Уранил коэффициент разделения

При радиоактивном равновесии активности UX и UXj равны. Препарат азотнокислого уранила имел -активность со скоростью счета z = = 12 768 имп/мин. При некотором упрощении можно приписать обеим фракциям (UXj и иХз) скорость счета по 6384 имп/мин, отсюда AJB = I и коэффициенты разделения равны [c.238]

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]

Подобно процессу разделения урана и плутония и в этом случае для высаливания применяют нитрат алюминия (с дефицитом кислоты), что позволяет извлекать уран-233 с высокими показателями по очистке. Коэффициент очистки достигает величины 10 . Так как торий не экстрагируется метил-изо-бутилкетоном, то коэффициент разделения урана и тория превышает 10 . Схема первой ступени извлечения состоит из следующих процессов [c.136]

Чтобы получить достаточно концентрированный уран-235 при столь небольшом коэффициенте разделения, приходится пропускать гексафторид через каскад из нескольких тысяч газодиффузионных ступеней. Обогащенная ураном-235 легкая фракция движется к головной части каскада, к месту выхода продукции тяжелая фракция течет в обратном направлении и, постепенно обогащаясь ураном-238, выходит к отвальному концу каскада. Отсюда вместе с тяжелой фракцией из первой ступени она посту- [c.153]

В растворах, 1 М по HF и 7—12 М по НС1, коэффициенты распределения и (VI), W (VI) и Мо (VI) отличаются настолько, что элементы можно без труда разделить на анионите [682]. В ходе разделения уран элюировали из колонки анионита Дауэкс-1 0,5 М НС1—Ш HF. Затем вымывали W (VI) смесью 7М НС 1—1 М HF и Mo(VI)—1 М НС1. [c.319]

Химический обмен в применении к разделению изотопов многих элементов, включая уран, исследуется уже довольно долго, В то время как этот метод был с успехом применен для разделения легких элементов, эффективность разделения урана оказалась слишком малой для практических целей. Однако (1977 г.) французский Комиссариат по атомной энергии (КАЭ) объявил о разработке перспективного способа разделения изотопов урана, основанного на химическом обмене. Изменение взглядов в этом вопросе связано с обнаружением реакции, дающей почти вдвое больший элементарный коэффициент обогащения по сравнению с ранее опубликованными данными [1.11]. [c.14]

Разделение осуществляется во второй колонне, где плутоний восстанавливается в трехвалентное состояние. В этом случае его коэффициент распределения низок (около 0,02 ср. раздел 8.4) и, следовательно, он реэкстрагируется из растворителя в кислую водную фазу. Для извлечения некоторого количества урана, перешедшего в водную фазу, обратно в органический раствор применяется промывка чистым раствором трибутилфосфата. Водная фаза, содержащая плутоний, поступает на дальнейшую очистку. Органическая фаза поступает в третью колонну, где уран реэкстрагируется в водную фазу, которая также поступает на очистку. [c.133]

В реакторах, работающих на тепловых нейтронах, уран-238 используется только частично вследствие превращения его при радиационном захвате и последующих радиоактивных распадах в плутоний-239, так же делящийся под действием тепловых нейтронов, как и уран-235. Коэффициент воспроизводства плутония из урана-238, т. е. количество атомов плутония, образующихся при разделении одного атома урана-235, в реакторах на тепловых нейтронах не больше единицы. Поэтому проблема полного использования природных запасов делящихся материалов не может быть решена исключительно путем строительства реакторов, работающих на тепловых нейтронах. [c.262]

Большинство третичных алифатических аминов с нормальной цепью и высоким молекулярным весом являются удовлетворительными экстрагентами урана. Они дают высокий коэффициент распределения, слабо растворяются в воде и не препятствуют разделению фаз. Третичные амины с низким молекулярным весом также способны образовывать комплексы с ураном, но их нельзя применять из-за высокой растворимости в водных растворах. [c.175]

Так как молекулярные массы изотопов гексафторида урана близки, то величина идеального коэффициента разделения а = = (352/349) = 1,008. Поэтому для получения обогащенного урана-235 обязательно применение многоступенчатой каскадной установк и, состоящей из нескольких тысяч ячеек на основе пористых трубчатых мембранных элементов. Поток исходной смеси подают на I ступень каскада, пермеат после I ступени —на следующую и т. д. Обогащенный до необходимой концентрации ураном-235 газ отводят с последней ступени каскада на дальнейшую переработку [35]. Ступень каскада представляет собой один или несколько параллельно соединенных мембраиных аппаратов между собой ступени соединены последовательно. [c.317]

