Плутоний, фторирование

Лучше всего конструировать отдельные вакуумные линии для каждого из летучих фторидов, поскольку загрязнение наиболее реакционноспособного фторида может происходить путем его фторирования другим фторидом металла, отложенным в вакуумной линии. Так, пары гексафторида платины фторируют нелетучий тетрафторид плутония при комнатной температуре с образованием летучего гексафторида [51] [c.401]

Способ 5. Проводят термическое разложение высших комплексов нлн обработку соответствующих фторокомплексов плутония фтором. Прибор для термического разложения — термовесы, для фторирования — универсальный реактор (см. рис. 359). [c.1409]

Фториды. Трифторид получается при восстановлении кислородных солей Ри " и Ри , его тетрафторида или трихлорида. Фторирование двуокиси плутония в восстановительной атмосфере [c.385]

Благодаря этому на стадии фторирования можно разделить уран и плутоний. [c.39]

Если фторирование проводить не в восстановительных, а в окислительных условиях, т. е. смесью фтористого водорода и кислорода, то в результате получается тетрафторид плутония [c.325]

Плутоний в ходе этой реакции фторируется до тетрафторида, который не растворим в трифториде брома. Вследствие образования при фторировании легколетучих гексафторида урана, брома и монофторида брома, давление в системе может превышать атмосферное. Например, при проведении процесса при температурах в интервале 110—120° С давление в системе достигает 2—3 атм. [c.329]

Гексафторид плутония значительно менее устойчив, чем гексафторид урана, и получать его труднее. Однако его можно все же получить описанными выше методами, например, фторированием тетрафторида при температуре около 700°. Это — летучее твердое вещество (точка плавления 51°), которое под влиянием собственного альфа-излучения разлагается. Гексафторид может окислять трифторид плутония до тетрафторида. Имеются лишь весьма скудные признаки существования промежуточных фторидов. Если тетрафторид урана окисляется трифторидом брома до гексафторида, то, напротив, гексафторид плутония при комнатной температуре восстанавливается трифторидом брома до тетрафторида [c.192]

Фтор дороже, чем фтористый водород, поэтому для многих целей удобнее получать тетрафторид урана с помощью фтористо, го водорода, а затем получать гексафторид обработкой тетрафторида газообразным фтором. Однако последняя реакция происходит при высокой температуре и сопровождается выделением большого количества тепла, поэтому фторирование лучше проводить в жидкой фазе с помощью трехфтористого брома. Металлический уран и окись урана легко и спокойно вступают в реакцию с жидким трехфтористым бромом. Ход реакции можно регулировать путем охлаждения жидкой фазы. Сплавы урана и плутония также легко растворяются в трехфтористом броме, но пока весь уран не перейдет к гексафторид, плутоний остается в виде трифторида и, возможно, частично в виде тетрафторида. Уран может вступать в реакцию и с трехфтористым хлором. Последний легче хранить, с ним легче работать, чем с трехфтористым бромом, но он менее пригоден для фторирования в жидкой фазе. [c.194]

Уран и плутоний могут быть выделены из отработанного топлива ядерного реактора в виде летучих фторидов. При осуществлении этого процесса необходимо свести к минимуму потери, связанные с термическим разложением гексафторида плутония при прохождении его через горячую зону. Изучение термического разложения как в статических, гак и динамических условиях показало, что скорость процесса зависит от поверхности образующегося тетрафторида плутония и от давления гексафторида. Из реактора фторирования гексафторид плутония может быть выведен путем быстрой закалки газовой струи за зоной с температурой 500° сконденсированный материал затем подвергается дистилляции или испарению в токе фтора или гелия. [c.123]

Прямой процесс фторирования и испарения фторидов был разработан Аргоннской национальной лабораторией для выделения урана и плутония из отработанной двуокиси урана, использовавшейся в качестве ядерного топлива для производства энергии. После удаления оболочки топливные элементы обрабатываются фтором для превращения окислов в соответствующие фториды. Уран может быть отделен от плутония за счет большей скорости фторирования тетрафторида и различия в химической активности гексафторидов. Таким путем достигается разделение урана и плутония и их высокая очистка от продуктов деления. [c.123]

Установлено, что скорости разложения зависят от поверхности тетрафторида плутония и от давления гексафторида плутония. Экспериментальные данные по кинетике термического разложения описываются уравнением, полученным в предположении, что ч корость процесса определяется конкурирующими реакциями первого и нулевого порядка относительно давления гексафторида плутония. Максимальное выделение гексафторида плутония из реактора фторирования было получено путем быстрого охлаждения газового потока до температуры ниже 150°. Перенос гексафторида плутония при температурах от 25 до 70° с выходом более 99,3% осуществлялся путем его дистилляции или испарения в токе фтора или гелия. [c.124]

Материалы. Гексафторид плутония приготовляли при взаимодействии высокочистого фтора с двуокисью или тетрафторидом плутония при температуре 500—550°. Схема установки для фторирования представлена на фиг. 1. [c.125]

