赵 刚，于 震，靳 晴

(核工业理化工程研究院，天津 300180)

在核设施运行过程中，一些设备部件(不锈钢、碳钢、铝、铜等)表面会沾染放射性固体废物，需要做去污处理。不锈钢材料表面的铀常用硝酸溶解。不锈钢表面的铀层厚度不均匀，纵深方向存在铀-不锈钢扩散层，外表层覆盖有Fe2O3，铀的主要形式是UO2、金属铀和FeUO4。铀的存在形式与乏燃料元件、铀矿石等物料中的铀显著不同，不能简单用文献中已有数学模型进行解释。不锈钢表面铀的溶解机制尚不明确，难以进行工艺放大设计并提高去污率。所以，研究不锈钢材料表面铀的溶解反应动力学，了解铀的溶解规律，对于不锈钢等材料表面的处理及铀的回收有重要意义。

铀在硝酸溶液中的溶解反应是液-固反应，属于非催化多相反应。固液非催化反应动力学通常采用相同样品[1-3]考察不同反应条件下目标元素溶解率随时间的变化。试验针对铀含量均匀的自制样品，研究了铀在不同条件下的溶解行为。

1 试验部分

1.1 试验设备

EMS-20型电磁搅拌恒温油浴槽，江苏乔跃电子有限公司；WH3401-50型多功能搅拌器，天津市威华仪器公司；ELAN DRC-e型电感耦合等离子质谱仪，美国PerkinElmer公司；TOLEDO AX205型电子天平，TOLEDO PB8001-s型电子天平，瑞士METTLER公司；PHS-25型酸度计，上海雷磁公司。

1.2 试验样品及方法

将不锈钢部件用剪切机剪碎，过筛后去除大块样品及切割过程中产生的铀粉和不锈钢粉末，制成宽度1 mm的含铀样品。样品进行铀的均一性检测。

铀的溶解：将100 mL一定浓度硝酸溶液加入到250 mL三口烧瓶中，然后将其置于恒温油浴槽中，搅拌，待温度恒定后加入一定量含铀样品。……