二甲基羥胺在鈾钚镎分離中的應(yīng)用

二甲基羥胺在鈾钚镎分離中的應(yīng)用1、乏燃料后處理核能就是一種清潔得能源,發(fā)展核電就是改善全球環(huán)境最現(xiàn)實(shí)得途徑。核燃料主要由可裂變材料和可轉(zhuǎn)換材料組成。可裂變材料裂變過(guò)程中,主要產(chǎn)生三個(gè)效應(yīng):(1)釋放大量得熱量,即核能。(2)可轉(zhuǎn)換材料轉(zhuǎn)換為可裂變材料,這就是核燃料增殖得基礎(chǔ)。(3)產(chǎn)生裂片。裂片得累積,會(huì)阻礙可裂變材料得進(jìn)一步裂變,累積到一定程度,可使裂變難以發(fā)生,即成為乏燃料,這就需要卸堆進(jìn)行處理。乏燃料中含有大量得U、Pu、次量錒系元素和裂變產(chǎn)物。低濃縮鈾做核燃料時(shí),其乏燃料中存在著95、5％左右得U,0、9％左右得Pu和0、07％得Np,而且Pu和Np得含量隨燃耗得增加而增加。通過(guò)乏燃料后處理,可以達(dá)到以下目得:(l)從大量裂變產(chǎn)物中分離回收其中得U和Pu,使之作為可裂變材料重新使用,節(jié)約資源,實(shí)現(xiàn)天然資源得最優(yōu)化使用。(2)處理放射性廢物,使之能以穩(wěn)定、無(wú)害得方式長(zhǎng)期安全貯存,減少環(huán)境安全得風(fēng)險(xiǎn)。何輝,王方定,胡景、N,N-二甲基羥胺在鈾钚分離中得應(yīng)用和計(jì)算機(jī)程序得開(kāi)發(fā)[D]、北京:中國(guó)原子能科學(xué)研究院,2001、2、后處理流程

TBP對(duì)U(VI)和Pu(IV)具有比對(duì)裂變產(chǎn)物更大得萃取能力,通過(guò)多級(jí)萃取可使U、Pu和裂變產(chǎn)物相分離。由于TBP對(duì)Pu(III)萃取能力很小,選擇適當(dāng)?shù)眠€原反萃劑,將Pu(IV)還原成Pu(III),并反萃到水相中,從而分離U、Pu。何輝,王方定,胡景、N,N-二甲基羥胺在鈾钚分離中得應(yīng)用和計(jì)算機(jī)程序得開(kāi)發(fā)[D]、北京:中國(guó)原子能科學(xué)研究院,2001、

王錦花,包伯榮,吳明紅,等、N,N-二甲基羥胺輻解產(chǎn)生得氣態(tài)烴類(lèi)得定性和定量分析[J]、核技術(shù),2004,27(4):301-304、3、

N,N-二甲基羥胺(DMHAN)相關(guān)研究:還原Pu(IV)還原Np(Ⅵ)合成與表征輻解產(chǎn)物及輻照穩(wěn)定性化學(xué)穩(wěn)定性Pu(IV)與DMHAN得氧化還原反應(yīng)動(dòng)力學(xué)反應(yīng)方程式:I、還原Pu(IV)何輝,王方定,胡景、N,N-二甲基羥胺在鈾钚分離中得應(yīng)用和計(jì)算機(jī)程序得開(kāi)發(fā)[D]、北京:中國(guó)原子能科學(xué)研究院,2001、9大家應(yīng)該也有點(diǎn)累了，稍作休息大家有疑問(wèn)的，可以詢(xún)問(wèn)和交流結(jié)論:在NO3-離子濃度較高情況下,Pu(Ⅳ)與NO3-之間形成得不具有反應(yīng)活性得配合物(一般就是PuNO3+)得濃度增加,使得具有反應(yīng)活性形式得Pu(Ⅳ)得量減小,從而減小了Pu(Ⅳ)與DMHAN得氧化還原反應(yīng)得速率。U(Ⅵ)濃度對(duì)DMHAN-Pu(Ⅳ)體系得反應(yīng)動(dòng)力學(xué)影響很小,在工藝條件下可以忽略不計(jì)。溫度對(duì)反應(yīng)有著顯著得影響。隨著溫度得升高,反應(yīng)速率顯著加快。二甲基羥胺作為還原劑得反應(yīng)過(guò)程,具體反應(yīng)方程式如下:4Pu4++2(CH3)2NHOH++2H2O=4Pu3++N2+2CH3OH+2HCHO+6H+

(1)

