Электроосаждение и соосаждение технеция и актинидов из щелочных сред и отходов в восстановительных условиях

• Автор: Карета, Алексей Вячеславович
• Шифр специальности: 02.00.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 160 с. : ил.

Оглавление
Оглавление.
1. Г лава I. ВВЕДЕНИЕ
2. Глава II ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
2.1. Ядерные свойства Ыр, Ри, Ат, Тс и их содержание в отработанном ядерном топливе
2.2. Основные химические свойства актинидов и Тс
2.3. Химические свойства Хр, Ри, Ат, Ст в щелочных средах
2.3.1. Устойчивость окислительных состояний Ир, Ри, Ат в щелочных средах
2.3.2. Растворимость гидроксосоединений актинидов и их формы существования в щелочных растворах
2.4. Окислительно-восстановительные реакции исследуемых актинидных элементов в водных щелочных растворах
2.4.1. Реакции восстановления актинидов!VII), (VI) и (V)
2.4.2. Реакции окисления гидроксидов актинидов(ГУ) в щелочной среде
2.5 Электрохимические реакции актинидов в щелбчйосрё4' ?.*
2.6.Химические свойства соединений технеция в щелочных растворах
2.6.1. Устойчивость окислительных состояний технеция и их формы существования в водных щелочных растворах
2.6.2. Окислительно-восстановительные реакции технеция в щелочных растворах
2.6.3. Электрохимические реакции технеция в водных щелочных растворах
2.7. Методы очистки щелочных растворов от актинидов и технеция
2.7.1 Методы соосаждения
2.7.2. Сорбционные методы очистки щелочных растворов от актинидов и
технеция
2.7.3. Очистка щелочных растворов от актинидов методами жидкостной экстракции
2.7.4. Экстракция технеция из водных щелочных растворов
2.7.5. Методы электрохимического восстановления и электроосаждения актинидов из водных щелочных растворов и применение для очистки щелочных отходов от указанных
Институт физической химии Российской академии наук
Страница
Оглавление
радиоэлементов
2.7.6. Механизм электрохимических реакций актинидов в щелочном растворе
2.7.7. Электроосаждение актинидов и технеция и их цементация на металлах из щелочных растворов
2.8. Электрохимические методы обессоливания радиоактивных щелочных отходов
2.9. Заключение литературного обзора
3. Глава Ш. МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ
3.1. Методика подготовки радионуклидов
3.2. Подготовка реагентов
3.3 Инструментальные методы анализа
3.4. Методика электрохимических измерений
3.5 Описание программного обеспечения
4. Глава IV. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ ТЕХНЕЦИЯ(УИ) В
ЩЕЛОЧНОМ РАСТВОРЕ НА РТУТНОМ КАПЕЛЬНОМ ЭЛЕКТРОДЕ
4.1. Исследование электрохимического восстановления технеция(УП)
методами таст-полярографии и дифференциальной импульсной полярографии в щелочах
4.2. Исследование механизма электрохимического восстановления Тс(П) в щелочных растворах методом циклической вольтамперометрии
4.3. Полярографическое определение технеция в щелочных растворах и симулянтах отходов
5. Глава V. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ОСАЖДЕНИЕ ДИОКСИДА ТЕХНЕЦИЯ ИЗ
ЩЕЛОЧНЫХ НИТРАТНЫХ РАСТВОРОВ ТЕХНЕЦИЯ(Л1) И ИХ ДЕНИТРАЦИЯ
5.1. Описание техники экспериментов по электроосаждению диоксида технеция и денитрации щелочных растворов
5.2. Электроосаждение диоксида технеция из нитратно-щелочных растворов
технеция(УП)
5.2.1. Электроосаждение диоксида технеция из раствора симулянта щелочных радиоактивных отходов завода
Хэнфорд
Институт физической химии Российской академии наук
Страница
Оглавление
5.2.2. Совместное электроосаждение диоксидов актинидов и технеция из раствора - симулянта щелочных отходов завода Хэнфорд
5.2.3. Исследование денитрации при электроосаждении диоксида технеция из нитратно — щелочных растворов
5.3. Исследование адгезии и растворимости электроосаждённых слоев
диоксида технеция в воде и щелочных растворах
Глава VI. ОЧИСТКА ЩЕЛОЧНЫХ РАСТВОРОВ И ОТХОДОВ ОТ ТЕХНЕЦИЯ, ПЛУТОНИЯ И НЕПТУНИЯ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ СОРБЦИЕЙ НА ГРАНУЛАХ МЕТАЛЛОВ
