Нитраты Облучение продуктов

Помимо редокс- процесса для переработки облученного горючего был разработан пурекс-процесс. В этом процессе для отделения урана и плутония друг от друга и от продуктов деления также применяется экстракция. В качестве экстрагента используется раствор ТБФ в инертном углеводородном разбавителе, а вместо А1(МОз)з высаливающим агентом является НМО.з, создающая высокую концентрацию нитрат-ионов. Окислительно-восстановительные реакции плутония, описываемые уравнениями (4) — (9), характерные для редо кс-процесса, находят применение и в пурекс-процессе. Но в пурекс-процессе лучше экстрагируется плутоний (IV), а не плутоний (VI). В условиях пурекс-процесса ТБФ также почти не экстрагирует плутоний (III). Это явление положено в основу разделения урана и плутония после первого экстракционного цикла. Проведением экстракции при 40—50° С достигаются повышенные скорости окислительно-восстановительных реакций, а следовательно, и лучшее разделение при экстракции. [c.240]

Те, Сз, Ва). С целью выделения неиспользованного топлива и удаления примесей, отравляющих цепную реакцию, облученный уран через определенные промежутки времени подвергается переработке его растворяют в азотной кислоте и экстрагируют образовавшиеся нитраты органическими растворителями. В исходном растворе содержатся также и вспомогательные компоненты топлива 2г, ЫЬ, Сг и А1. Путем подбора соответствующих условий экстракции получается полное отделение урана и плутония от продуктов распада, а затем разделение урана и плутония, которые служат дальше топливом в реакторах различного типа. [c.433]

Перспективная область применения радиационно-химического метода очистка газов от оксидов азота и серы. В частности, при облучении топочных газов ТЭС резко возрастает скорость окисления этих оксидов до N02 и серного ангидрида с последующим образованием азотной и серной кислот. Оптимальная температура газов, поступающих на очистку, составляет 70-100 С, т.е. значительно ниже, чем в термических методах. Если одновременно к газам добавить эквимоляр-ные количества аммиака, то в качестве конечных продуктов появятся пе кислоты, а сульфат и нитрат аммония [c.395]

Особенности радиолиза замороженных водных растворов были рассмотрены ранее на примере льда (стр. 132) и растворов нитратов (стр. 133). Следует иметь в виду, что величины выходов, полученные на основе химических анализов продуктов после (нагревания и оттаивания облученных замороженных растворов, до некоторой степени сомнительны. В частности, невозможно различить, какая доля суммарного эффекта облучения связана с микрогетерогенностью твердой фазы, возникающей при замораживании. [c.302]

Как и при радиолизе нитратов, была обнаружена зависимость выхода продуктов радиолиза от температуры прогрева облученных образцов. В случае перхлората калия по мере роста температуры прогрева облученной соли радиационно-химический выход кислорода и хлорида возрастает, а хлората — уменьшает- [c.302]

Если нет возможности облучать вещества в элементарном виде, то в большинстве случаев используют окислы или карбонаты. При использовании в качестве мишени хлорида, или бромида облучаемого элемента, помимо основного радиоактивного изотопа, образуются примеси в случае хлоридов 5 , Р и СР , а в случае бромидов Вг . Облучение нитратов, разлагающихся в процессе облучения на нитриты и кислород, может нарушить нормальную работу реактора. Были сделаны попытки готовить сложные органические соединения, меченные радиоактивными изотопами (С 4, Вг , и др.), прямым облучением мишеней из подходящего материала. Однако термическая и радиационная неустойчивость этих мишеней, малый выход конечного продукта, низкая удельная активность, трудности контроля положения метки и последующей очистки делают эти методы мало пригодными. [c.669]

Поведение радионуклидов при плазменной переработке нитрата регенерированного урана па оксиды урана и раствор азотной кислоты исследовано экспериментально. Работа выполнялась на высокочастотной плазменной установке, аппаратурная схема которой показана на рис. 4.28. В качестве сырья была использована смесь продуктов различных радиохимических заводов, перерабатывающих облученное ядерное топливо уран-графитовых и легководных энергетических реакторов. Среднее содержание определяемых радионуклидов в исходной смеси приведено в табл. 4.21. [c.228]

