Rastvorenie oksidov aktinoidov v karbonatnykh rastvorakh

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Стадия растворения уранового и смешанного уран-плутониевого оксидного отработавшего ядерного топлива является ключевой начальной стадией новой альтернативной гидрометаллургической технологии - КАРБЭКС-процесса. В работе рассмотрены карбонатные окислительные системы NaHCO3/Na2CO3-H2O2/2Na2CO3·3H2O2/М2S2O8, где M = Na+, K+ или NH4+, для растворения порошков оксидов актиноидов. Определены химические и физические факторы, определяющие скорость окислительного растворения порошков индивидуальных оксидов UO2, U3O8, PuO2 и NpO2 в карбонатных средах. Полученные результаты являются важными для разработки вариантов окислительного и сонохимического растворения высокопрокаленных кристаллических образцов оксидов урана, плутония и нептуния, а также отработавшего ядерного топлива в карбонатных средах. Ключевые слова: диоксид урана, октаоксид триурана, диоксид плутония, диоксид нептуния, окислительное растворение, карбонатные среды, пероксид водорода, персульфат

References

  1. Asanuma N., Asano Yu., Tomiyasu H. // Proc. 5th Int. Conf. Recycling, Conditioning and Disposal (RECOD 98). Bern: ENS, 1998. P. 709-716.
  2. Goff G.S., Brodnax L.F., Cisneros M.R., Williamson K.S., Taw F.L., May I., Runde W. // AIChE Annual Meet. Conf. Proc. Salt Lake City: AIChE, 2007. 393c.
  3. Kim K.W., Chung D.Y., Yang H.B., Yang J.K., Lim E.H., Lee K.C., Song K.S. // Nucl. Technol. 2009. Vol. 166, N 2. P. 170-179.
  4. Stepanov S.I., Chekmarev A.M. // Dokl. Chem. 2008. Vol. 423, N 1. P. 276-278.
  5. Stepanov S.I., Boyarintsev A.V., Vazhenkov M.V., Myasoedov B.F., Nazarov E.O., Safiulina A.M., Tananaev I.G., Hen Vin So, Chekmarev A.M., Civadze A Yu. // Russ. J. Gen. Chem. 2011. Vol. 81, N 9. P. 1949-1959.
  6. Stepanov S.I., Boyarintsev A.V. // Nucl. Eng. Technol. 2022. Vol. 54, N. 7. P. 2339-2358.
  7. Peper S.M., Brodnax L.F., Field S.E., Zehnder R.A., Valdez S.N., Runde W.H. // J. Ind. Eng. Chem. Res. 2004. Vol. 43. P. 8188-8193.
  8. Smith S.C., Peper S.M., Douglas M., Ziegelgruber K.L., Finn E.C. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2009. Vol. 282. P. 617-621.
  9. Chung D.Y., Seo H.S., Lee J.W., Yang H.B., Lee E.H., Kim K.W. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2010. Vol. 284. P. 123-129.
  10. Goff G.S., Long K.M., Reilly S.D., Jarvinen G.D., Runde W.H. // 36th Actinide Separations Conf. Chattanooga
  11. Stepanov S.I., Boyarintsev A.V., Chekmarev A.M. // Dokl. Chem. 2009. Vol. 427, N 2. P. 202-206.
  12. Clark D., Hobart D., Neu M. // Chem. Rev. 1995. Vol. 95. P. 25-48.
  13. Goff G.S., Brodnax L.F., Cisneros M.R., Runde W.H. // AIChE Annual Meet. Conf. Proc. Salt Lake City: AIChE, 2007. 271e.
  14. Shilov V.P., Yusov A.B., Gogolev A.V., Fedoseev A.M. // Radiochemistry. 2005. Vol. 47, N 6. P. 558-562.
  15. Soderquist C.Z., Johsen A.M., McNamara B.K., Hanson B.D., Chenault J.W., Carson K.J., Peper S.M. // J. Ind. Eng. Chem. Res. 2011. Vol. 50. P. 1813-1818.
  16. Kim K.W., Lee J.W., Chung D.Y., Lee E.H., Kang K.H., Lee K.W., Song K.C., Yoo M.J., Park G.I., Moon J.K. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2012. Vol. 292. P. 909-916.
  17. Kim K.W., Hyun J.T., Lee E.H., Park G.I., Lee K.W., Yoo M.J., Song K.C., Moon J.K. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2011. Vol. 418. P. 93-97.
  18. Kweto B., Groot D.R., Stassen E., Suthiram J., Zeevaart J.R. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2014. Vol. 302. P. 131-137.
  19. Stassen L., Suthiram J. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2015. Vol. 305. P. 41-50.
  20. Stassen L., Suthiram J., Topkin J. // Annual Waste Management Symp. (WM2014). Arizona: Curran Associates, 2014. Paper № 14399.