Физический принцип изотопного разделения во вращающейся плазме подтвержден экспериментами с неоном, аргоном, криптоном и ураном. Кроме того, на криптоне была продемонстрирована непрерывная работа разделительного элемента при наличии массового потока. Было показано несколько путей для создания вращающейся урановой плазмы. Измеренные к настоящему времени значения в общем согласуются с теоретическими расчетами, поэтому можно рассчитывать и иа достижение больших коэффициентов разделения и разделительной мощности, предсказанных теорией. Но полученных данных еще недостаточно, чтобы сконструировать разделительный элемент, который мог бы работать экономично. Экспериментальные результаты указывают на более или менее подходящие условия работы, включая геометрию установки и диапазон параметров. Например, увеличение магнитного поля до нескольких тесл, а кольцевого анода — до нескольких десятков сантиметров при токе порядка 100 А приведет к движущей силе, которая при соответствующем выборе других параметров дуги вызовет очень высокую скорость вращения. Это обеспечит эффективное разделение около 100 кг ЕРР/год на разделительный элемент при удельном расходе эиергни в несколько сот киловатт-часов па килограммовую единицу работы разделения. Не решены пока технические проблемы, связанные с использованием урановых соединений в плазменной фазе. [c.297]

Что касается циклотронного резонанса, то, поскольку известны лишь механизм и немногочисленные экспериментальные результаты, классифицировать его трудно. Теоретические оценки, так же как и предварительные экспериментальные результаты, указывают, что таким способом можно достичь высокого коэффициента разделения. Представляется, что будет проблемой достижение высоких зиаче шй массового потока, поскол1>ку плотность плазмы мала. Эксперименты с ураном пока еще не опубликованы. [c.297]

Органические jV-оксиды (а-алкилпиридин-Л -оксиды-РуОд ) и оксиды жирных аминов способны экстрагировать продукты гидролиза солей уранила (В. Г. Торгов, А. В. Николаев, В. А. Михайлов и др.), извлекать с высокими коэффициентами распределения (более 100) индикаторные количества тантала из слабых азотно-, со-ляно- и сернокислых растворов (от pH 3 до 0,5 н.) и успешно экстрагировать ниобий и тантал из фторидно-сернокислых техноло- Нческих растворов (А. С. Черняк, Г. Я. Дружина, В. А. Михайлов др.). Органические Л -оксиды имеют более высокую экстракционную способность по сравнению с ТБФ коэффициенты распределения больше при экстракции Р 0 для ниобия в 6,6 раза, для тантала в 4,9 раза при экстракции оксидом аминов — соответственно в 2,7 и 2,4 раза. При экстракции ниобия и тантала из растворов, содержащих примесь титана, последний практически ие эк- трагируется (извлекается менее 4,6 %). Коэффициент разделения [c.111]

Уран, регенерированный из реакторного горючего на основе естественного урана, содержит 0,68% На сколько ступеней ниже должна лежать точка подачп UFg, полученного из этого урана, в газодиффузионном каскаде по сравнению с точкой подачи LiFe из естестпеппого ypanai Предложите идеальный каскад с идеальным коэффициентом разделения. [c.364]

Так, в области 1—6 н. НС1 можно провести отделение Мо и Ш от Ре, Оа, Си, 2п, Мп и Со (коэффициент разделения >25). Вероятно, незначительная концентрация ионов ОН в фазе ионита по сравнению с водной фазой приводит к заметной сорбции такого легкогидролизующегося элемента, как 2г. Тем не менее, при кратковременном контакте раствора циркония с фазой ионита (меньше 20 минут) можно провести удовлетворительное отделение Мо и Ш от 2г (рл 7). В динамических условиях определена емкость сорбента АПФ по отношению к Мо, оказавшаяся равной 0,65 г/г смолы в 1 н. растворе соляной кислоты. Большая емкость по иону МоОг + в отличие от иОг +, вероятно, обуславливается частичным гидролизом и образованием полимерных форм молибдена в фазе ионита. Уран, молибден и вольфрам легко десорбируются с исследованных ионитов 107о-ным раствором едкого натра. [c.218]

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]

В институте им. Баттеля [111 был разработан процесс, при котором монацитовый песок обрабатывают горячим концентрированным раствором едкого натра (45%) при температуре 140 G в течение 4 ч при отношении веса едкого натра к весу песка, равном 1,5. При этом фосфаты металлов, содержащихся в песке, переходят в гидратированные окислы металлов и трифосфат натрия. Нерастворимые гидроокиси металлов отделяют от избытка едкого натра и трифосфата натрия фильтрованием, а отфильтрованный осадок гидратированных окисей растворяют затем в соляной кислоте. При доведении pH этого раствора до 5,8 осаждается весь торий и весь уран, которым сопутствуют примерно 3% редких земель. Торий и уран извлекают далее из осадка экстракцией ТБФ. Так как сульфат- и фосфат-ионы отсутствуют, при экстракции растворителем достигаются высокие коэффициенты разделения. [c.30]