В-четвертых, в спектрах ЭПР облученных замороженных щелочных растворов нитрата и нитрита натрия, как это было показано позже теми же авторами [95—97], наблюдаются линии, принадлежащие ион-радикалам КОд и N0 , т. е. продуктам взаимодействия электрона с ионами N0 и КОа соответственно. [c.28]

III имеет триплетную структуру, обусловленную взаимодействием неспаренного электрона с ядром атома азота N . Он образуется в нейтральных и щелочных растворах, причем относительная интенсивность его линий увеличивается с ростом концентрации щелочи. В кислой среде линии радикала III отсутствуют. По мнению цитируемых авторов, этот радикал является ион-радикалом NO3 —продуктом взаимодействия гидратированного электрона с ионом N0 (реакция (173)). Характеристики данного радикала (см. табл. 9) близки к характеристикам NOg , полученным в работе [128] при исследовании спектров ЭПР облученного кристаллического нитрата в присутствии малых добавок нитрита. [c.145]

Экстракцию трибутилфосфатом можно применять и для разделения тория, урана-233, и продуктов деления при переработке облученных материалов ториевого реактора-размножителя. Следует иметь в виду, что использование керосина в качестве разбавителя ТБФ приводит к появлению при экстракции третьей фазы, представляющей собой почти чистый сольват нитрата тория с ТБФ. Разделение и очистку урана и тория можно проводить двумя путями либо проэкстрагировать сначала уран, а затем торий с дальнейшей их очисткой, либо извлечь совместно уран и торий, разделив их затем на стадии промывки. [c.209]

Технологическая схема, приведенная на рис. 1. 14, показывает редокс-процесс, который был применен на заводе (в Соединенных Штатах) для. разделения урана, плутония н продуктов деления из облученного металлического урана. Этот процесс основан на хорошей экстрагируемости урана и плутония в шестивалентном состоянии гексоном (метилизобутилкетоном) из водных растворов нитрата алюминия, а также на способности плутония значительно 22 [c.22]

Облученный металл растворяют в азотной кислоте. Уран и плутоний окисляют до шестивалентного состояния. Экстракция из водного раствора осуществляется в противоточной колонне, где легкой фазой является гексон. Экстрагированные продукты деления вымываются из гексона водным раствором нитрата алюминия. Экстракт из первой колонны проходит во вторую, где плутоний реэкстрагируется в воду промывным раствором, содержащим восстановитель для плутония, но не для урана. Гексан из второй колонны проходит в третью, где уран реэкстрагируется в воду. [c.23]

Очистка от продуктов деления. Из тех высокоактивных продуктов деления, которые присутствуют в облученном топливе после его охлаждения, наиболее трудно отделимы цирконии, ниобий и рутений (в порядке уменьшающейся трудности отделения) [II]. Коэффициенты распределения продуктов деления и эффективность очистки от них урана и плутония регулируются концентрацией нитрат-иона в водной фазе и концентрацией свободного трибутилфосфата в органической фазе. В экстракционной колонне I в значительных концентрациях присутствуют два компонента — уранил нитрат и азотная кислота, — и они определяют концентрации нитрат-иона и свободного трибутилфосфата. По мере экстракции урана и азотной кислоты в органическую фазу концентрация свободного трибутилфосфата уменьшается, так как идут две следующие суммарные реакции [c.330]

Выбор органического растворителя зависит от следующих факторов от селективности растворителя по отношению к нитратам уранила и плутония, легкости извлечения урана и плутония из органической фазы (после первичной экстракции), от химической и радиационной стойкости растворителя, его поверхностного натяжения, возможности регенерации растворителя, вязкости получаемых растворов, токсичности, воспламеняемости, а также стоимости растворителя. Некоторые растворители (метилизобутилкетон, циклогексанон и трибутилфосфат) обладают всеми свойствами, требуемыми в процессах выделения и очистки урана, плутония и продуктов деления из растворов облученного металлического урана или тория. [c.282]

