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甲基膦酸二甲庚酯对硝酸介质中Pu(Ⅳ)的萃取

2021-04-20李峰峰刘占元谢书宝唐洪彬蒋德祥陈延鑫吴芳芳

核化学与放射化学 2021年2期
关键词:分配实验

张 烨,李峰峰,刘占元,苏 哲,谢书宝,唐洪彬,何 辉,蒋德祥,陈延鑫,吴芳芳

中国原子能科学研究院 放射化学研究所,北京 102413

其中Pu(Ⅳ)与形成中性分子,再与DMHMP结合成为中性配合物进入有机相。在实验范围内Pu(Ⅳ)分配比与DMHMP浓度的平方、浓度的四次方成正比,萃取过程为放热反应,反应的焓变为-34.46 kJ/mol。

在核燃料后处理、辐照镎提取238Pu等过程中,硝酸溶液中镎和钚的有效分离是一个重要的研究课题。目前从辐照镎的溶解液中分离纯化镎和钚主要采用磷酸三丁酯(TBP)作为萃取剂的溶剂萃取法[1-4]。但是采用TBP萃取法,在低酸条件下TBP对Np(Ⅳ)分配比不高,需在高酸条件进行,而在高酸条件下又会造成TBP较严重的酸解,因此需要寻找更优萃取性能的萃取剂用于镎和钚的分离纯化。

图1 DMHMP化学结构

自从20世纪60年代中国科学院上海有机化学研究所的袁承业等[5]解决DMHMP的合成方法以来,不同研究者利用DMHMP开展了萃淋树脂[6-8]、溶剂萃取[9-11]等方面的研究工作,并将相应的研究成果应用于稀土分离和贵金属提取行业。通过在稀土分离领域多年的研究及使用发现,DMHMP对于三价的稀土金属离子几乎没有萃取能力。中国科学院上海应用物理研究所[12]系统地研究了TBP、DMHMP、磷酸三异戊酯(TiAP)、磷酸三仲丁酯(TsBP)对硝酸、钍、铀及裂片元素的萃取性能,并在以上研究的基础上研发了钍、铀分离流程,研究表明DMHMP的萃取性能明显优于TBP。

但DMHMP用于萃取钚的研究较少,对DMHMP萃取不同价态钚的机理尚不明确,缺乏DMHMP萃取不同价态钚的相关基础数据。……

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