Charakteristika vlastností extrakčních systémů pro separaci minoritních aktinoidů a lanthanoidů využívajících lipofilní extrakční činidla

Abstract

Pre separáciu trojmocných aktinoidov a lantanoidov boli doposiaľ vyvinuté rôzne extrakčné procesy. Jedným z perspektívnych je proces CHALMEX. Organickú fázu CHALMEXu reprezentuje extrakčná molekula CyMe4-BTBP, extrakčné činidlo a zároveň rozpúšťadlo TBP, a rozpúšťadlo FS-13. Predložená práca skúmala kinetiku extrakcie daného systému a vplyv teploty na hodnotu extrakčných veličín. Keďže pri prepracovaní ožiareného jadrového paliva bude extrakčný systém vystavený vysokej dávke, ktorá môže spôsobiť degradáciu činidla aj rozpúšťadiel a ich následnú neschopnosť extrahovať, je potrebné najprv daný systém otestovať v laboratórnom meradle, ožiariť ho a skúmať jeho správanie a vlastnosti. Pre priblíženie sa skutočnosti behom prepracovania sa práca zaoberala skúmaním vlastností systému po ožiarení pomocou urýchlených elektrónov rôznymi dávkami až do 500 kGy pri štyroch rôznych teplotách v kombinácii s rôznymi koncentráciami kyseliny dusičnej. U ožiarených systémov bola študovaná zostatková koncentrácia CyMe4-BTBP v závislosti na absorbovanej dávke.

Various extraction processes have been developed to separate trivalent actinoids and lanthanoids. One of the promising is the CHALMEX process. The organic phase of CHALMEX is represented by the extraction molecule CyMe4-BTBP, the extraction agent and diluent TBP and the diluent FS-13. The presented work examined the kinetics of extraction of a given system and the influence of temperature on the value of extraction quantities. Since the reprocessing of irradiated nuclear fuel will expose the extraction system to a high dose, which can cause degradation of both reagent and solvents and their subsequent inability to extract, the system must first be tested on a laboratory scale, irradiated and examined for behavior and properties. To get closer to reality during the reprocessing, the work focused on examining the properties of the system after irradiation with accelerated electrons at different doses up to 500 kGy at four different temperatures in combination with different concentrations of nitric acid. For irradiated systems, the residual concentration of CyMe4-BTBP was studied as a function of absorbed dose.