Количество нитрит-иона и кислорода определялось в опытах по растворению в воде облученных нитратов значение С (—N07) у различных нитратов колеблется от 0,01 до 3 [7]. В нитратах, как и в щелочно-галоидных кристаллах, образуются / -центры, но в данном случае картина несколько сложнее, так как центры окраски могут реагировать с ионами МОГ и Ог. Термический отжиг ведет к некоторой рекомбинации продуктов радиационного разложения нитратов [8]. [c.359]

Качественное подтверждение теория теплового клина получила на примере у-радиолиза твердого нитрата. Установлено, что выход нитрита заметно увеличивается с ростом температуры облучения в интервале от 30 до 150°, причем для таких чувствительных к температуре нитратов характерно большее увеличение выхода нитрита при переходе от у- к а-излучению. Доводом против использования теории теплового клина при объяснении эффектов ЛПЭ в аромати-ке служит то, что влияние температуры на радиолиз в общем слабое, а продукты, характеризующиеся наибольшим и наименьшим температурными эффектами при радиолизе бензола, а именно дифенил [c.58]

Химизм экстракции нитратов других элементов во многом сходен с экстракцией урана и плутония. Наиболее экстрагируемыми нитратами являются те, которые легко образуют нейтральные комплексы. Согласно Флетчеру [221], по способности к комплексообразованию нитраты элементов, находящихся в облученном ядерном горючем, а также попавших в растворы в качестве примесей и продуктов коррозии, можно разбить на три группы (табл. 2.26). К первой группе относятся- [c.101]

В раствор после отделения нерастворимого остатка добавлялась смесь долгоживущих продуктов деления, выделенных по истечении года из облученного образца урана, нитрат железа (5 жг Ге) и аммиак. Осадок гидроокиси железа центрифугировался, промывался, высушивался и прокаливался. [c.21]

Конкуренцию между цирконием и рутением за вредные продукты, образующиеся в результате облучения растворителя II, изучали путем выдержки порции облученного растворителя со смесью нитратов двух металлов. В присутствии циркония удержание рутения в органическом растворе после щелочной промывки в течение 80 мин при 60° С было мень шим [c.144]

Проведенные лабораторные исследования вызвали некоторый оптимизм относительно возможностей применения процесса экстракции нитратами длинноцепочечных четвертичных аммониевых оснований как в головном процессе для снижения начальной активности продуктов деления, так и в конечных процессах и даже в основном процессе. Однако самым главным условием применения четвертичных аммониевых соединений будет их устойчивость к облучению и химическому воздействию в условиях процесса, а также то, насколько они удовлетворяют другим требованиям процесса. Это относится и к возможным разбавителям, поведение которых в процессе известно лучше [35—38]. Необходимо собрать гораздо больше сведений по экстракционному поведению различных соединений, встречающихся при переработке облученного ядерного горючего. Таким образом, нужно еще очень много сделать, чтобы достичь целей практического применения четвертичных аммониевых оснований. [c.193]

В табл. 18 рассматривается взаимодействие урана, тория плутония и продуктов деления с химическими реагентами, обычно применяемыми для выделения и очистки плутония из облученного урана. Поскольку на практике чаще всего приходится иметь дело с азотнокислыми растворами, то данные таблицы относятся именно к таким растворам. При этом предполагается, что в ис ходном растворе присутствуют уран в виде и02(Н0з)2 церий — в виде смеси трех- и четырехвалентных соединений цезий, стронций, барий, все редкоземельные элементы, итт.рий, родий — в виде нитратов цирконий—в виде нитрата циркония ниобий— [c.265]

Этот метод был проверен при определении содержания UXi в необлученном и облученном нейтронами нитрате уранила. В двух анализах получены идентичные активности и кривые поглощения это показывает, что по описанной выше методике получен радиохимически чистый иХ]. При анализе растворов с высокой активностью продуктов деления может возникнуть необходимость повторения несколько раз осаждения йодата и оксалата тория. [c.118]

