Плутоний металлический, получение

МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ПЛУТОНИЙ, ЕГО ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА [c.23]

Впервые металлический плутоний был получен в 1943 г. [641, стр. 65]. Тетрафторид плутония восстанавливали парами бария при 1400° С под высоким вакуумом. В ранних работах [229, 280, [c.23]

Во всех описанных выше методах получается порошкообразный металл, из которого плавлен ием изготовляют слитки. Возможно прямое получение компактного плутония путем восстановления хлорида плутония металлическим кальцием в присутствии иода. [c.24]

Возгонка плутония для получения а-источников может производиться в-виде легколетучего ацетилацетоната плутония [366, 472]. Ацетилацетонат плутония легко возгоняется при температуре 150°С и давлении Ю мм рт. ст. и осаждается на охлаждаемую металлическую пластину. После возгонки соединение бромированием переводят в нелетучую форму и медленно прокаливают до двуокиси. Недостаток метода заключается в том, что для приготовления ацетилацетоната необходимо не менее 50 мкг плутония, при этом выход соединения составляет 50%. С меньшими количествами плутония выход ацетилацетоната оказался еще меньще. [c.137]

Для аффинажа плутония известны два варианта. По первому варианту четырехвалентный плутоний осаждается в форме оксалата, который прокаливанием переводится в двуокись и затем при действии НР — во фториды плутония. Из полученных фторидов металлическим кальцием восстанавливается плутоний. [c.628]

В соответствии со схемой ядерного топливного цикла из растворов получают оксиды урана и плутония, которые или используются для производства непосредственно оксидного ядерного топлива, или являются промежуточными продуктами для получения ядерных материалов, используемых на других стадиях цикла тетрафторида и гексафторида урана, тетрафторида и гексафторида плутония, металлических урана и плутония, разнообразных сплавов и интерметаллидов на их основе. В связи с тем, что в атомной энергетике пока применяют в основном оксидное ядерное топливо, диоксиды урана и плутония используют и для получения конечной продукции — сердечников тепловыделяющих элементов. [c.162]

Из всех актиноидов только торий и уран в природе встречаются в относительно больших количествах, представляющих практический интерес. Содержание тория и урана в земной коре соответственно равно 8-10" и 3-10" вес.%. Элементы 93—103 получают искусственным путем, но практический интерес представляют нептуний и плутоний. Торий добывают главным образом из монацитового песка, представляющего собой смесь фосфатов тория и лантаноидов. Получают металлический торий из его галидов восстановлением активными металлами при высокой температуре или разложением иодида тория на раскаленной вольфрамовой нити. Возможно получение тория методом электролиза. [c.72]

Применение урана и его соединений обусловлено главным образом потребностями ядерной энергетики. При этом изотоп используется непосредственно как ядерное горючее, а — как сырье для получения вторичного горючего — Ри. Экономически целесообразным оказывается использовать в реакторах не чистый а обогащенную смесь и При этом легкий изотоп подвергается реакции деления, а тяжелый превращается в плутоний. В качестве материала для тепловыделяющих элементов реактора (твэлов) используют не только металлический уран, но и его соединения (иОа, изОв, ик, иС). Один из искусственно получаемых изотопов — — также является ядерным горючим. [c.441]

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]

Реагенты. Металлический плутоний содержал 99,93% плутония с атомным весом 239,07. Исходный раствор готовили растворением взвешенного металла и разбавлением полученного раствора 6 М раствором НС1 точно до заданного объема. Концентрация исходного раствора составляла 25,593 мг/мл плутония. [c.235]

Образец металлического плутония 10—50 мг превращают в двуокись нагреванием в муфельной печи. Температуру повышают медленно во избежание возгорания пробы. Полученную двуокись помещают в предварительно прокаленный графитовый тигель, который устанавливают в небольшую графитовую печь. Медный капсюль устанавливают строго над тиглем. Затем включают вакуум. При достижении разряжения 0,01 мм рт. ст. включают ток нагревательной печи и медленно поднимают температуру до 1800° С (температуру контролируют при помощи пирометра). При этой температуре за 1 мин. возгоняется 0,001% пробы плутония. [c.381]

