Экстракция Tc

Изотоп 99, осколочный.

Находится в растворах после растворения ОЯТ в виде HTcO₄ ()

При экстракции извлекается в экстрагент.

Окисляет восстановитель на восстановительных стадиях, что приводит к многократному перерасходу.

Эффекты в процессе экстракции

Экстрагируется с плутонием(IV)

Уран влияет на излучение технеция.

Цирконий способствует экстракции технеция.

Зависимость коэффициента распределения от [HNO₃]_{в водн.фазе}

maxпри [HNO₃] = 0,7М

30%ТБФ
экстрагируется ТБФ по гидратно-сольватному механизму:

Сольватно-гидратное число устанавливается путем совместного описания.

Изотермы экстракции кислоты и воды говорят об образовании три- или тетрасольватовm=3;4.

Для тетрасольвата на основании возможной структуры иона гидроксония с координационным числом 4, возможна следующая структура:

Гидратное число = 2

При незначительной [HNO₃]<0,1М →тетрасольват

При [HNO₃]>1М с тремя молекулами ТБФ → пошаговое изменение четвертичной [HTcO₄] в ТБФ, как результат изменения [HNO₃] в водной фазе

+

Соэкстракция технеция с уранил-нитратом:

идет по механизму лигандного обмена, далее возможно образование UO₂(TcO₄)·2ТБФ.

[U]орг, моль/л	DTc при [HNO3], моль/л
0,1	0,5	1,0	3,0	5,0
	0,86	1,6	1,27	0,23	0,16
0,16	1,0	0,85	0,57	0,18	0,10
0,32	0,84	1,04	0,69	0,22	0,17
0,41	0,98	0,82	0,64	0,40	0,21
0,45	0,40	0,48	0,38	0,24	0,21

Уменьшение D_Tcпри насыщении органической фазы ураном обусловлено его конкуренцией, которая ослабевает с увеличением концентрации HNO₃. При [HNO₃] > 3 моль/л не проявляется совсем.

Рост D_Tcпри дальнейшем насыщении ураном – увеличение эффективности соэкстракции технеция с ураном.

При высоком насыщении органики ураном D_Tc уменьшается. Это связано со снижением D_U, с которым соэкстрагируется технеций.

В зависимости от количества исходного ТБФ

Соэкстракция технеция с цирконием

Механизм лигандного обмена.

[Tc]_вод=100 мг/л

[HNO₃] моль/л

1→5

2→4

3→3

4→2

Увеличение коэффициента распределения технеция наиболее заметно при высокой концентрации азотной кислоты (5 моль/л) и с ростом концентрации циркония, что объясняется подавлением экстракции циркония при низкой кислотности (2 моль/л), что связано с гидролизом.

Влияние на экстракцию технеция и циркония в ТБФ:

[Zr] = 3 г/л

[Tc] = 100 мг/л

[HNO₃] моль/л

1→5

2→4

3→3

4→2

Происходит вытеснение технеция ураном при увеличении концентрации урана при высокой кислотности.

Происходит вытеснение циркония из органической фазы в соответствии с уравнением:

ZrO(NO₃)₂·2ТБФ+ →UO₂(NO₃)₂·2ТБФ+ZrO²⁺

Цирконий способствует экстракции и переводу в органическую фазу технеция→это усложняет процесс экстракции технеция.

Соэкстракция технеция с плутонием и нептунием

[HNO₃] моль/л

1→5,6

2→2,8

3→2,3

[HNO₃] ↓ → [Pu] ↑ =>D(Tc) ↑ (в отсутствие урана). В присутствии урана этот эффект подавлен.

Дата добавления: 2014-01-05