仇婷婷 彭 佳 何淑华 郑小北 刘玉侠 周 伟 张 岚

1（中国科学院上海应用物理研究所 嘉定园区 上海 201800）2（中国科学院大学 北京 100049）

稀土氟化物在硝酸中溶解性质的研究

仇婷婷1,2彭 佳1,2何淑华1郑小北1刘玉侠1周 伟1张 岚1

1（中国科学院上海应用物理研究所 嘉定园区 上海 201800）2（中国科学院大学 北京 100049）

采用微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱(Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectroscopy, ICP-AES)，系统研究了钍铀燃料循环后处理中4种典型稀土氟化物(NdF3、EuF3、GdF3、CeF3)在硝酸中的溶解性质。结果表明，在10 mL、浓度为16 mol·L−1的硝酸中，微波消解2 h，190 ºC下，4种稀土氟化物的最大溶解量可达2.5−3.9 g·L−1，均比文献报道的数值高2−3个数量级；采用ICP-AES测试溶解液，线性范围0.999 47−0.999 96，标准偏差SD≤4.2% (n=3)，该溶解方法旨在为核燃料后处理流程中含有难溶稀土氟化物的熔盐固溶体样品分析前处理提供参考。

微波消解，电感耦合等离子体原子发射光谱，稀土氟化物，硝酸，溶解

钍基熔盐堆(Thorium Molten Salt Reactor, TMSR)核燃料由钍、铀、锂和铍等的氟化物组成，液态氟化锂-氟化铍既用作熔盐堆的冷却剂，也用作核燃料的载体[1]。随着反应堆的运行，堆内生成多种裂变产物、超铀元素以及金属材料的腐蚀产物。稀土元素作为裂变产物的重要组成部分，是典型的中子毒物，即使含量很低时，对反应堆体系中子经济也会造成很大影响[2]，因此需要严格控制稀土元素的含量。在后处理流程中，稀土元素的分离是核燃料重构的重要环节之一，通过稀土元素的化学定量分析结果计算相应的稀土分离系数，为改进工艺提供数据支撑。……