Плутоний — первый элемент трансурановой группы, полученный искусственным путем как продукт ядерных процессов, происходящих в реакторе при облучении природного урана нейтронами. Плутоний открыт в 1941 г. Впервые металлический плутоний в количествах нескольких микрограммов был получен в 1943 г. восстанови лением. [c.717]

Сорбционный, экстракционный и ректификационный аффинаж в технологии получения ядерных материалов. Сорбционный и экстракционный аффинаж нашел широкое применение в технологии получения и регенерации ядерных материалов. Еще на начальных этапах становления и развития урановой технологии был внедрен сорбционный аффинаж урана, в частности сорбция урана из пульп. В дальнейшем использование сорбции расширилось применительно к регенерации урана и выделению плутония из отработавшего ядерного топлива ядерных реакторов на металлическом и оксидном топливе. [c.37]

Разработка и испытания металлодиэлектрического реактора для получения карбида бора и родственных соединений в высокочастотных индукционных установках Плутон . По результатам испытаний высокочастотной установки Плутон-2 выяснилась ненадежность реактора, выполненного из диэлектрических материалов. Для стабильной работы установок Плутон оказалось необходимым заменить реактор из диэлектрического материала на комбинированный металлодиэлектрический реактор, принцип работы которого аналогичен таковому для комбинированных высокочастотных плазмотронов, описанных в гл. 2. Для того чтобы определить принципиальные параметры взаимодействия высокочастотного генератора с нагрузкой, проведено исследование взаимодействия электромагнитного поля с веществом, которое находится в металлической камере, выполненной из немагнитного металла, снабженной разрезами и помещенной внутри индуктора высокочастотного генератора. Схема эксперимента в общем виде показана на рис. 7.25. Задача эксперимента состояла в том, чтобы выяснить, как наведенная высокочастотным полем в веществе электрическая мощность зависит от параметров камеры (количества, [c.367]

В монографии приведены данные о свойствах плутония и его важнейших соединений, описаны способы производства чистых химических соединений плутония — исходных веществ для получения металлического плутония, рассмотрены процессы металлургического производства плутония и его рафинирования, освещены условия работы с плутонием и его соединениями. Описаны наиболее важные в металлургии сплавы плутония. Исследованы химические и физические основы процессов переработки реакторного горючего с целью извлечения плутония. Монография написана по данным отечественной и иностранной литературы. Работа такого типа выпускается впервые. [c.255]

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]

Практическая реализация второго варианта требовала получения значительных количеств плутония. Для этой цели были сконструированы специальные ядерные реакторы ( котлы ) большого масштаба, выполненные из графита, в массе которого распределены стержни металлического урана (рис. 236). Роль гра- [c.458]

Трудность получения плотных и прочных слоев при электролитическом осаждении урана и трансурановых элементов заключается главным образом в том, что эти элементы осаждаются на катоде не в виде металлов, а в форме гидроокисей или других нерастворимых соединений, в зависимости от условий электролиза. Плотность тока и кислотность раствора оказывают большое влияние на процесс электроосаждения плутония [458]. Материал катода не имеет в данном случае существенного значения, так как в отличие от металлических осадков гидроокиси не могут входить в кристаллическую решетку металла, из которого изготовлен катод. [c.182]

Н. И. Гусевым написаны Изотопы и их свойства , Поведение ионов плутония в водных растворах , Токсические свойства плутопия и приемы работы , Хроматографическое отделение плутония , Анализ препаратов плутония и сплавов И. Г. Сен-тюриным — Валентные состояния, электронная конфигурация и положение в периодической системе , Электрохимические методы , Титриметрические методы И. С. Скляренко — Металлический плутоний, его получение и свойства , Соединения плутония , Весовые методы , Отделение осаждением неорганическими и органическими реагентами М. С. Милюковой написаны Качественное определение плутония , Радиометрический метод , Колориметрические и спектрофотометрические методы и Экстракционное отделение плутония и проведена в основном библиографическая обработка материала. [c.5]