Первое систематическое исследование распределения нитрата уранила и некоторых сопутствующих ему примесей между водой и диэтиловым эфиром было проведено Мисциателли [3, 4 ]. Им были определены зависимости коэффициентов распределения нитрата уранила и нитрата тория между диэтиловым эфиром и водой от их концентраций. Ввиду того, что нитрат тория также довольно хорошо растворим в диэтиловом эфире и торий часто сопутствует урану в природе, разделение этих элементов посредством экстракции диэтиловым эфиром, очевидно, должно представлять интерес. В работе того же автора было показано, что для концентрированных растворов коэффициенты распределения нитрата уранила близки к единице, но значительно снижаются при более низких концентрациях урана в водной фазе. Если эфирная фаза насыщена нитратом уранила, коэффициент распределения Th (N03)4 снижался при повышении температуры от О до 25° С. Это указывало на возможность разделения урана и тория при эфирной экстракции. Как указывалось в 2. 6, кажущееся изменение коэффициента распределения обусловлено тем, что при разбавлении раствора [c.126]

Теми же авторами [238] показана возможность разделения граммовых количеств урана и микрограммовых количеств плутония, основанного на слабой экстрагируемости Pu(IV) очень слабокислыми (0,005 М по HNO3) растворами ТБФ. Это позволяет сначала вымывать уран, а затем, при подкислении ТБФ, и плутонии. Коэффициент очистми плутония от Zr достигает 100. [c.375]

Исследована экстракция урана из уксуснокислых растворов растворами анилина в ряде органических растворителей. Установлено, что разбавление анилина органическими растворителями обеспечивает быстрое и полное разделение фаз. Однако при этом для многих растворителей (особенно не содержащих кислорода) наблюдается сильное снижение коэффициентов распределения. Введение в водную фазу ряда солей (Na l, NH4 I, NH4NO3) значительно повышает коэффициент распределения, поэтому такой способ отделения урана от других элементов рекомендуется для аналитических целей. Применение высаливателей позволяет экстрагировать уран и одним анилином. [c.147]

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]

Нитрат тория может экстрагироваться из водных растворов многими органическими экстрагентами. В литературе по аналитической химии описано большое число таких экстрагентов, по единственным экстрагентом, широко применяемым в химических процессах (см. раздел 10.5), является трибутилфосфат. Нитрат тория, будучи в водных растворах сильно ионизованным, образует с ТБФ в органической жидкой фазе нейтральную молекулу, имеющую формулу ТЬ (КЮз) 4 2ТБФ. Таким образом, экстракция протекает более полно, если концентрация ТЬ(МОз)4 высока. В процессе очистки тория в раствор добавляют НМОз или А1(КЮз)з. В этих условиях торий не экстрагируется из водных растворов в столь же значительной степени, как уран (см. раздел 6.4). Для более эффективной экстракции тория из водных растворов необходимо создать более благоприятные, чем для урана, условия экстракции иметь более высокие концентрации ТБФ в растворителе и высаливающих агентов в водной фазе. При низких концентрациях ТБФ уран экстрагируется, а торий остается в водной фазе. На рис. 4.2 показано, что коэффициенты распределения между НКОз и раствором ТБФ урана и тория в области низких концентраций весьма подходящи для их разделения. [c.98]

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]

Успешно применяется реэкстракция осаждением, несмотря на трудности в отделении твердой фазы от двух жидких. Для этой цели исноль-зуют осаждение диураната из органических растворов, содержащих уран (VI) в виде сульфатного комплекса. Одним из способов реэкстракции плутония (IV) из органического раствора, содержащего плутоний в форме нитратного комплекса с алкиламмонием, является осаждение его в виде оксалата плутония (IV). Этот экстракционно-реэкст-ракционный цикл предполагается использовать для окончательной очистки плутония в схеме, разработанной для применения на перерабатывающем заводе Европейского общества атомной энергии в Моле. Реэкстракция производится раствором, содержащим 2 М HNO3 и 0,02 М Н2С2О4, в специальных смесителях-отстойниках [290]. Осадок образуется хорошо и легко обрабатывается. Коэффициенты очистки от Ru и Zr+Nb на стадии реэкстракции равны соответственно Ю и 20, а в сумме достигают 200 и >10 на всех ступенях. Коэффициент очистки от урана более 1500. Во всех описанных случаях осадки находятся в водной фазе, так что разделение жидкость — жидкость и жидкость — твердая фаза проходит без осложнений. [c.139]

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]

Движение жидкостей ио каналам возможно только в одну сторону — в направлении, обратном вращению ротора. Переток фаз из канала в канал в радиальном нанравлентги обеспечивается перфорированными отверстиями в металлической ленте. При пересечении потоков фаз они смешиваются у входа в перфорированные отверстия, а в каналах м ежду перфорациями частично расслаиваются. Многократно повторяющееся смешение и разделение жидкостей в роторе экстрактора обеспечивает сравнительно высокую степень разделения фаз. Для жидкостной экстракции урана из водных растворов при сравнительно невысоких коэффициентах распределения исиользуются экстракционные колонны. Их применяют для аффинажа урана на стадии тонкой очистки, где уран извлекается из водных азотнокислых растворов органическими растворителями (ТБФ, метилизобутилкетоном и др.). Колонные экстракторы пригодны также для регенерации урана из отходов газодиффузионных заводов, из бракован-яых твэлов и других отходов уранового производства. [c.187]