Во второй серии опытов ловушку с гексафторидом плутония погружали в баню со льдом, при этом давление гексафторида в системе было равно 18 мм рт. ст., т. е. упругости пара над твердым гексафторидом при 0° [7]. Пары гексафторида (не содержащие первоначально фтора) пропускали через реакционный сосуд (подогреватель и систему фторирования в циркуляционный цикл не включали), как показано [c.128]

Скорость разложения гексафторида плутония при 161° статический метод. Предполагалось, что наблюдаемые скорости реакции обусловлены термическим разложением гексафторида, поскольку результаты предыдущего исследования [5] показали, что реакциями, связанными с фторированием никелевого сосуда, можно пренебречь. [c.129]

Разложение гексафторида плутония в отходящих газах реактора. Фторирование тетрафторида плутония. Большое значение для осуществления процесса фторирования окиси плутония имеет определение скоростей термического разложения гексафторида во время его перехода из горячего реактора в конденсатор. При фторировании двуокись плутония быстро превращается в тетрафторид плутония [3]. Следовательно, максимальное отношение гексафторида плутония к фтору в отходящих газах реактора фторирования должно определяться из равновесных данных реакции (1), причем это отношение будет равно или меньше значения константы равновесия при температуре фторирования. Константа равновесия уменьшается с повышением температуры. Поэтому отношение гексафторида к фтору в отходящих газах на пути от реактора к конденсатору будет превышать равновесное значение, что должно стимулировать реакцию разложения. Так как скорости разложения также уменьшаются с понижением температуры, целесообразно быстрое охлаждение отходящих газов. [c.134]

Данные по разложению гексафторида плутония в горячих отходящих газах реактора фторирования [c.135]

Окислительное фторирование с использованием наиболее реакционноспособных фторидов галогенов 1F, IF3, ВгРз, BrFj и IF, подобно фторированию элементарным фтором [3, 139]. Большинство этих реакций по своей природе являются реакциями свободных радикалов. Степень окисления конечного продукта такая же, как при фторировании элементарным фтором. Для ряда элементов, например плутония, платины и благородных газов, можно получить высшие состояния окисления только при фторировании элементарным фтором. Из фторидов галогенов наиболее термодинамически устойчивым является пентафторид иода. В соответствии с этим последний представляет собой самый слабый окислитель. [c.332]

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]

Малы и др. [154] предложили метод фторирования двуокиси плутония при помощи NH4 HF при нагревании. При нагревании РиОа с NH4F HF до 300° С образуются три соединения. Первая площадка на термогравиграмме (рис. 45) соответствует [c.111]

К раствору нитр-ата плутония (IV), находящемуся в платиновой чашке, добавляют НЬ СОз до соотношения Pu Rb=l 2. Раствор смешивают с избытком плавиковой кислоты и упаривают досуха. Сухой остаток розового цвета растирают в агатовой ступке и помещают в сапфировую чашку универсального прибора (см. рис. 359). Фторирование проводят в течение 4— 16 ч при 300—400 °С и давлении фтора 1—1,5 бар. [c.1408]

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]

При комнатной температуре ВгРз и ВгР5 являются жидкостями (температура кипения 126 и 42°С соответственно), однако для фторирования они применяются в газообразном виде. В этом случае происходит полное разделение урана и плутония, но в полученных продуктах содержатся бром, хлор и непрореагировавшие фториды галогенов, которые необходимо отделить. По этой причине разработка метода фторирования о помощью фторидов галогенов прекращена, и основным методом в настоящее время является метод фторирования газообразным фтором. [c.39]

Очистка. В процессе фторирования большая часть продуктов деления остается в реакционной колонке в виде нелетучих фторидов, одаако указанные в табл. 2.3 продукты деления и нептуний превращаются в летучие фториды и сопровождают UFg и PuFg В связи с этим после разделения урана и плутония необходимо произвести очистку. [c.40]

Можио провести повторное фторирование Рир4 до RaFg с последующим термогидролизом, что позволяет повысить DF до 10 - 10 Вместе с тем в процессе очистки важно не просто повысить коэффициент очистки, но и не допустить потерь плутония. С этой точки зрения следует избегать фторирования восстановленного RiF до неустойчивого PuFg. Кроме того, при использовании адсорбента типа LiF адсорбируется и часть Ril , что увеличивает потери плутония. Таким образом, все рассмотренные выще способы очистки плутония нельзя считать удовлетворительными. К 1970 г. коэффициент очистки восстановленного плутония составлял 10 - 10а степень извлечения не превышала 91% [20]. [c.42]

В процессе предварительной обработки сложной проблемой является удаление Na. Если Na участвует в процессе фторирования, он образует с плутонием стабильный двойной фторид, что препятствует образованию BiFg. Как уже упоминалось, предлагается отделять защитную оболочку путем плавления ( 1400°С), однако для осуществления этого процесса необходимы дополнительные исследования. [c.44]

