Аффинаж нептуния

ИЗВЛЕЧЕНИЕ И ОЧИСТКА (АФФИНАЖ) НЕПТУНИЯ [c.218]

Рис. 6.3. Схема аффинажа нептуния при переработке твэлов ВВЭР [773]

В радиохимическом производстве плутония и нептуния сорбционные процессы наиболее широко применяют на стадии аффинажа (конечная очистка) и концентрирования элементов. В этом случае сорбционные процессы имеют преимущество перед такими процессами, как выпаривание и осаждение, поскольку более удобны при больших объемах растворов, устраняют трудности, связанные с коррозией аппаратуры, и в большинстве случаев дают дополнительную очистку от коррозионных примесей и продуктов деления. Реализация ионообменных процессов достаточно проста, что существенно при работе с радиоактивными изотопами в заводских и лабораторных условиях. [c.372]

Аффинаж плутония и нептуния [c.372]

Наибольшее распространение в сорбционной технологии аффинажа плутония и нептуния получили методы с применением анионитов. Использование последних для извлечения и очистки плутония и нептуния основано на высоком сродстве этих сорбентов к четырехвалентным актиноидным элементам в растворах с высокой концентрацией азотной кислоты или нитратов [584, т. 64]. [c.375]

Выбор того или иного варианта анионообменного аффинажа плутония и нептуния определяется особенностями головных узлов технологических схем, переработки облученных твэлов. Как уже отмечалось, в голове процесса используют экстракцию, а сорбцию для доочистки и концентрирования плутония ведут после экстракционного цикла [442, 584, 597]. [c.378]

В некоторых схемах на первом экстракционном цикле Np(VI) экстрагируют совместно с ураном и плутонием [600], а после экстракции направляют в голову процесса для накопления. Затем нептуний очищают еще на одном экстракционном цикле и направляют на анионообменный аффинаж или экстракцию аминами [601]. [c.378]

Описаны [585] два способа сорбционного аффинажа плутония и нептуния на сильноосновном винилпиридиновом анионите ВП-1АП в экстракционно-сорбционной схеме переработки отработавших твэлов атомной электростанции с реакторами ВВЭР-400. По первому способу раздельно выделяют Ри(1У), а затем Нр(1У) на двух колоннах с анионитом ВП-1 АП. По второму — совместно извлекают Ри(1У) и Ыр(1У), а затем их разделяют. Показано, что оба способа могут быть использованы для извлечения и очистки нептуния и плутония из восстановительных реэкстрактов. В этой же работе детально обсуждены условия необходимые для успешного разделения нептуния и плутония как на анионитах, так и на катионитах. [c.379]

Приведенные данные показывают, что сорбционный аффинаж плутония и нептуния — относительно простой, эффективный и перспективный метод радиохимической промышленности. [c.379]

Высокая экстракционная способность и избирательность аминов по отношению к Ри(1У) и Мр(1У) в азотнокислых средах послужила основой для разработки схем выделения этих элементов из растворов ОЯГ. Большое число работ посвящено применению экстракции аминами для конечной доочистки (аффинажа) плутония и нептуния — переработки растворов, прошедших предварительную очистку и имеющих относительно низкую у-актив-ность и малое содержание примесей. Вместе с тем исследовалась возможность извлечения плутония непосредственно из высокоактивных растворов, получаемых при растворении ОЯГ. Наряду -со схемами извлечения плутония описаны также схемы выделения урана из азотнокислых растворов, получаемых при растворении некоторых видов ОЯГ 336, 337], извлечения урана и тория из сернокислых растворов, содержащих -активные продукты деления [520, 749], разрабатываются схемы извлечения плутония и нептуния из водных отходов переработки облученного урана. Экстракция аминами может быть использована также для извлечения и разделения трансплутониевых элементов [779, 780] и для выделения технеция [781], протактиния и некоторых других радионуклидов из радиоактивных материалов. [c.214]