  21. Lee E.H., Yang H.B., Lee K.Y., Kim K.W., Chung D.Y., Moon J.K. // J. Korean Radioact. Waste Soc. 2013. Vol. 11, N 2. P. 85-93.
  22. Lee E.H., Lee K.Y., Chung D.Y., Kim K.W., Lee K.W., Moon J.K. // J. Korean Radioact. Waste Soc. 2012. Vol. 10, N 2. P. 77-85.
  23. Soderquist C.Z., McNamara B.K., Oliver B.М. // J. Nucl. Mater. 2008. Vol. 378, N 3. P. 299-304.
  24. Steward S.A., Gray W.J. // Proc. 5th Annual Int. Conf. High Level Radioactive Waste Management. New York: ASCE, 1994.
  25. Steward S.A., Mones E.T. // MRS Online Proc. Library. 1996. Vol. 465. P. 557-564.
  26. Allen G.C., Tucker P.M., Tyler J.W. // J. Phys. Chem. 1982. Vol. 86. P. 224-230.
  27. Chervyakov N.M., Boyarintsev A.V., Andreev A.V., Stepanov S.I. // RAD Conf. Proc. 2021. Vol. 5. P. 68-74.
  28. Gotcu-Freis P. High Temperature Thermodynamic Studies on the Transuranium Oxides and Their Solid Solutions. Amsterdam: IOS, 2011. P. 180.
  29. Asanuma N., Harada M., Ikeda Y., Tomiyasu H. // J. Nucl. Sci. Technol. 2001. Vol. 38, N 10. P. 866-871.
  30. Pehrman R., Ammea M., Roth O., Ekeroth E., Jonsson M. // J. Nucl. Mater. 2010. Vol. 397, N 1-3. P. 128-131.
  31. Roth O. Redox chemistry in radiation induced dissolution of spent nuclear fuel: from elementary reactions to predictive modeling: Doctoral Thesis in Chemistry. Stockholm: KTH, 2008. P. 73.
  32. Buck E.C., Hanson B.D. McNamara B.K. // Geological Society, London, Special Publications. 2007. Vol. 236, N 1. P. 65-88.
  33. Kleykamp H. // J. Nucl. Mater. 1985. Vol. 131, N 2-3. P. 221-246.
  34. Thomas L.E., Beyer C.E., Chariot L.A. // J. Nucl. Mater. 1992. Vol. 188. P. 80-89.
  35. Марков В.К., Виноградов А.В., Елинсон С.В. Уран, методы его определения. М.: Атомиздат, 1960. 265 с.
  36. Marczenko Z., Balcerzak M. Analytical Spectroscopy Library. Vol. 10: Separation, Preconcentration, and Spectrophotometry in Inorganic Analysis. New York: Elsevier, 2000. P. 521.
  37. Бояринцев А.В. Окислительное растворение U3O8 в карбонатных растворах при переработке ОЯТ в КАРБЭКС-процессе: Дис.... к.х.н. М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2009. С. 169.
  38. Boyarintsev A.V., Stepanov S.I., Kostikova G.V., Zhilov V.I., Chekmarev A.M., Tsivadze A.Y. // Nucl. Eng. Technol. 2019. Vol. 51, N 7. P. 1799-1804.
  39. Hou C., He M., Fang H., Zhang M., Gao Y., Jiao C., He H. // 2023. Vol. 55, N 1. P. 63-70. https://doi.org/10.1016/j.net.2022.09.025.
  40. Clifford W.E., Bullwinkel E.P., McClaine L.A., Noble Jr.P. // J. Am. Chem. Soc. 1958. Vol. 80, N 12. P. 2959-2961.
  41. Nitsche H. // Inorg. Chim. Acta. 1987. Vol. 127. P. 121-128.
  42. Clark D.L., Hobart D.E., Neu M.P. // Chem. Rev. 1995. Vol. 95. P. 25-48.
  43. Nikonov M.V., Tananayev I.G., Myasoyedov B.F. // Radiochemistry. 2010. Vol. 52, N 1. P. 27-30.
  44. Поляков С.А., Вольф А.С., Костикова Г.В., Бояринцев А.В., Степанов С.И., Чекмарев А.М. // Успехи в химии и химической технологии. 2017. Т. 31, № 10. С. 73-75.
  45. Тананаев И.Г. Химическое поведение нептуния, плутония, америция в щелочных средах: Дис.... д.х.н. М.: ИФХЭ им. А.Н. Фрумкина РАН, 1998. С. 356.
  46. Jarvinen G.D., Runde W.H., Goff G.S. // Proc. Symp. Emerging Trends in Separation Science and Technology (SESTEC-2010). Mumbai: Bhabha Atomic Research Centre, 2010.
  47. Агранат Б.А., Дубровин М.Н., Хавский Н.Н., Эскин Г.И. Основы физики и техники ультразвука. М.: ВШ, 1987. 352 c.
  48. Nikonov M.V., Shilov V.P., Krot N.N. // Abstracts of Int. Conf. Actinides-89. Moscow: Nauka, 1989. P. 359.
  49. Никонов M.B., Шилов В.П. // Тез. докл. III Всесоюзн. конф. "Химия нептуния и плутония". Л.: Наука, 1987. С. 67.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».