ИСТИНА

Цель работы - Определение степеней окисления Np и Тс в процессе окисления реэкстракта U, Np и Pu растворами азотной кислоты, содержащим карбогидразид и другие производные гидразина, в присутствии активированных углей в качестве катализаторов. В рамках подготовки и экспериментального подтверждения исходных данных для конструирования экспериментального оборудования для обоснования отдельных технологических процессов гидрометаллургических переделов ПЯТЦ и специализированной нитки переработки отработавшего ядерного топлива реакторов на быстрых нейтронах централизованного завода, а также разработки и изготовления лабораторных установок и доукомплектации экспериментальных стендов необходимо выполнить следующие виды работ: - Подбор видов (марок) активированных углей, обладающих различной каталитической активностью по отношению к разложению карбогидразида и диформилгидразина. - Исследование каталитического окисления Np(IV) и Np(V) в растворах азотной кислоты 1 – 5 моль/л при температурах 30 – 50°С в присутствии активированного угля, зависимости соотношения Np(V) и Np(VI) в продукте реакции от концентрации азотной кислоты и температуры. - Исследование сорбции Np(IV), Np(V), Np(VI) на активированных углях из растворов азотной кислоты 1 – 5 моль/л при температурах 30 – 50°С. Влияние карбогидразида и диформилгидразина на материальный баланс процесса. - Исследование кинетики восстановления Тс(VII) карбогидразидом и диформилгидразином в растворах азотной кислоты 1 – 5 моль/л при температурах 30 – 50°С. - Определение условий осадкообразования КГ и ДФГ при восстановлении Tc(VII) и химического состава образующихся соединений. - Исследование каталитического окисления Tc(IV) в растворах азотной кислоты 1 – 5 моль/л при температурах 30 – 50°С в присутствии активированного угля, зависимости соотношения валентных форм Tc в продукте реакции от концентрации азотной кислоты и температуры. - Влияние макроконцентрации урана на валентные состояния Np и Tc в процессе обработки имитатора реэкстракта U-Pu-Np на активированном угле. - Определение условий окислительной обработки реэкстракта U-Pu-Np на активированном угле для максимального выхода Np(VI).

На основании проделанной работы было установлено, что порядок реакции окисления Tc(IV) составляет по технецию «1», в то время как по азотной кислоте – зависит от наличия макроколичеств урана. В отсутствие U(VI) порядок реакции по HNO3 составляет «0,5», а в присутствие (VI) – «0». Такая закономерность может свидетельствовать о том, что первой скорость лимитирующей стадией является окисление Tc(IV) до Tc(V) и затем происходит быстрое окисление Tc(V) до Tc(VII). Энергия активации реакции окисления четырехвалентного технеция составляет около 50-60 кДж/моль. Было установлено, что в отсутствие активированного угля Np(V) окисляется в растворах азотной кислоты в присутствие макроколичеств урана. При этом вплоть до концентраций 8 моль/л HNO3 не наблюдается процессов диспропорционирования пятивалентного нептуния, что подтверждается отсутствием пиков светопоглощения, характерных для Np(IV). В то же время присутствие активированного угля сдвигает процесс в сторону диспропорционирования Np(V), а не его окисления. Вследствие этого становится невозможным получить Np(VI) с количественным выходом при обработке реэкстракта U-Pu-Np без введения добавок окислителя в случае использования активированного угля. В отсутствие угля наиболее оптимальными условиями получения Np(VI) являются: концентрация HNO3 – более 2 моль/л, температура 50 - 70°С. Было установлено, что по совокупности химических и механических свойств наиболее подходящим для дальнейшего возможного использования является уголь марки СКН.