При фторировании смесью фтористого водорода с водородом вместо РиОг можно использовать различные соединения трех- и четк-рехвалентного плутония тетрафторид, нитраты, оксалаты и др. [c.325]

Теноилтрифторацетон пригоден для разделения урана и плутония и очистки их от осколочных радиоактивных элементов. В этом случае из сильно кислых растворов сначала экстрагируются четырехвалентный плутоний и цирконий, а затем ничтожные количества других веществ вымываются из органического слоя азотной кислотой. Плутоний (Рп ) отделяется от циркония восстановлением до Рп и реэкстракцией из органического слоя водным раствором азотной кислоты. Уран после удаления плутония экстрагируется раствором теноилтрифторацв тона в гексане. Недавно описан быстрый количественный метод выделения плутония из смесей с другими элементами, также основанный на экстракции плутония раствором теноилтрифторацетона в ксилоле. Метод может быть контрольным при определении полноты отделения плутония. Этот же экстракционный раствор используется для выделения из кислых растворов нептуния-237 и микроколичеств нептуния-239. Все эти примеры свидетельствуют о важном значении фторированных р-дикетонов в современной радиохимии и атомной промышленности. [c.92]

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]

Трифторид плутония (температура плавления 1425°) можно получить действием баллонного (т. е. слегка загрязненного) фтористого водорода на оксалат четырехвалентного плутония или на двуокись. Предполагается, что некоторые восстанавливающие примеси во фтористом водороде переводят плутоний в трехвалентное состояние. Если трифторид плутония нагревать на воздухе до 600°, он превращается в смесь двуокиси и тетрафторида. При более высоких температурах при действии элементарного фтора трифторид медленно превращается сначала в тетрафторид, потом в летучий гексафторид. При нагревании в смеси воздуха или кислорода с фтористым водородом трифторид полностью превращается в тетрафторид. Последний М0Ж1Н0 получить непосредственно из двуокиси или оксалата четырехвалентного плутония при нагревании в токе фтористого водорода с кислородом или воздухом до 600°. При более высоких температурах происходит превращение в гексафторид. Если чистый тетрафторид нагреть до 900°, происходит его разложение на трифторид и свободный фтор. При нагревании в воздухе или в кислороде, происходит окисление с образованием смеси гексафторида и фторида плутония. Эта реакция протекает значительно медленнее, чем для тетрафторида урана. Фторирование тетрафто-рида плутония фтором при 400° с образованием гексафторида происходит приблизительно в двадцать раз медленнее, чем фторирование тетрафторида урана. [c.192]

В настоящей работе скорости термического разложения паров гексафторида плутония были изучены статическим методом при начальных давлениях от I70 до 980 мм рт. ст. и температуре 161° и проточ ным методом при более низких парциальных давлениях в температурном интервале 150—250°. Исследование включало фторирование двуокиси плутония и тетрафторида. Было также проведено изучение роли равновесных и кинетических факторов в процессе переноса гексафторида плутония. [c.124]

В первой серии опытов газовая смесь после фторирования тетрафторида плутония, содержащая гексафторид и фтор, проходила через монелевый цилиндрический обогреваемый реакционный сосуд диаметром 50 и длиной 254 мм. Из реакционного сосуда газ попадал в охлаждаемую ловушку для конденсации гексафторида плутония. Фтор возвращали в печь для фторирования. После опыта взвешивали реакционный сосуд и ловушку для определения количества тетрафторида плутония и гексафторида соответственно. Эти данные совместно с данными о количестве фтора в системе использовали для расчета отношения гексафторида плутония к фтору в газовой смеси. [c.128]

Приготовление гексафторида плутония в лабораторных условиях с высоким выходом само по себе является доказательством возможности эффективного перевода гексафторида из реактора в конденсатор. Однако в промышленном масштабе фторирование двуокиси плутония проводится в псевдоожиженном слое в условиях, резко отличных от лабораторных. Для выбора режима вывода гексафторида из реактора в конденсатор с минимальным разложением были проведены специальные лабораторные эксперименты. В этих опытах отходящие из реактора га-аы про.чодили через сосуд для разложения (такой [c.134]

В цурекс-процессе вместе с ураном и плутонием нептуний может быть экстрагирован в органическую фазу. Такой процесс применяется в Ок-Рид-же. Нептуний может следовать с ураном и отделен от урана при его последующем фторировании. [c.231]

Металлический плутоний может быть получен восстановлением галогенида плутония более электроположительным элементом или одним из многочисленных стандартных химических методов. Энселин, Фогерас и Грисон описали процесс получения граммовых количеств металлического плутония 137]. Металл был получен восстановлением трифторида плутония двойным количеством металлического кальция. Трифторид был приготовлен посредством фторирования двуокиси плутония плавиковой кислотой. Выход металлического плутония составлял 85—90%. Металлический плутоний—это серебристо-белое вещество, весьма реакционно- [c.293]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология