Электрохимические свойства, растворение и химическое состояние молибдена и технеция в растворах азотной кислоты

• Автор: Кравченко, Наталья Геннадьевна
• Шифр специальности: 02.00.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 109 с. : ил.

Оглавление
Введение
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1 Молибден
1Л Л Состояние молибдена в ОЯТ и физико-химические свойства металлического молибдена
1Л .2 Окислительно-восстановительные состояния молибдена в водных растворах
1Л .3 Коррозия и растворение металлического молибдена и его сплавов в водных растворах
1.2. Цирконий
1.2.1 Состояние циркония в ОЯТ и физико и физико-химические свойства металлического циркония
1.2.2 Химия циркония в водных растворах
1.3 Взаимодействие ионов Zr(YV) с Мо(У1) в растворах НСЮ4 и НЖ)з
1.4 Образование осадков на основе Мо-Ег и факторы, влияющие на данный процесс
1.4.1. Факторы, влияющие на осаждение ЕгМо207(ОН)2-2Н
1.4.2 Механизм зародышеобразования
1.5 Технеций
1.5.1 Физико-химические свойства металлического технеция и его сплавов.
1.5.2 Окислительно-восстановительные потенциалы пар технеция и его химическое состояние в водных растворах
1.5.3 Коррозионные свойства металлического технеция
1.6 Рутений
1.6.1 Физико-химические свойства металлического рутения
1.6.2 Коррозия и растворение металлического рутения в контакте с водными растворами

Глава 2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1. Материалы и методики приготовления растворов
2.2. Методики проведения экспериментов
2.3. Методы проведения анализов
Глава 3. Растворение металлического молибдена в растворах 0,5 - 4,0 моль/л НИОз
Глава 4. Определение физико-химического состояния молибдена и циркония в растворах 0,5-6,0 моль/л ГОЮз
Глава 5. Исследование образования осадков молибдата циркония в концентрированных растворах урана
Глава 6. Растворение металлического технеция и сплавов Тс - Яи в растворах азотной кислоты
Выводы
Список литературы
Введение
Перевод российской атомной энергетики на использование реакторов на быстрых нейтронах (БН), использующих плотное топливо и замыкание ядерного топливного цикла, требует серьезного пересмотра технологии переработки отработавшего ядерного топлива (ОЯТ). Высокие значения выгорания топлива реакторов БН приводят к значительному увеличению содержания плутония, малых актинидов (МА) и продуктов деления (ПД) в ОЯТ, поступающего на переработку. Разрабатываемые технологические схемы переработки ОЯТ реакторов БН предусматривают, что более 99,9 % Ри, поступающего на переработку, должно возвращаться в ядерный топливный цикл. В то же время, МА и долгоживущие изотопы ПД, в частности 99Тс, предполагается выделять из потоков переработки ОЯТ в виде высокоустойчивых химических форм для долговременного хранения или трансмутации. В связи с этим, фундаментальные исследования химического состояния таких «проблемных» ПД, как Мо, Ъх в ОЯТ и на первых («головных») этапах процесса переработки ОЯТ, включающих растворение ОЯТ и подготовку растворов к операции для экстракционного выделения урана и плутония, становятся актуальными задачами современной радиохимии.
В топливе на основе 1Ю2-Ри02 основным окислительным состоянием Ъх является Zr(IV). В ОЯТ цирконий может являться компонентом твердого раствора оксидов или образовывать смешанные оксиды с другими изотопами ПД, в частности Ва2г02. Молибден и технеций входят в состав, так называемых «белых включений» - сплавов Мо - Тс-Яи-КЬ - Рё. Соотношение концентраций компонентов зависит от выгорания топлива. «Белые включения» могут содержать до 10 вес.% 99Тс, присутствующего в облученном топливе.
Для повышения выхода процессов растворения Мо и Тс, а также для разработки методов выделения технеция из нерастворимых остатков ОЯТ и

включениях» может колебаться от 10 до 30 ат.% [2, 85]. В двойных системах Мо - Тс, Тс - Ил, Тс - ЛЬ и Тс - Рс1 в этой области содержаний Тс наблюдается образование твердых растворов, (табл. 9), характеризующихся гексагональными или кубическими структурами с параметрами решетки, близкими к параметрам решеток компонента с наибольшим содержанием в сплаве. Эта тенденция сохраняется при переходе к тройным [88] и более сложным сплавам, содержащим Мо, Тс, Ли, ЛЬ и Рё (рис. 1).
Таблица 9 - Структуры твердых растворов технеция с Мо, Ли, РЬ, Рс
Система Содержание Тс в твердом растворе, ат. % Тип решетки Параметры решетки, А Ссылка
Мо-Тс 0-60 ОЦК 9:59210:002 [8]
Ли-Тс 10-90 ГПУ а=2.732 с=4.358 [89]
ЛЬ-Тс 4.5-10 ГЦК а=3.806 [90]
23.7-83.1 ГПУ а=2.714-2.735 с=4.333-4.596 [88]
РсТТс 10.7-31.6 ГЦК а=3.825-3.873 [90]
42.5-92 ГПУ а=2.749-2.743 с=4.390-4.384 [88]
1.5.2 Окислительно-восстановительные потенциалы пар технеция и его химическое состояние в водных растворах
Технеций в водных растворах может существовать в окислительных состояниях от (+1) до (+7). Значения окислительных потенциалов пар технеция в степенях окисления (+3) - (+7) приведены в табл. 10. Следует отметить, что приведенные значения потенциалов не являются точными с точки зрения термодинамики, поскольку в большинстве случаев при их измерении химическая форма технеция, по крайней мере, в одном из