Использование аминов для извлечения плутония непосредственно из растворов облученного урана предложено и исследовано также другими авторами [356, 387, 778, 788, 789]. В работе [790] описана технологическая схема переработки ОЯГ, основанная на экстракции плутония ЧАО из азотнокислых растворов. Схема включает два цикла экстракции ЧАО, которые обеспечивают коэффициент очистки плутония от р- и у-активных продуктов деления 10 —10 . Остающийся в рафинате уран в дальнейшем выделяется упариванием рафината и термическим разложением нитрата и поступает на фторирование. [c.215]

Жидкость, выбранная в качестве неподвижной фазы, должна быть по существу нелетучей и устойчивой при рабочей температуре хроматографа. Как правило, распределяющая жидкость кипит при температуре на 250— 300° выше рабочей. Однако максимально допустимое давление пара в каждом отдельном, случае определяется чувствительностью детектора. Если растворитель в колонке чрезмерно испаряется, то фон детектора будет высоким, основная линия неустойчивой, длительность работы колонки небольшой и фракции, отбираемые из газа-носителя, будут загрязнены жидкой фазой или продуктами ее разложения. Следовательно, ясно, что такие растворители, как диметилсульфоксид и диметилсульфолан, обеспечивающие хорошее разделение при комнатной температуре, нельзя применять для разделения высококипящих веществ. С повышением рабочей температуры выбор растворителей все более и более ограничивается и в конце концов становится определяющим фактором при достижении верхнего предела температур. Так, например, только облученные асфальтены, полифенильные смолы и эвтектические смеси неорганических солей можно применять в течение длительного времени при температуре выше 350°. В настоящее время из всех доступных неподвижных жидкостей наиболее термоустойчивы смеси нитратов натрия, калия и лития, нанесенные соответствующим образом на измельченный огнеупорный кирпич. Они оказались полезными при разделении ряда органических смесей [62]. По сравнению с органическими жидкостями степень разделения у таких неорганических жидкостей мала, но удерживаемые объемы также невелики, что позволяет применять длинные колонки. [c.39]

Плутоний обычно отделяют от урана и продуктов деления экстракцией органическим растворителем. Облученный уран растворяют в ТШ Оз, после чего раствор подготавливают для экстракции урана и плутония. В США применяют два процесса экстракции органическим растворителем редокс-процесс (см. раздел 10.3) с использованием метилизобутилкетона и пурекс-процесс (см. раздел 10,4) с применением ТБФ, разбавленного углеводородами. Поскольку полнота экстракции обеспечивается лишь при высокой ко11центрацин нитрата, то в редокс-пропессе добавляют. А.1(. Юз)з, а в пурекс-процессе — Н Юз. Чтобы подготовить раствор к экстрак- [c.160]

Торекс-процесс . Этот процесс предназначен для разделения урана, тория и продуктов распада, получающихся при облучении тория в реакторе-размножителе. Экстрагентом служит раствор трибутилфосфата в парафинистом керосине (в присутствии ароматических углеводородов возможно образование третьей фазы). В качестве высаливателя используют нитрат алюминия. Разделение достигается при троекратном проведении операций экстракции, промывки и реэкстракции. [c.657]

Аделл интенсивно исследовал изменения этого типа спектрофотометрическим методом [3—6, 8] и нашел, что, например, реакция (1) происходит в твердом состоянии и в растворе по кинетическому уравнению первого порядка и конечным продуктом является 100%-ная нитро-форма. Облучение нитро-формы светом приводит к обратной реакции, т. е. к образованию нитритосоединения [5, 6]. Перхлорат ведет себя иначе оп также изомеризуется в твердом состоянии, но не по кинетическому уравнению первого порядка [4]. Константа скорости зависит от имеющегося аниона например, нитраты таких соединений изомеризуются примерно в четыре раза быстрее, чем хлориды [8]. В случае динитросоединений типа иона 1,6-диамминдипиридиндинитрокобальта (III) реакция в твердом состоянии идет, по-видимому, через два последовательных процесса первого порядка и окончательно получается динитросоединение. Однако в растворе вся реакция идет но уравнению первого порядка [2]. В этом случае равновесие, по-видимому, не смещено полностью в сторону нитросоединения, так как наблюдалось, что предельное значение коэффициента экстинкции раствора динитрита — нитрата больше, чем коэффициент экстинкции эквивалентного раствора динитронитрата [2]. [c.204]

