溶剂萃取法从辐照镎靶中提取分离238Pu(Ⅰ):镎钚共去污循环

摘要

考察了80℃条件下偏二甲基肼(UDMH)还原Np(Ⅴ),Pu(Ⅳ)的反应,结果表明镎钚能以较快的速度还原为Np(Ⅳ)和Pu(Ⅲ);获得了UDMH与HNO2发生反应的计量比为1:1;并得到了HNO2将UDMH-Np(Ⅳ)-Pu(Ⅲ)体系中钚氧化为Pu(Ⅳ)、镎保持为Np(Ⅳ)的条件.在此基础上,设计并验证了以TBP为萃取剂从辐照镎靶溶解液中分离提取”8Pu的镎钚共去污循环工艺.该工艺分为镎钚共萃取、钚反萃、镎反萃三个部分.串级实验的验证结果表明,在镎钚共萃取工艺段,采用偏二甲基肼(UDMH)还原亚硝酸氧化两步法可将镎钚同时保持为Np(Ⅳ)与Pu(Ⅳ),选用20％TBP/煤油萃取体系,可实现镎与钚的萃取率均在99.5％以上,可实现镎钚共萃取;在钚反萃T芝段,选用氨基磺酸亚铁为还原剂并保持补萃段HN03浓度7mol/L,钚的反萃率达到99.97％,镎的反萃率仅为0.81％,可实现镎钚分离;在镎反萃工艺段,镎反萃率在99.5％以上,可将镎反萃进入水相.通过实验初步确定了以TBP作萃取剂用溶剂萃取法从辐照镎靶中提取分离238PU的可行性。但在工艺设计上还存在很多可改进的地方，如1A中镎的收率、1B中反萃剂的选择以及流比的选择等。本工作下步将考虑钚的纯化循环、镎的纯化循环的设计，以及优化共去污循环。