Способ разделения нептуния (1у) и плутония (1у)

.80997309А СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 6/00 1,Т 41/04 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ных комплексов, последу ку .анаонита соляной кисл ревода гексанитратных к в гексахлоридные, восст десорбцию плутония соля растворами, а нептуния ленной соляной кислотой ч а ю щ и й с я тем, ч упрощения способа, восс ную десорбцию плутония кислыми растворами, сод гидрохинон.2. Способ по п. 1, о ю щ и й с .я тем, что д дут растворами, содерж гидрохинона при 40-70 оС Ьеш, 1970 оаа 1 о 8 г ип).ПТУ-ающий аство- нитрата- вег/лФф тли сорбциащими 1 у ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТШИЙ И ОТНР 1 р ТОРСНОМУСВИДЕТЕЛ(71) Институт физической химии АНСССР.(54)(57) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ НВНИЯ (Ю) И ПЛУТОНИЯ (9) включих сорбцию из азотнокислых рров на анионитев виде гекса НИЯ )ющую промывотой для леомплексбвановительнуюнокислыьо.Изобретение относится к способу разделения нептуния (Ч) и плутония (%) и может быть использовано в области химии трансурановых элементов при разделении нептуния и плутонияиэ азотнокислых растворов, содержащих эти элементы, а также при проведении глубокой очисткИ нептуния от плутония.В современном радиохимическом производстве а также в лабораторной и аналитической практике при разделении нептуния и плутония широ. ко используются методы ионного об-мена, и в частности методы разделе.ния на анионнообменных смолах. Известен анионообменный способ разделения нептуния (/Ч) и плутонияпутем восстановления плутония ( Ж) в азотнокислом растворе до плутонияП) и пропускания раствора с кислотностью 7-7,5 моль/л через сильноосновной анионит типа ДауэксГ 1)При этом, основная часть плутония (В) переходит в фильтрат, з.асчет чего и происходит разделениенептуния и плутония.Недостатком данного способа является то, что за один цикл не удается получить необходимую очисткуконцентрата нептуния от плутония,поэтому для получения концентрата,содержащего 10.вес.% плутония, десорбат первого цикла вновь .подвергают анионообменной очистке,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является способразделения нептуния (ф) и плутония (1 Ч) включающий их сорбцию изазотнокислых растворов на анионитевв виде гексанитратных комплексов, последующую промывку анионита соляной кислотой для перевода гексанитратных комплексов в гексахлоридные, восстановительную десорбцию плутония солянокислыми растворами, а неп" туния (Й) разбавленной кислотой 2).Данный способ основан на проведении восстановительной десорбции плутония анионитов путем их промывки растворами соляной кислоты, со. держащей 0,05 М йодистоводороднбй кислоты, В данных условиях плутоний (В) восстанавливается до плутония (й) и смывается с анионита, а нептуний остается насорбенте в виде гексанитратного комплекса.Недостаток данного способа состоит в том, что йодистоводородная кислота не в состоянии количественно восстановить плутоний Ч), находящийся в виде.гекоахлоридного комплекса на смоле, в результате чего последний частично попадает в слабокислый (0,1-0,2 М) десорбатнептуния. Поэтому для получения чистых нептуниевых растворов по данному способу также необходимо проводить какминимум два последовательных циклаочистки, что значительно усложняет5 процесс очистки,Целью изобретения является упрощение способа разделения нептуния (а) и плутония Оч).Поставленная цель достигается10 описываемым способом разделения нептуния (Ч)и плутония (Ч), включающИм их сорбцию из азотнокислых растворов на анионите в виде гексанитратных комплексов, последующую промывку анионита соляной кислотой для перевода гексанитратных комплексов в гексахлоридные, восстановительную десорбцию плутония солянокислыми растворами, содержащими 1-4 г/л гидро хионона при 40-70 С, а затем нептуния (1 Ч) разбавленной соляной кислотой,Технология способа состоит в следующем, Исходные растворы, содержащие 7-8 моль/л азотной кислоты, пропускают через анионообменную колонку, заполненную анионитом типа ВПпили АВ, Для стабилизации плутония и нептуния в четырехвалентном состоянии в исходный раствор добавЗ 0 ляют перекись водорода. Сорбцию ведут до начала проскока нептуния (1 Ч) в фильтрат, затем колонку промывают 7-8 М раствором азотной кислоты для удаления примесей радионуклидов,35 затем 8 М раствором соляной кислотыв количестве 20 колоночных объемов(к.о.) для перевода анионита в С 1форму. После полного вытеснения нитрат-иона проводят восстановительную 4 О десорбцию плутония в виде Рц (Э)8-10 М солянокислым раствором, содержащим 1-4 г/л гидрохинона при 4070 ОС. При этом практически весь плутоний количественно десорбируетсяВ к.