4Pu4++2(CH3)2NHOH+=4Pu3++N2O+2CH4+4H++H2O

(2)當(dāng)還原劑過(guò)量時(shí)。按式(1)進(jìn)行;還原劑欠量時(shí),按式(2)進(jìn)行。葉國(guó)安、Purex流程中有機(jī)無(wú)鹽試劑得應(yīng)用分析[J]、原子能科學(xué)技術(shù)、2004年3月,第38卷第2期、

晏太紅,左臣,鄭衛(wèi)芳,鮮亮,李傳博、一種钚得純化濃縮方法[P]、C22B3/40;C22B60/04、CN104004928A、

2014、08、27、影響因素:兩相接觸時(shí)間對(duì)反萃率得影響極大:反萃開(kāi)始時(shí),接觸時(shí)間稍有增加,即可使反萃率顯著增加。但反萃一定時(shí)間后,相接觸時(shí)間得影響就變得很小。溫度、酸度、還原劑DMHAN用量提高溫度、降低酸度、增加DMHAN用量都能加快反萃速率。但就是超過(guò)一定得相接觸時(shí)間時(shí),這些因素對(duì)總反萃率得增加影響不大。何輝,胡景折,張先業(yè),肖松濤,朱文彬,王方定、

N,N-二甲基羥胺對(duì)Pu(IV)得還原反萃和相應(yīng)得計(jì)算機(jī)模型[J]、核化學(xué)與放射化學(xué)、

2001年5月,第23卷第2期、DMHAN還原Np(Ⅵ)得動(dòng)力學(xué)分光光度法,于980、3nm處跟蹤Np(Ⅴ)得吸光度,至該處吸光無(wú)明顯變化為止。反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程:-dc[Np(Ⅵ)]/dt=kc[Np(Ⅵ)]c(DMHAN)/c0、6(H+)25℃、離子強(qiáng)度4、0mol/kg時(shí),速率常數(shù)k=289、8(mol/L)-0、4/min結(jié)論:離子強(qiáng)度I=1、04~4、5mol/kg、c[U(Ⅵ)]=0~0、69mol/L范圍內(nèi),k值無(wú)明顯變化。隨著溫度得升高,反應(yīng)速率加快。II、還原Np(Ⅵ)李小該,何輝,葉國(guó)安,等、二甲基羥胺還原Np(Ⅵ)得反應(yīng)動(dòng)力學(xué)[J]、核化學(xué)與放射化學(xué),2010,32(5):262-267、III、合成與表征

李高亮,何輝,胡景炘,等、N,N-二甲基羥胺得合成及表征[J]、化學(xué)試劑,2006,28(4):202-204、

劉方,李高亮,王輝,等、N,N-二甲基羥胺合成工藝改進(jìn)研究[J]、中國(guó)原子能科學(xué)研究院年報(bào),2009(1):371-372、放大合成工藝采用大型合成裝置研究建立了DMHAN得放大合成工藝。工業(yè)純N,N-二甲基環(huán)己胺和30%雙氧水作為原料,將氧化反應(yīng)控制為40～60℃,中間氧化產(chǎn)物采用減壓熱解。結(jié)果表明,此放大工藝合成周期較短(約1～2d),單批次DMHAN合成能力約為3kg,產(chǎn)率為53、2%,純度為99%,產(chǎn)品性能可滿(mǎn)足工藝要求。李高亮,何輝,唐洪彬,等、N,N-二甲基羥胺得放大合成工藝研究[J]、中國(guó)原子能科學(xué)研究院年報(bào),2009(1):351-351、微量羥胺得測(cè)定方法:間接分光光度法羥胺在弱酸性介質(zhì)中使Fe(Ⅲ)還原為Fe(Ⅱ)后,與鄰菲啰林形成配合物,在510nm有吸收峰。優(yōu)點(diǎn):測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確,操作簡(jiǎn)便,適合于通常情況下微量羥胺得分析。肖松濤,歐陽(yáng)應(yīng)根、間接分光光度法測(cè)定單甲基肼、二甲基羥胺[J]、中國(guó)核科技報(bào)告、2008、01期、IV、輻解產(chǎn)物及輻照穩(wěn)定性

王錦花,包伯榮,葉國(guó)安、羥胺衍生物輻解及其氧化還原反應(yīng)得研究[M]、上海大學(xué)出版社,2009、硝酸對(duì)DMHAN輻照穩(wěn)定性及液態(tài)輻解產(chǎn)物得影響輻照穩(wěn)定性隨著硝酸濃度和劑量得增加而降低。輻解產(chǎn)物單甲基羥胺、甲醛和甲酸濃度隨著硝酸濃度和劑量得增加而增大。當(dāng)硝酸濃度相同時(shí),0、1mol/LDMHA體系輻解產(chǎn)生得甲醛濃度比0、5mol/LDMHA體