Нитрид плутония. Методы получения и свойства нитрида плутония были подробно описаны Брауном, Окенденом и Уэлчем [320]. PuN получают действием паров безводного аммиака или азота на металлический плутоний при 1000° С, а также взаимодействием трихлорида плутония и аммиака при 800—900° С. Наиболее надежным методом является действие аммиака или азота на гидрид плутония при 600° С и давлении 250 мм рт. ст. Чистый PuN — черное хрупкое вещество, имеющее гранецентрированную кубическую решетку. Теплота образования составляет 95 ккал/моль, плотность — 14 г/см . Нитрид плутония легко гидролизуется во влажном теплом воздухе. Эта реакция ускоряется при повышенных температурах. Нитрид плутония легко растворяется ца холоду в 3 Ai H I и 3 М H2SO4 с образованием соответствующих растворов трехвалентного плутония. [c.114]

Металлический плутоний впервые получен восстановлением Рир4 металлическим барием в ториевом тигле при 1400° С. Могут быть применены также другие стандартные методы. [c.320]

В табл. 7.19. приводятся данные, полученные рентгеноструктурным методом, по кристаллическим структурам нитрида, фосфида и арсенида плутония. Способ получения и свойства нитрида плутония подробно описаны Брауном, Окенденом и Уэлчем [57]. В куске металлический плутоний реагирует с азотом медленно и не до конца даже при весьма высокой температуре (800—1000° С). Гидрид плутония PuHg при температуре 230° С быстро взаимодействует с азотом, образуя чистый нитрид плутония. Состав нитрида PuN проверялся путем непосредственного определения азота. [c.306]

Полученный из галогенидо в металлический плутоний, как правило, содержит около 1% примесей. Одним из приемов [c.23]

Известны методы получения трибромида из металлического плутония и брома при 300—325° С и давлении брома 200 мм рт. ст., а также по реакции РиСЦ с сухим НВг [372]. [c.110]

Тетрафторид плутония, PUF4. Это единственный устойчивый галогенид четырехвалентного плутония. Тетрафторид плутония используется для получения металлического плутония. Для приготовления Ри 4 применяют метод фторирования двуокиси плутония смесью фтористого водорода и кислорода при 350—600° С [3, 376, 417, 418] [c.111]

Оксисульфид плутония PU2O2S был получен пропусканием сероводорода над сухой гидроокисью в графитовом тигле при температуре 1225—1300° С. Соединение имеет металлический блеск и обладает гексагональной кристаллической структурой. Плотность PU2O2S равна 9,95 г/см [262]. [c.114]

Установку титра раствора сульфата церия(IV) проводили при помощи очень чистого металлического плутония с известным содержанием примесей, а также при помощи АзгОз. Стандартное отклонение, полученное на больщом количестве образцов, составило 0,07%. Среднее отклонение результатов анализа от содержания плутония, рассчитанного из содержания примесей, составило около 0,03%. [c.182]

Рабидо в очень тщательной работе по исследованию гидролиза Pu(IV) [604] применил бихромат калия для приготовления растворов плутония с заданным отношением Ри(III) Ри(IV). Очищенный от окиси металлический плутоний растворяли в 70%-ной H IO4. После разбавления водой аликвотные части раствора плутония(III) смешивали с рассчитанными количествами стандартного раствора бихромата калия для получения заданного отношения Pu(IIl) Pu(IV). [c.188]

Металлический плутоний с помощью проволочной щеткн нли напильника в атмосфере инертного газа (сухая камера, заполненная гелием или аргоном) тщательно очищают от оксидной пленки и режут на маленькие кусочки. Pu гидрируют очень чистым Нг прн 150—200 °С. Избыток водорода откачивают во время охлаждения продукта. Образовавшийся РаНг. нагревают в атмосфере очень чистого азота до 1000 °С, повышая температуру со скоростью 150 град/ч. Время от времени систему вакуумируют н впускают свежую порцию азота, что, с одной стороны, способствует полному превращению гидрида в нитрид, а с другой стороны, предупреждает спекание исходного вещества. Полученный порошок PuN прессуют при комнатной температуре под давлением 5,5—6,9 кбар. Приготовленные таблетки обладают плотностью, составляющей 70—75% теоретической. [c.1402]

С удельное электрическое сопротивление (т-ра 8—4,2 К) 3,55 мком-см. Н. не становится сверхпроводником даже нри т-ре 0,41 К. Металлический И. парамагнитен. Легко образует сплавы с плутонием и ураном заметно растворим в жидком кадмии. Получены сплавы Н. с алюминием, бериллием, марганцем, металлами семейства железа и платины. И. легко вступает в реакции с водородом, кислородом, азотом, серой и др. элементами, образуя, в зависимости от условий, соединения разного состава. При комнатной т-ре реакции с кислородом и азотом протекают очень медленно. В соляно1"1 кислоте Н. растворяется полностью лишь при наличии фторосиликат-ионов. Металлический Н. получают восстановлением фторида КрР кальцием при нагревании в инертной среде. Н. получается как побочный продукт при выделении плутония из облученного ядерного горючего. Изотоп 237Np образуется в ядерпых реакторах, его используют для получения изотопа к-рый применяют в космических исследованиях и микроэнергетике. [c.53]

Гидриды РиНг и РиНз образуются непосредственным соединением плутония и водорода как правило прн температурах порядка 100— 200 С. Гидриды могут также образовываться в результате коррозии металлического плутония во влажиом воздухе. Реакция плутоний-водород представляет интерес как метод получения порошкового плутония, так как порошок гидрида, приготовленный в результате взаимодействия водорода с массивным металлом, разлагается в вакууме при 400 Т с образованием мелкодисперсного металлического порошка. [c.629]

При окислении иона Агп + в слабо щелочной среде можно получить 5-валентный америций в виде иона АтО . В сильно кислых растворах желтый ион АтО +распадается на Ат + и желто-коричневый ион б-валентного америция АтО 2+. Последний образуется также при окислении кислых растворов АтОз" " или при действии на Ат + некоторых сильных окислителей. Как АтО , так и 24>АтО + в водных растворах энергично восстанавливаются под действием собственного силь. иого а-излучения. Металлический америций гораздо более электрополо жителен, чем уран, нептуний или плутоний, и может быть получен толь-ко прн действии сильных восстановителей на его безводные соедине ния при высокой температуре. Наилучшие восстановители — барий н лантаи. Подобно другим актиноидам, америций энергично реагирует с газообразным водородом. [c.633]

Экстракцию Mo(VI) из хлоридных растворов довольно широко используют для решения прикладных задач. Разработан [1032] комбинированный спектральный метод определения молибдена в гранитах и аналогичных породах, включающий экстракцию элемента ТБФ. Предложены методики экстракционного выделения и последующего определения молибдена в ванадии и ванадатах [1024], индии [851], кобальтово-марганцевых катализаторах и пы-лях рафинирования меди [398], продуктах деления урана-233 и плутония-239 [1037], в металлическом уране [1038, 1040] и его окиси [1040], сталях [1025], никеле [1038, в растворах [346, 399, 1027—1029]. Представляют интерес методы фотометрического определения молибдена, в которых окраска развивается непосредственно в экстрактах после прибавления каких-либо реагентов [1027—1029]. В радиохимии экстракция Mo(VI) из хлоридных растворов может быть использована, например, нри определении радиоизотоиной чистоты препаратов молибдена, вольфрама и рения [621], а в технологии — для выделения молибдена из сложных по составу растворов, в частности, полученных при выщелачивании молибдено-вольфрамовых концентратов [623, 1030, 1034, 1043, 1047] и при переработке кобальто-марганцевых катализаторов и пылей рафинирования меди [397, 398], молибденитовых и шеелито-повеллитовых концентратов и дрз гих продуктов [1045, 1046]. [c.179]