Позднее было доказано [4], что в у-облученном ЫаЫО , содержащем примесь AgN0.2, действительно образуется радикал N0.,, спектр ЭПР которого представляет собой триплет. Интересно, что выход НОг при радиолизе продукта, не содержащего AgN02, приблизительно в 10 раз меньше. При нагревании электрон, захваченный в дефекте кристаллической решетки, высвобождается и снова захватывается радикалом -МОз, который вновь превращается в ион N02. Исследуя нитрат калия К МОд, те же авторы [5] пришли к заключению, что образование радикала N02 происходит в две стадии. Сначала под действием у-излучения от аниона N0, отрывается атом кислорода и образуется нон N02. Затем происходит отрыв электрона и образование радикала ЫОз. Было также установлено, что при облучении К НОз и К МОд образуется ион N0,, который идентифицирован как по спектру ЭПР, так и по спектру оптического поглощения (максимум при л — 3550 А). При больших дозах (3- 10 зз-г ) образуются радикалы Характерная для N02 полоса поглощения в области X = 35004-8000 А наблюдается и в спектре кристалла. Радикал N02, кзк и ион N01 исчезает при облучении светом с л = 3300 - 5200 А. Следовательно, при этом происходит переход электрона от иона N0 к радикалу N02- [c.287]

Светящиеся в темноте вещества были довольно широко известны и до открытия фосфора. Помимо светящихся насекомых и светящегося гниющего дерева еще в 1602 г. было открыто свечение в темноте так называемого болонского камня , предварительно облученного на солнце. В середине XVII в. саксонский чиновник Балдунн получил действием азотной кислоты на известь продукт, весьма гигроскопичный и расплывающийся на воздухе. Прокалив этот продукт в реторте, Балдуин обнаружил, что он светится в темноте. По имени автора этого наблюдения безводный нитрат кальция стали называть фосфором Балдуина . Таким образом, [c.215]

Это падение выхода связано, очевидно, с наконлонием продуктов реакции — нитрита и водородных ионов — и возникновением противоположно направленной радиациопно-хнмической реакции превращения нитрита в нитрат. Для изучения влияния значения pH раствора иа выход процесса было проведено облучение 1 М раствора нитрата калия с тремя различными буферными добавками. Результаты представлены па рис. 2, где кривые [c.93]

Хотя детали этого метода не были опубликованы, некоторые условия его проведения можно найти в описании торекс -про-цесса, разработанного в Окриджской национальной лаборатории для отделения тория и от редких земель л других продуктов деления, находящихся в облученном тории. В этом процессе преобладание тория в органической фазе при равновесии достигается введением в водную фазу нитрат-ионов высокой концентрации в виде азотной кислоты или нитрата алюминия. Поскольку равновесное распределение определяется уравнением [c.192]

Большинство методов определения плутония основано на электрохимическом окислении плутония(III) до плутония (IV). Анализ выполняют в специально сконструированных электролитических ячейках, снабженных соответствующим рабочим электродом и обеспечивающих безопасность работы с радиоактивными растворами. При определении плутония в твердых и жидких плутонийсодержащих материалах [223], керамических огнеупорных топливных материалах [234], смесях урана и плутония [229, 236—238, 241], в растворах нитрата уранила, в продуктах облученного ядерного топлива [239, 240], металлокерамике, содержащей 15 7о РиС + иС и 10 % Ре [223], Ри после растворения анализируемого объекта химически или электрохимически восстанавливают до Ри . Его окисляют при контролируемом потенциале на платиновом или золотом электродах. Предложен прецизионный кулонометр для определения основного компонента — плутония методом ППК показаны способы устранения мешающего влияния примесей Ре, 1г, Р1, основанные на варьировании условий эксперимента [238, 235] и использовании новых вариантов прямой кулонометрии — хроматокуло-нометрии [168]. [c.67]

Растворы нитрата Милликоличества уранила, продукты переработки облученного ядерного топлива, оксиды плутония [c.127]

Растворимость уранилнитрата в эфире и нерастворимость в последнем нитрата тория используются для отделения UXj (тория) от урана. Во время экстракции UXi переходит в слой кристаллизационной воды, освобождающейся при этом из уранилнитрата [26, 121, 4]. При использовании этого процесса для обработки облученного нейтронами урана большинство продуктов деления также переходит в воду. Экстракция растворителями может облегчаться применением комплексообразующих агентов [21]. Например, уранилбензоилметан и аналогичное соединение UXi совместно переходят из воды в органические растворители и могут быть отделены таким путем от продуктов деления [51]. Относительно сложных соединений плутония, растворимых в органических растворителях, см. [106]. Хайсинский [61] обсуждал возможность разделения с помощью растворителей нитратов радия (нерастворимых в спирте и пиридине), актиния (растворимых в спирте и пиридине) и тория (растворимых в спирте, но не в пиридине). [c.21]

Наиболее эффективный метод отделения Th от осколочных РЗЭ заключается в экстракции нитрата тория окисью мезитила (изо-пропилидинацетоном) в присутствии А1(ЫОз)з в качестве высаливателя. Этот метод предложен для выделения Th из радиоактивных руд [399].Хиллер и Мартен [353] применили окись мезитила для отделения тория от редкоземельных продуктов деления ядер тория у-квантами. Металлический торий после облучения растворяли в конц. НС1 с добавкой небольшого количества NagSiFe раствор на- сыщали А1(ЫОз)з и торий экстрагировали окисью мезитила. [c.187]

Особенности разделения тория и урана-233 трибутилфосфатом. Разделение и очистка тория и урана-233 более сложны, чем разделение и очистка урана и плутония. Трудность заключается в том, что химические свойства тория близки к свойствам некоторых продуктов деления, особенно редких земель. Торий не может быть переведен в высщую или низшую валентность, подобно плутонию, что заставляет искать более тонкие приемы очистки для тория. При переработке облученного тория приемами экстракции подбор растворителя решается не легко еще и потому, что торий является макрокомпонентом, т. е. его много больше, чем урана, тогда как при переработке облученного урана плутония много меньше, чем урана. Вследствие этого большое значение имеет растворимость нитрата тория в растворителях и соотношение потоков водного и органического растворов. Наконец, разделение осложняется наличием протактиния, который легко экстрагируется некоторыми растворителями. [c.144]

Применение ТБФ с керосином позволяет удовлетворительно решить схему переработки облученного тория [6, 7 ] Роль растворимости нитрата тория в этой экстракции очень большая. Растворимость нитрата тория в чистом ТБФ мала и составляет 20,1% при комнатной температуре. С повышением температуры растворимость доходит до 22,85%, что соответствует почти в точности соотношению, определяемому формулой сольвата ТЬ (ЫОз)4-2ТБФ. Введение разбавителя снижает растворимость нитрата тория соответственно снижению доли ТБФ. Насыщение растворителя нитратом тория способствует очистке от продуктов деления, что связано с высаливающим эффектом. Разбавление ТБФ керосином осложняет процесс экстракции, так как в определен- [c.144]

При облучении металлической поверхности электрода световым импульсом (используют для этих целей и лазер) происходит фотоэмиссия электронов с облученного электрода в раствор электролита. Если вблизи электрода находятся соединения — перехватчики образующихся при фотоэлиссии сольватированных электронов, то возникают промежуточные продукты восстановления перехватчика, обладающие различной устойчивостью [158, 159]. Так, фотоэмиссия электронов в кислые растворы, содерн ащие нитрат-анионы, приводит к образованию дианион-радикалов NOj [158]. [c.84]