Способ извлечения нептуния из водных растворов,содержащих плутоний Советский патент 1988 года по МПК C22B60/02 

Изобретение относится к яналити- ческой химии и может Г5ыть использовано для выделения нептуния из смеси, содержащей уран, плутоний, торий и продукты деления путем электролиза водных растворов, в частности для получения тонкослойных мишеней, пригодных для альфа-спектрометрии,

11елью изобретения является селек- тивное извлечение нептуния.

Способ осуществляют следующим обра эоМ.

Электролиз ведут из водного раствора гидроокиси аммония, содержащего 5-107, декана, в присутствии 15-100 мкг гидроокиси железа на 1 мл гидроокиси аммония. При массе гидроокиси Fe(OH) меньше 15 мкг/мл уменьшается коэффиг- циент очистки нептуния от плутония, а при массе железа более 100 мкг/мл уменьшается процент выделения нептуния на источник.

Верхний предел концентрации декана также обусловлен уменьшением выхода нептуния, а уменьшение концентрации декана ниже нижней границы приводит к выкипанию раствора в процессе электролиза, что может привести к изменению условий процесса выделения и очистки нептуния.

При указанных условиях на катоде выделяется- 80% нептуния и 0,1% плутония. За одну операцию возможно выделить около 5 мкг нептуния, в то время как десятки микрограммов плутония остаются в растворе и на гидроокиси железа.

I

Пример I, Раствор, содержащий нептуний (-1 мкг), плутоний (-2 нкг) высушивали в тефлоновом стакане в присутствии трех капель концентрированней азотной кислоты. Полученный осадок растворяли в 0,25 мм 0,08%-но- го раствора гидроокиси железа и 5 мл 0,05%-ного водного раствора гидроокиси аммония (что соответствует концентрации железа, равной 40 мкг/мл) при перемешивании стеклянной палочки и нагревании до 90°С в течение 3 - 5 мин. После этого электролит переносили в электролизер, представляющий собой цилиндр со съемным дном-диском из нержавеющей стали ( мм), служившим катодом.- Анодом служила платиновая проволока. Перед электролизом в электролизер добавляли 0,25 мл декана. Электролиз проводили при силе тока 10-20 мА/см в течение

О

5

0

5

20 мин без принудительного перемешивания. После окончания электролиза диск промьгеали водой и высушивали под лампой. Количество нептуния и плутония определяли на полупроводниковом Si (Аи)-детекторе.

Методика приготовления раствора гидроокиси железа (ill) заключалась в следующем. Навеску хлорида железа (ill), равную 3,21 г, растворяли в 50 мл воды, после перемешивания 2 мл этого раствора переносили в колбу объемом 25 мл и разбавляли водой до метки. После тщательного перемешивания в эту колбу вносили 3-5 капел концентрированной гидроокиси аммония до выпадения осадка гидроокиси железа. Перед отбором раствора гидроокиси железа для приготовления раствора для электролита, необходимо- приготовленную суспензию перемешать.

Пример 2. Раствор, содержащий исходную смесь (пример 1), - , обрабатывали по способу, изложенному в примере I, за исключением того, что высушенный осадок растворяли в электролите, состоящем из 0,5 мл 0,08%-ного раствора гидроокиси железа и 5 мл 0,05%-ного водного раствора гидроокиси аммония. В этом случае электролиз проводили при силе тока 20-30 мА/см

Пример 3. Раствор, содержащий исходную смесь (пример 1), - 5 обрабатывали по способу, изложенному в примере 1, за исключением того, . что высушенный осадок растворяли в электролите, состоящем из О,1 мп 0,08%-ного раствора гидроокиси железа и 5 мл 0,05%-ного раствора гидроокиси аммония.

Данные трех примеров приведены в таблице.

5 Как видно из таблицы, коэффициент очистки нептуния от плутония увеличивается при использовании данного способа в 10-30 раз по сравнению с прототипом.

0

Формула изобретения

Способ извлечения нептуния из водных растворов, содержащее плутоний, 5 включающий выпаривание исходного раствора в присутствии азотной, кислоты, дбработку полученного осадка раствором гидроокиси аммония и после- дук тее электролитическое выделение

0

0

нептуния из полученного раствора в присутствии органического компонента, отличающийся тем, что, с целью селективного извлечения нептуния, обработку осадка раствором з

ствин гидроокиси железа (ТТТ) в коли че стве 15-100 мкг на I мл раствори гвдроокиси аммония,а электролитическо вьщеление нептунияведут с испольэоввн ем в качестве органического компонента

гидроокиси аммоиия проводят в присут- декана с концентрацией 5-10 об.::.

Масса нептуния 237 мкг

Концентрация железа (Ш

мкг/мп

Плотность тока, мА/см

Коэффициент очистки от

плутония

ствин гидроокиси железа (ТТТ) в коли- че стве 15-100 мкг на I мл раствори гвдроокиси аммония,а электролитическое вьщеление нептунияведут с испольэоввн ем в качестве органического компонента

I

80 20-30

800

1

10 10-20

ЭОС

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для выделения нептуния из смеси, содержащей радиоактивные элементы путем электролиза водных растворов. Цель изобретения - селективное выделение нептуния. Для этого электролитическое выделение нептуния ведут из водного раствора гидроокиси аммония, содержащего декан в присутствии гидроокиси железа. Коэффициент очистки нептуния от плутония увеличивается в 10-20 раз. 1 табл. S 1сл