6.1. Выбор металлов для восстановительной сорбции технеция(УП), плутония(Т) и нептуния(У) из щелочных растворов
6.2. Методика исследования восстановительной сорбции на металлах
6.3. Восстановительная сорбция технеция(УП) из щелочных растворов на металлах и десорбция действием Н2О2
6.4. Восстановительная сорбция плутония(Т) и нептуния(У) из щелочных растворов и отходов на металлах и десорбция кислотами
Глава VII. ОЧИСТКА ЩЕЛОЧНЫХ РАСТВОРОВ И СИМУЛЯНТОВ ОТХОДОВ ОТ ТЕХНЕЦИЯ И ТУЭ СООСАЖДЕНИЕМ С ГИДРОКСИДАМИ ЖЕЛЕЗА И УРАНА В ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ
7.1. Описание эксперимента
7.2. Извлечение Тс и ТУЭ из щелочных растворов соосаждением с гидроксидами железа(П) и урана(1У)
7.2.1.Соосаждениетехнеция(У11) и плутония(Т) из щелочных растворов
и симулянтов отходов с гидроксидами железа(Ш) и (II)
7.2.2 Соосаждение технеция(УИ) и трансурановых элементов из 92 щелочных растворов и симулянтов отходов с гидроксидом урана(ГУ)
7.3. Соосаждение Тс(УП), Ри(У1), Хр(У), Аш(Ш), Ст(Ш) с уранатом натрия в
восстановительных условиях при действии гидразина
7.3.1. Исследование действия гидразина на щелочные растворы и суспензии ураната натрия в присутствии технеция
7.3.2. Исследование соосаждения Тс(УП) с уранатом натрия в 0,5 - 4 М ИаОН в восстановительных условиях при действии
Институт физической химии Российской академии наук
Страница
Глава II
СіоНі2Н2084‘+360ЕГ40є10С02+24Н20+К2.
Разрабатываются также электромиграционные процессы обессоливания щелочных отходов, основанные на прохождении катионов и анионов через ионоселективные мембраны под действием приложенного электрического ПОЛЯ [41].
Наиболее перспективным и значительным по масштабу электрохимическим методом обессоливания щелочных отходов является денитрация, которую мы рассмотрим подробнее. Восстановление нитрат - ионов до азота в 1 - З М ИаОН является основным катодным процессом при потенциалах катода -0,9 -1,2 В/н.к.э. и плотностях тока на никелевом или платиновом катодах от 60 до 100 мА/см2. При повышении плотности катодного тока до 450 -500 мА/см2 и смещении потенциала катода до 1,6 - 1,7 В/н.к.э. основным катодным процессом становится восстановление нитрат - ионов до аммиака. Нитрит - ионы в щелочной среде восстанавливаются на катоде до азота легче, чем нитрат - ионы и требуют потенциалов катода менее отрицательных и более низких плотностей тока. Восстановление нитрит ионов до аммиака требует практически тех же условий, тех же величин плотностей тока и потенциалов электрода, что и восстановление нитратов [82-85]. Денитрация щелочных радиоактивных отходов с выделением азота более целесообразна, чем с выделением аммиака, так как требует меньше электроэнергии и позволяет избежать образования взрывоопасной смеси аммиака с кислородом воздуха. При электрохимической денитрации щелочных растворов на платиновом и никелевом катодах выход азота по току, как правило, высок и составляет 75 - 95%, что указывает на возможность промышленного применения этого процесса [41, 82, 85].
Однако о применении метода электрохимической денитрации к реальным высокоактивным щелочным отходам ещё не сообщалось в литературе. Ряд работ был выполнен в Технологическом ядерном центре Саванна-Ривер по электрохимической денитрации щелочных растворов - симулянтов отходов [41, 82, 84, 85]. Показано, что присутствующие в щелочных растворах компоненты реальных отходов - хроматы, пертехнетаты, соединения рутения осаждаются на катоде в виде оксидов и металлического рутения, что затрудняет процесс денитрации. Влияние уранатов и соединений других актинидов на процесс денитрации не освещено в литературе, но представляет несомненный интерес, так как известно, что актиниды осаждаются на катоде в виде диоксидов в процессе электролиза щелочных растворов [31, 32, 79].
Институт физической химии Российской академии наук
Страница