о. данного раствора, после чегооставшийся на анионите йептуний .(3)смывают 4-5 к.о. 0,1 М растворасоляной кислоты. Приведенные вышеконцентрация гидрохинона и темпера тура являются оптимальнымидля достижения поставленной цели, - проведе-ния практически полной очистки нептуния от плутония в одном сорбцион-.ном цикле.Предел концентрации гидрохинЬна1+4 г/л обусловлен тем, что приконцентрации его менее 1 г/л восстановление плутония идет медленно,а повышение концентрации выше 4 г/л 60 не оказывает заметного влияния иаскорость восстановления плутония, но становится заметным частичное осмоление гидрохинона в случае восстановления при высокой температуре.9 97309 4этом фразмазывания" фронта нептунйяи плутония ненаблюдается. Промывныеводы содержатс 0,3 мг/л нептуния. После полного вытеснения нитрит-ионов проводят восстановительную десорбцию плутония (в виде Ри (6раствором, содержащим гидрохинонв концентрации. 1 г/л в 8 М НС 1 при70 С со скоростью 0,02 мл/мин .см.Плутоний количественно десорбируют 10 8 к,о, восстановителя, причем концентрация, нептуния в десорбате непревышает 0,3 мг/л, Десорбцию нептуния .проводят 20 мл 0,1 М НС 1. Степень очистки нептуния от плутония 15, в приведенном примере составляет.не ленее 5 10Н р и м.е р 2. Проводят очистку нептуния (Ч)от плутония (1 Ч) по. примеру 1, за исключением того,. что О,:восстановительную десорбцию плутония количественно проводят 5 к.о,раствора гидрохинооа 4 г/л в 8 М НС 1при 70 С, Степень очистки в данномпримере составляет 4,3 10 25 . П р и м е р 3. Проводят очисткунептуния от плутония по примеру. 1,за исключением, того, что восстановительную десорбцию плутонияпроводят11 к.о. раствора гидрохинона 2 г/лв 8 М НС 1 при 50 С; Степень очистки в данном примере составляет2,5 .10 .П р и м е р 4, Проводят очисткунептуния от плутония по примеру 1,за исключением того, что восстано вительную десорбцию плутония прово-дят 25 к,о. раствором гидрохинона1 г/л при 40 ОС. Степень очистки,нептуния составляет 310Техника-экономические преимущест ва описываемого способа разделениянептуния и плутония, по сравнению.с существующими, обеспечиваются засчет проведения процесса разделениянептуния и плутония в одну стадию 45. и значительного сокращения объемоз. ТехредТ,фанта КорректорА.Повх Редактор П.Горькова Заказ 8257/7 Тираж 537 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патеитф, г.ужгород, ул.Проектная, 4 Применение раствора гидрохинона в качестве селективного восстанови- - теля для сорбированного в виде гексахларидного комплекса четырехвалентного плутония позволяет коли.чественно восстановить.его до трехвалентного состояния и удалить из смоЛы; при этом становится лишней повторная сорбция нептуния и плутония на смоле. Одновременно с этик отпадает и необходимость в предварительном восстановлении плутония до трехвалентного состояния перед сорбцией из аэотнокислых растворов, поскольку количество плутония, первоначально присутствующее в смеси с нептунием, ни в коей мере не влияет на качество разделения нептуния и плутония с использованием селек-, тивнога восстановления гидрахинаном. Степень очистки нептуния от плутоция предложенным методом была достаточно высокой и во всех случаях содержание плутония в конечных препаратах нептуния составляло 10 - 10 вес.В.П р и м е р 1. Проводят очист-. ку 0,5 г нептуния - 237, содержащего 1 вес.Ъ плутония - 239, на хроматографической колонке с анионитом марки ВП-ЗАп. Колоночный объем (к.о.) подготовленной колонки составляет 5 мл. Содержание нептуния и плутония в различных фракциях при разделении определяется с точностью до 3 методами о -спектрометрии. Исходный препарат нептуния растворяют в 6 мл крепкой азотной кислоты (8 моль/л )., К полученному раствору добавляют 0,1 мл 30-ной перекиси водорода для стабилизации нептуния и плутония в четырехвалентном состоянии и подготовленный таким образом раствор спустя 0,5 ч пропускают через сорбент со скоростью 0,2 мп/мин см". При этом нептуний и плутоний сорбируется в верхней части колонки в строго; ограниченном слое сорбента. Колонку промывают 50 мп 8 моль/л азотной кислоты для удаления возмож" ных неактивных примесей в нептунии, Доля нептуния, обнаружеиная в фильт-. рате и промывных водах, составляет менее 0,3 мг/лЗатем колонку промывают 100 мл (20 к,о,) 8 М НСЗ. для перевода анионита в СХ-форму. При Способ может быть использованв аналитической .химии этих элементов,а также при получении особо чистых .,препаратов н -237 для изготовленияРиндивидуальных дозиметров нейтрон-ного облучения.