СВЕРХКРИТИЧЕСКАЯ ФЛЮИДНАЯ ЭКСТРАКЦИЯ УРАНА И ПРОДУКТОВ ДЕЛЕНИЯ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ МОДЕЛЬНОГО ОТРАБОТАВШЕГО ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА В СЛАБОКИСЛЫХ РАСТВОРАХ НИТРАТА FE(III) В ПРИСУТСТВИИ ТРИБУТИЛФОСФАТА

摘要

Изучена кинетика растворения керамического UO _2 в водных растворах нитрата Fe(III) в присутствии ТБФ в среде сверхкритического CO _2. Показано, что количественный перевод U в раствор нитрата Fe в комбинации с его экстракцией из раствора во флюид в этих условиях происходит в течение ~2 ч, что более чем на порядок быстрее, чем при его растворении в растворе нитрата Fe(III) в отсутствие ТБФ в обычных условиях. Исследовано поведение урана и имитаторов продуктов деления (ПД) при переработке модельного отработавшего ядерного топлива (МОЯТ) в слабокислых растворах нитрата Fe(III) с использованием сверхкритического CO _2, содержащего трибутилфосфат. Показано, что в этих условиях происходит количественное растворение МОЯТ с одновременным извлечением нитратного комплекса U в фазу флюида, содержащего ТБФ. Выделение U из фазы флюида осуществляется его реэкстракцией в растворе H _2O _2 с одновременным осаждением U в виде его пероксида UO _4·2H _2O. При этом достигается высокая степень очистки U от всех ПД, что позволяет повторно использовать U в ядерном топливном цикле.