Химия - Пьюрекс-процесс

28 февраля 2011


Оглавление:
1. Пьюрекс-процесс
2. Общие сведения

регенерация урана и плутония посредством экстракции) — технологический процесс переработки облучённого ядерного топлива.

Растворение в азотной кислоте

После растворения ТВЭЛов в азотной кислоте исходный раствор, в зависимости от глубины выгорания топлива, содержит 250—300 г/л U, до 3 г/л Pu и до 100 мг/л Np. Исходный раствор фильтруют и направляют на стадию подготовки к экстракции.

Экстракция

Подготовка

На этой стадии из раствора отдувают молекулярный йод, а Pu — переводят, в основном, в состояние Pu для обеспечения нормального разделения элементов в процессе экстракции.

Экстракция № 1

В течение первой экстракции в органическую фазу извлекаются U, Pu, Np, актиниды Am, Cm и ряд осколочных элементов. Для повышения коэффициента очистки урана и плутония от примесей органическую фазу промывают растворами азотной кислоты и нитрата аммония: при этом U и Pu остаются в органической фазе, а значительная часть осколочных элементов переходит в рафинат.

Реэкстракция

В процессе реэкстракции происходит разделение U и Pu. Аппарат для разделения состоит из двух зон: зоны разделения и зоны отмывания плутония от захваченного урана. В качестве восстановителя при реэкстракции используют соли железа или урана. Полученный реэкстракт Pu содержит значительное количество урана. Отмывка реэкстракта проводится во второй зоне аппарата потоком свежего экстрагента. В результате остаточная концентрация U в плутониевом реэкстракте обычно не превышает 10-20 мг/л.

Экстракция № 2

Задачей второго цикла экстракции является дальнейшая очистка U от продуктов деления и от остаточного плутония. Режим второго цикла экстракции — промывки — реэкстракции плутония аналогичен режиму первого цикла. В ходе реэкстракции U дополнительно очищается от осколочных элементов, Np, и следов плутония. В зависимости от конкретной схемы переработки возможна реэкстракция сначала урана, а потом осколочных элементов, и наоборот. Раствор уранилнитрата после второго цикла экстракции, содержащий 80 г/л урана, направляют на упаривание и денитрацию с целью последующего получения диоксида урана.

Аффинаж

После отделения плутония от основной массы урана в первом цикле экстракции, дальнейшая очистка его осуществляется на стадии аффинажа. В результате аффинажной очистки получают концентрированный раствор плутония, из которого в дальнейшем получают чистый диоксид плутония.

Просмотров: 2944

<<< Радиационная безопасность