Ион плутония(П1) Ри + может быть получен растворением тригалогенидов в воде, путем восстановления растворов плутония (IV) насыщенной водородом платиновой чернью, гидрохиноном, иодистоводородной кислотой, гидразином или восстановлением Ри т при 90—95 °С в 5—7%-ной ННОз сернистым газом, гидроксиламином, металлическим цинком, 5п2+, Т1з+ и Vз+. [c.388]

Предложено [3, 4] несколько вариантов вовлечения тория в ядерный топливный цикл, которые не требуют коренной перестройки сложившейся инфраструктуры и предусматривают на этапе становления использование тория, уже накопленного в качестве побочного продукта при производстве редкоземельных металлов. Один из вариантов 4] предусматривает загрузку в реактор ВВЭР-1000 гетерогенной топливной сборки, состоящей из зон запала и бланкета. В зоне запала находится (U-Zr)-тoнливo, в котором содержание 11-235 составляет 20%. Композиция иОз-ТЬОз содержит 9 -г 14% иОз, включающего 20% и-235, т. е. основная масса бланкета состоит из тория. Другие варианты вовлечения тория в ядерно-энергетический цикл [3] предусматривают использование и легководного, и быстрого реакторов торий вовлекается в композиции с ураном и с плутонием в оксидном и металлическом виде. Реализация этих идей потребует расширения производства тория и, соответственно, расширения горнорудного производства, при организации которого можно применить новые идеи вскрытия руд и достичь полного извлечения из них тория, урана и других компонентов. Для этого целесообразно применить новые технологии извлечения ценных компонентов из рудных минералов и концентратов, в том числе плазменную обработку руд. Поэтому целесообразно проанализировать имеющийся в данной области опыт, полученный применительно к другим металлам. [c.131]

Перхлорат Ри(П1) приготавливали, как обычно, растворением навески чистого металлического плутония в горячей 70%-ной H IO4. Для получения Ри0-2(С 04Ь через раствор Ри(СЮ4)з в течение нескольких часов пропускали озон, избыток которого после окислетия удаляли током азота. [c.47]

Перхлорат Ри (VI) готовили озонированием раствора Ри (III), полученного при растворении металлического плутония высокой степени чистоты в концентрированной H IO4. [c.174]

Крюгер и Мозер [296, с. 825] для получения заметных количеств сульфидов плутония с воспроизводимым содержанием серы применили метод сульфидирования гидрида плутония, описанный Истменом [212, с. 4019]. Высокочистый металлический плутоний, полученный электролизом расплавленных солей, был прогндриро-ван при 200° С и полностью превращен в гидрид состава PuHg. [c.211]

К обоим отмытым экстрактам добавляют по 8 см 0,25 М раствора Ь1С1 в метаноле. Полученные растворы продувают инертным газом и регистрируют ДИП. Полярографирование проводят в термостатируемой ячейке при 20°С с выносным насыщенным каломельным электродом сравнения и агар-агаровым соединительным мостиком с КС1. Для В1(Н1) и Т1(П1) Еп соответственно равны —0,24 и —0,36 В (нас.к.э.). При определении этих элементов полярографируемый раствор не должен контактировать с металлической ртутью более 0,5 ч, так как ртуть вытесняет В1(П1) и Т1(1П) из диэтилдитиокарбаминатов. Образование диэтилдитиокарбамината Нд(П) проявляется в виде пика на ДИП [Еа = —0,58 В (нас.к.э.)]. Для навески 1 г плутония Смин висмута и таллия составляет 1 10" и 2-10"" % соответственно. [c.204]

Реакция кускового металлического плутония с азотом идет медленно и неполно даже при 800—1000° С. Лучшим методом получения нитрида плутония является действие азота на гидрид плутония при 230° С или взаимодействие паров аммиака с металлическим плутонием при 1000° С или с РиС1з при 800—900° С [379]. [c.323]