硝酸肼還原反萃取分離镎/钚的研究

楊 賀　張 虎　李 麗　黃小紅　王日騰

（中國原子能科學(xué)研究院 放射化學(xué)研究所　北京 102413）

硝酸肼還原反萃取分離镎/钚的研究

楊 賀張 虎李 麗黃小紅王日騰

（中國原子能科學(xué)研究院 放射化學(xué)研究所北京 102413）

镎的提取和分離是國際后處理領(lǐng)域重點(diǎn)關(guān)注的研究課題之一。在Purex流程中，硝酸肼常被用來作為亞硝酸的清掃劑，此外，由于硝酸肼對Np（VI）和Pu（IV）的氧化還原反應(yīng)具有選擇性，理論上可以利用其反應(yīng)速率上的差異來實(shí)現(xiàn)镎與鈾钚的分離。為探索硝酸肼分離镎/钚工藝提供可行性，本文采用單級萃取設(shè)備研究了硝酸肼還原反萃Np和Pu的過程。通過研究硝酸濃度、硝酸肼濃度和反應(yīng)溫度對還原反萃過程的影響，確定了Np（VI）和Pu（IV）反萃動力學(xué)方程和表現(xiàn)活化能。進(jìn)一步通過動力學(xué)方程得出硝酸肼還原反萃Np（VI）和Pu（IV）的半反應(yīng)時(shí)間，并對 Np（VI）/Pu（IV）分離過程的工藝進(jìn)行了初步探索。

硝酸肼，還原反萃，分離镎钚

镎是后處理中僅次于鈾和钚的重要核材料［1］。從環(huán)境、安全和資源利用等方面考慮，后處理中實(shí)現(xiàn)對镎的分離和回收具有重要意義。目前，商業(yè)后處理廠均采用水法Purex流程進(jìn)行乏燃料后處理。由于镎的化學(xué)性質(zhì)復(fù)雜，其在Purex流程中的走向分散，這給镎的分離和回收帶來許多困難。近年來，隨著動力堆燃耗的不斷提高，美國、法國、日本、印度等許多國家針對高燃耗乏燃料開展了先進(jìn)Purex流程的研究［2］。先進(jìn)Purex流程中的一個(gè)重要特點(diǎn)是將镎與鈾钚共同萃取，避免镎進(jìn)入高放廢液，并實(shí)現(xiàn)镎的全分離和回收。……