В работах 259, 773—776, 804] описано применение экстракции амином для извлечения нептуния из азотнокислых растворов и для доочистки его от плутония. Разделение нептуния и плутония может производиться двумя способами а) восстановлением (например, с помощью Fe (II) плутония до неэкстрагируемого трехвалентного и нептуния до экстрагируемого четырехвалентного состояния с последующей избирательной экстракцией нептуния (IV) 6) обработкой растворов нитритом для перевода плутония в четырехвалентное состояние с последующим избирательным извлечением плутония. Первый способ приведен в работе [773] как основной путь извлечения и очистки нептуния при переработке облученных твэлов ВВЭР (рис. 6.3). При извлечении нептуния в этой схеме особенно эффективным оказывается рефлакс-процесс. Этот процесс позволяет без какого-либо увеличения потерь нептуния с рафинатами достигнуть коэффициента концентрирования 350 и довести концентрацию нептуния в реэкстракте до 17 г/л, при концентрации в исходном растворе 50 мг/л. Такая степень концентрирования является далеко не предельно достижимой. Поскольку при рефлакс-процессе большая часть извлекаемого элемента многократно возвращается в цикл и проходит повторную экстракцию, коэффициент очистки этого элемента от примесей также значительно увеличивается. В качестве реэкстрагента при аффинаже нептуния [776] применены 5%-ные растворы карбамида, который является довольно сильным комплексообразова-телем для четырехвалентных актиноидов [805]. Карбамид как реэкстрагент имеет преимущество перед уксусной кислотой, так как не извлекается экстрагентом и поэтому сохраняется в достаточной концентрации на всех ступенях противоточной реэкстракции. При возвращении реэкстракта в голову процесса он значительно разбавляется и подкисляется, в связи с чем комплексообразующая способность карбамида в исходном растворе практически не проявляется и возвращенный в голову процесса карбамид не препятствует извлечению нептуния при экстракции. [c.218]

Схема аффинажа нептуния, описанная в работе [776] включает пять ступеней экстракции при 1 водн 1 орг = 5 1, 14 ступеней промывки при Fopr Уводн=2 1 и 12 ступеней реэкстракции при V opr водн=5 1. Таким образом, без рефлакса достигается концентрирование Np в 25 раз. С помощью рефлакс-процесса достигается концентрирование в 350 раз, что не является пределом. Исходный раствор содержит 50 мг/л Np, 1,5 т/л Ри, [c.218]

В промышленности для аффинажа плутония и нептуния служат как экстракция, так и сорбция. Считается, что будущее принадлежит экстракционным процессам, поскольку при этом легче осуществить непрерывные процессы в аппаратах ядернобезопас-ной геометрии [440, 442]. Однако, сорбционные процессы до настоящего времени используют на ряде заводов. Так на заводе п Саванна-Ривер [463, с. 286] с 1964 г. применяют ионообменный процесс извлечения 2 Np из хвостов пурекс-процесса. Здесь работает установка, на которой последовательно протекают одич катионообменный и три-четыре анионообменных цикла. Такая сорбционная переработка позволяет извлечь, очистить и сконцентрировать нептуний для оксалатного осаждения. На первом цикле применяют сорбент дауэкс-1 X 3. Из-за опасности забивания колонн твердыми взвесями используют колонны с подвижным слоем сорбента или с перемешиванием. Для аффинажа плутония применяют различные сорбционные схемы, используя как катиониты, так и аниониты, а также их сочетания. [c.373]

В работе [604] рассмотрены результаты анионообменного аффинажа плутония и нептуния из восстановительных реэкстрактоз от экстракционной регенерации отработавших твэлов ВВЭР Нововоронежской атомной электростанции. В качестве сорбента в схеме аффинажа использовался гелевый винилпиридиновый анионит марки АВ-23М. Оценено влияние метода подготовки раствора к первому циклу совместного извлечения Ри(1У) и Нр(1У) на их извлечение и очистку от продуктов деления, а также способа разделения нептуния и плутония на степень их взаимной очистки во втором цикле. Авторами показано, что использование Ре (И) для стабилизации пары Нр(1У) — Ри(1У) на первом сорбционном цикле дает меньшие сбросы плутония и нептуния с фильтратом и промывными водами. Однако плутоний и нептуний от урана и осколочных элементов в этом случае очищаются хуже, чем в случае использования перекиси водорода. Плутоний и нептуний разделяются лучше, чем на стадии восстановительного элюирования, если Ри(1У) и Нр(1У) сорбируются по отдельности. Очистка от продуктов деления в этом случае тоже выше [604]. [c.379]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология