IV) практически количественно соосаждаются с осадком фторида лантана из солянокислых, азотнокислых или сернокислых растворов. Самый большой коэффициент очистки от урана (больше 1000) получен в сернокислых растворах благодаря образованию прочных сульфатных комплексов уранил-иона. В шестивалентных состояниях нептуний и плутоний не соосаждаются с ЬаРз. Рекомендуется следующая последовательность операций. [c.441]

Нептуний выделяется из уранового потока с водно-хвостовыми растворами второго и третьего урановых циклов, которые содержат кроме нептуния сопоставимые количества плутония и урана. Концентрирование этих растворов будет рассмотрено ниже. Получаемый при этом концентрат служит исходным для нептуниевой ветви схемы. Извлечение и очистка нептуния производится следующим образом. Из первичного концентрата, содержащего 5 М ННОз, экстрагируются шестивалентные уран, плутоний и нептуний, которые затем реэкстрагируются в 0,1 раствор нитрита натрия. Из полученного реэкстракта, содержащего не более 0,8 М НМОз, отмываются уран и рутений, а нептуний (V) остается в рафинате. Экстракт передается на экстракцию первого цикла, а рафинат на аффинажную очистку нептуния от продуктов деления и остатков плутония. Очистка нептуния на упомянутой операции невелика и составляет около 5 от 2г, 5—10 от Ки и до 500 от РЗЭ. [c.465]

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]

КОЭФФИЦИЕНТЫ ОЧИСТКИ, ПОЛУЧЕННЫЕ НА ОПЫТНЫХ УСТАНОВКАХ, ПРОИЗВОДЯЩИХ ПЕРВИЧНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ УРАНА. ПЛУТОНИЯ И ПРОДУКТОВ ДЕЛЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ БУТЕКС-ПРОЦЕССА [SS] [c.130]

Смотреть страницы где упоминается термин Получение и очистка плутония: [c.112] [c.373] [c.377] [c.275] [c.221] [c.281] [c.364] [c.283] [c.24] [c.359] [c.370] [c.808] [c.240] [c.249] [c.251] [c.707] [c.257] [c.147] [c.176] [c.76] [c.155]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология