Способ выделения плутония из смеси с ураном

 

Изобретение относится к способу выделения плутония из смеси с ураном и позволяет повысить коэффициент очистки плутония от урана. К разделяемой порошкообразной смеси ацетилацетонатов актиноидов, содержащей 20 мкг плутония и 4 мг урана, добавляют тетраметиламмоний хлорид при его массовом соотношении к ацетилацетонату уранила (30-60):1. После этого осуществляют вакуумную сублимацию смеси (давление (6-8) .10 -3 мм рт.ст., температура 170°С, время 5 мин). После окончания процесса был получен тонкослойный источник альфа-излучения. Коэффициент очистки плутония от урана составил (1,2-1,8) .10 2. Точность определения плутония - 0,6-0,8%.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО11ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5

I я.:. пн

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4611046/23-26 (22) 30,.11 .,88 (46) 30.09,90. Бюл. Р 36 (72) Г.В.Сидоренко, Д,Н.Суглобов, Н.P.Ãðåáåíùèêîâ, А.В.Степанов и А.M.Ôðèäêèí (53) 661,879.94(088.8) (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ПЛУТОНИЯ ИЗ

СМЕСИ С УРАНОМ (57) Изобретение относится к способу выделения плутония из смеси с ураном и позволяет повысить коэффициент очистки плутония от урана. К раздеИзобретение относится к способам сублимационного выделения плутония из смеси с ураном и может быть использовано для получения тонкослойных источников (мишеней), пригодных для альфа-спектрометрического определения плутония„

Цель изобретения — повьш ение коэффициента очистки плутония от урана.

Пример 1. К разделяемой порошкообразной смеси ацетилацетонатов актиноидов, содержащей в пересчете на металл плутония 20 мкг, урана 4 мг, добавляют 320 мг обезвоженного и хорошо измельченного тетраметиламмонИйхлорида, что соответствует 40-кратному избытку по отношению к комплексу урана, Смесь тщательно перемешивают и переносят в сублимационную ячейку, Устанавливают необходимый вакуум

6-8 -10 мм рт.ст. и вслед за этим

„„SU„„1595794 А 1 ляемой порошкообразной смеси ацетилацетонатов актиноидпв, содержащей

20 мкг плутония и 4 мг урана, дпбавляют тетраметиламмпш йхлорцл при его массовом соотношешш к ацетилацетонату уранила (30-60):1. После этого осуществляют вакуумную сублимацию смеси (давление (6-8) 10 мм рт.ст., о температура 170 С, время 5 мнн) . После окончания процесса был получен тонкоспойный источник альфа-излучения. Коэффициецт очистки плутония от урана составил (I,2-1,8) 10 . Точность определения плутония 0,6-0,87. нагревают ячейку до 170 С. Процесс сублимационного выделения ацетилацетоната плутония продолжают и течение

5 мин, После окончания процесса получают тонкослойный источник альфа-излучения, его состав исследуют методом альфа †спектрометр. Как показал анализ, коэффициент очистки плутония от урана в данном эксперименте составляет 1,2.10 . Точность определения плутония 0,87, содержание плутония в источнике 1,8 мкг, урана 3,0 мкг, Пример 2, К ацетилацетоцатному комплексу, содержащему плутония

15 мкг и урана 3 мг, добавляют 180 мг (30-кратный избыток) тетраметиламмонийхлорида. Далее все, как по примеру 1. с

Содержание плутония в источнике составляет 2,3 мкг, урана 3,5 мкг.! 595794

Фо р мул а и з о б р е т е ни я

Способ выделения плутония из смеси с ураном путем вакуумной сублимации ацетилацетонатных комплексов плутония, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента очистки плутония от урана, процесс ведут в присутствии тетраметиламМонийхлорида прн его массовом отношении к ацетилацетонату уранила (30-60):l, Составитель В.Нечипоренко

Техред М.Дидык

Корректор M. Шароши

Редактор Н.Киштулинец

Заказ 2883 Тираж 401 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

1130 5, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

Коэффициент очистки плутония от ура1 на 1,3 !О . Точность определения плутония 0,6Х.

Пример 3. К разделяемой сме5 си элементов, содержащей 20 мкг плутония и 4 мг урана, добавляют 480 мг тетраметиламмонийхлорида (60-кратный избыток). Далее все, как ио пример..

1. Содержание плутония в источнике составляет 0,18 мкг, содержание урана 0,2 мкг. Коэффициент очистки плутония от урана 1,8 10, точность определения плутония 0,7%.

Пример 4 (вне заявленного предела соотношения). Осуществляют аналогично примеру 1, но к разделяемой смеси добавляют 160 мг тетраметиламмонийхлорида (20-кратный избыток). Содержание плутония в источнике составляет 5 мкг, урана

17 мкг. Коэффициент очистки плутония от урана 60. Точность определения плутония !,1 ..

Пример 5 (вне заявленного предела соотношения). Осуществляют аналогично примеру 10, но к разделяемой смеси добавляют 640 мг тетраметиламмонийхлорида (80-кратный избыток).Содержание плутония в источнике составляет 0,08 мг, урана 0,076 мг.

Коэффициент очистки плутония от урана 2,1 ° 10

Пример 6 (по прототипу), Осуществляют аналогично примеру

35 но без введения в раздепяемую смесь тетраметиламмонийхлорида.

В результате процесса разделения выделенная фракция содержит 7 мкг плутония и 0,48 мг урана. Коэффициент 40 очистки 2,9, точность определения плутония 3,8 .

Эффект разделения урана и плутония обусловлен различиямн в координационно химическом поведении аце 45 тилацетонатов этих элементов.

Как быпо устан влеио, ацетилацетонат уранила в отличие от аналогичного комплекса плутония (fV) взаимодействует . тетраметиламмонийхлоридом по донорно-акцепторному механизму с образованием нелетучего аддукта состава (СН „,i N(HOzAcAc z C17.

В процессе сублимации наиболее эффективное отделение плутония от урана наблюдается при таких абсолютн .lx количествах тетраметиламмонийхлорида, которые соответствуют ецио 30-60-кратному избытку по отношению к ацетил-. ацетонату уранила. При понижении содержания тетраметиламмоннйхлорида начинает происходить уменьшение казф1 фициента очистки плутония, при увеличении наблюдается существенная потеря ацетилацетоната плутония в ходе сублимации и уменьшение его выхода на мишень, В отсутствие тетраметиламмонийхлорида коэффициенты очистки плутония от урана составляют 2-3, т.е. ниже в 70-80 раз. Вследствие этого точность определения плутония не отвечает возможностям альфа-спектрометрического метода анализа; она колеблется в интервале 3-5 .

Таким образом, осуществление изобретения лозволяет повысить коэффициент очистки плутония от урана и тем самым точность альфа-спектрометрическаго определения плутония.