Способ выделения плутония из смеси с ураном Советский патент 1990 года по МПК C01G56/00 

Изобретение относится к способам сублимационного выделения плутония из смеси с ураном и может быть использовано для получения тонкослойных источников (мишеней), пригодных для альфа-спектрометрического определения

плутония о

Цель изобретения - повьшхение коэффициента очистки плутония от урана.

П р и м е р 1. К разделяемой порошкообразной смеси ацетилацетонатов актиноидов, содержащей в пересчете на металл плутония 20 мкг, урана 4 мг, добавляют 320 мг обезвоженного и хорошо измельченного тетраметиламмоний- хлорида, что соответствует 40-кратному избытку по отношению к комплексу урана. Смесь тщательно перемешивают и переносят в сублимационную ячейку. Устанавливают необходимый вакуум 6-8 - 10 мм рт.ст. и вслед за этим

нагревают ячейку до . Процесс сублимационного выделения ацетилаце- тоната плутония продолжают в течение 5 мин. После окончания процесса получают тонкослойный источник альфа-излучения , его состав исследуют методом альфа-спектрометрии. Как показал анализ, коэффициент очистки плутония от урана в данном -эксперименте составляет 1,2-10. Точность определения плутония 0,8%, содержание плутония в источнике 1,8 мкг, урана 3,0 мкг.

Пр и м е р 2..К ацетилацетонатно- му комплексу, содержащему плутония 15 мкг и урана 3 мг, добавляют 180 мг (30-кратный избыток) тетраметил- аммонийхлорида Далее все, как по примеру 1,

Содержание плутония в источнике составляет 2,3 мкг, урана 3,5 мкг.

ел

со СП

со 4:

31

Коэффициент очистки плутония от урана 1,3-10 Точность определения гглу тония 0,67,0

Примерз. К разделяемой смеси элементов, содержащей 20 мкг плутония и 4 мг урана, добавляют 480 мг тетраметиламмонийхлорида (60-кратный избыток). Далее все, как по примеру I. Содержание плутония в источнике составляет 0,18 мкг, содержание урана 0,2 мкг. Коэффициент очистки плутония от урана 1,8-10, точность определения плутония 0,7%„

П р и м е р 4 (вне заявленного предела соотношения). Осуществляют аналогично примеру 1, но к разделяемой смеси добавляют 160 мг тетраметиламмонийхлорида (20-кратный избыток). Содержание 1шутония в источнике составляет 5 мкг, урана 17 мкг. Коэффициент очистки плутония от урана 60. Точность определения плутония 1,1%,

Примерз (вне заявленного предела соотношения). Осуществляют аналогично примеру I О, но к разделяемой смеси добавляют 640 мг тетраметиламмонийхлорида (80-кратный избыток). Содержание плутония в источнике составляет 0,08 мг, урана 0,076 мг Коэффициент очистки плутония от урана 2,1 -10

П р и м е р 6 (по прототипу). Осуществляют аналогично примеру I, но без введения в разделяемую смесь тетраметиламмонийхлорида

В результате процесса разделения выделенная фракция содержит 7 мкг плутония и 0,48 мг урана Коэффициент очистки 2,9,. точность определения плутония 3,8%.

Эффект разделения урана и плутония обусловлен различиями в коорди- национно-химическом поведении аце- тилацетонатов этих элементов.

957944

К,чк быгю установлено, ацетилацето- нат урпнила в отличие от аналогичного комплекса плутония (V) взаимодеи- g ствует г; тетраметиламмонийхлоридом . по донорпо-акиепторному механизму с обративанием нелетучего аддукта состава (СН ,,)4 NtHOjAcAc j-ClJ . ,;.

В процессе сублимации наиболее 10 эффективное отделение плутония от урана наблюдается при таких абсолютнмх количествах тетраметиламмонийхлорида, которые соответствуют есо 30-60-кратному избытку по отношению к ацетил-. J5 ацетонату уранила. При понижении

содержания тетраметиламмонийхлорнда начинает происходить уменьшение коэф- фициента очистки плутония, при увеличении наблюдается существенная поте- 20 ря ацетилацетоната плутония в ходе сублимации и уменьшение его выхода на мишень.

В отсутствие тетраметиламмонийхлорида коэффициенты очистки плуто5 ния от урана составляют 2-3, т.е. ниже в 70-80 раз. Вследствие этого точность определения плутония не отвечает возможностям альфа-спектрометрического метода анализа; она колеб0 лется в интервале 3-5%.

Таким образом, осуществление изобретения лрзволяет повысить коэффициент очистки плутония от урана и тем самым точность альфа-спектромет рического определения плутония.

Формула изобретен ия Способ выделения плутония из смеси с ураном путем вакуумной су блимаQ ции ацетилацетонатных комплексов плутония, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента очистки плутония от урана, процесс ведут в присутствии тетраметиламмо5 нийхлорида при его массовом отношении к ацетилацетонату уранила (30-60):1.

Изобретение относится к способу выделения плутония из смеси с ураном и позволяет повысить коэффициент очистки плутония от урана. К разделяемой порошкообразной смеси ацетилацетонатов актиноидов, содержащей 20 мкг плутония и 4 мг урана, добавляют тетраметиламмоний хлорид при его массовом соотношении к ацетилацетонату уранила (30-60):1. После этого осуществляют вакуумную сублимацию смеси (давление (6-8) .10 -3 мм рт.ст., температура 170°С, время 5 мин). После окончания процесса был получен тонкослойный источник альфа-излучения. Коэффициент очистки плутония от урана составил (1,2-1,8) .10 2. Точность определения плутония - 0,6-0,8%.