Способ получения семивалентных трансурановых элементов

 

ОПИСАН

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк

Республик (11) 487849

К АВТОРСКОМУ СВИЛЕТЕЛЪСТВУ (61) Д,ополнительное к авт. свиц-ву— о (22) Заявлено 140274 (21) 1995862/23-26 с присоецинением заявки Р6 1995863/23-26

{23) Приоритет— (43) Опубликовано 2 10.77,Бюллетень Эй 39 (51) M. K С 01 Я 56/00

ГЬЦДЬфЬТЭЬЬЮ|1 ЬЬИЬТЬТ

ЬЫЬТЙ МИЬВТЬЬ! CCCP ьь IIna IIIIPITIIII

I 0TIPbITIl (53) УДК 546.799. 3 (088.8) (45) Дата опубликования описания (72) Авторы изобретения

В.И. Спицын, В.Б. Николаевский, Н.Н. Крот, В.П. Шилов и A.Ê ° Пикаев (71) ЗаяВИтЕЛЬ Ордена Трудового Красного Знамени институт физической химии АН СССР (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕИЙВАЛЕНТНЫХ ТРАНСУРАНОВЫХ

3JIEMEHTOB

25

Изобретение относится к способам получения семивалентных трансурановых элементов и может быть использовано для получения соединений семивалентного америция и изучения их свойств.

Известен способ получения нептуния (У11), заключающийся в том, что щелочной раствор нептуния (У1) с концентрацией hlaOH 0,2-3 М обрабатывают окислителем при 45-80 С. B качестве окислителей применяют трехокись ксенона, персульфаты, перксенаты, гипохлориды и гипобромиты щелочных металлов.

Для получения америция (ун) предлагается способ, по которому окисление проводят при температуре от -5 до +5 С. В качестве окислителя используют озон или осуществляют окисление воздействием ионизирующего излучения на исходный раствор, содержащий закись азота. В последнем случае процесс получения америция (У11) ускоряется в 5-10 раз.

Важным условием получения америция (УП1 является выбор температуры реакционной среды. Охлаждение раствора способствует увеличению

° стабильности америция (Ylt) за счет уменьшения скорости его восстановления водой. Исходя из этого верхнее значение температурного интервала, равное 5 С, определяется довольно высоким выходом америция (УП), равным 554. При дальнейшем повышении температуры выход америция резко падает и становится менее 1%. Нижнее значение температурного интервала, равное -5 С, обусловлено высокой о вязкостью раствора, что затрудняет пропускание озона через реакционную среду.

При получении америция (УП) облучением исходного щелочного раствора т -излучением происходит образование радикалов О, которые окисляют америций (У1) да семивалентного состояния. Образующиеся при этом гидратированные электроны являются сильными восстановителями и препятствуют процессу окисления. Для предотвращения этого явления в исходный раствор вводят закись азота, которая является акцептором гидратированных электронов трансформирует их в радикалы 0 по реакции N>0+C,> >+0 и тем самым увеличивает концентрацию окисйитвэтя — радикала О в исходном растворе.

487849

На чертеже показаны спектры поглощения щелочных растворов плутония и америция1ь.e - 5 см1(йсв0Н) 1,6М, где: кривая 1 - 3, 2 ° 10 М Рн (У1) + 3, 36 ° 10 4 М Аеп (у1) после облучения 1

Кривая 2 — 1, 32 ° 10 "4 М Ри (УП) (чистый) 1

Кривая 3 — 3,2 ° 10-4 M Р (УП) +

Ф3,36 ° 10 4 М Аеп (У1) без облучения.

При химической идентификации амерйция (УП) добавление облученного раствора америция к раствору плутония (У1) в 1М ЙаОН практически мгновенно приводит к появлению характерной для плутония (УП) черной окраски. Спектр поглощения конечного раствора (кривая 1) совпадает со спектром поглощения чистого плутония. (УП) (кривая 2) . Так как добавление америция (У1) к раствору плутония (У1) в 1М ЙаОН не приводит к образованию плутония (УП) (кривая 3), то получение плутония (УП) по реакции (3) однозначно доказывает наличие в растворе семивалентного америция.

Известно, что нептуний (У1) окисляется шестивалентным америцием по реакции (1) даже в разбавленных раст ворах щелочей. Однако при этом выход нептуния (УП) в два раза ниже, чем в случае реакции (2). Поэтому шестивалентный нептуний также можно использовать для идентификации америция (УП). Исследования стехиометрии реакций (2) и (3) позволяет не только доказать образование америция (УП), но и определить его выход, -)4Р(У) Л«и (У> ) — ИР(Щ) ° Arn(V) (1)

2МР(Д ) + htn(VJI) 2 Np(@) + Арф); (2)

Р М) +Атп(6() - Ри(6)+ Апз(y) . (3)

Пример 1. В охлаждаемый до

0 С барботер с 2 мл бикарбонатного

1 10 М раствора Аав (УП) добавляют

2 мл 8М М аОН ос бой чистоты и пропускают озон в течение 2 ч. При этом цвет раствора изменяется от светложелтого до темно-желтого. Выход hm(VII)

55% .

Пример 2. В колбу с притертой пробкой помещают 3 мл бикарбонатноl6 го 4,6 ° 10 М раствора А а(У1) добавФ ляют 2 мл воды и насыщают эакисью азота при 0 С в течение 30 мин. К насыщенному раствору осторожно приливают 3 мл 8М NaOH особой чистоты.

Колбу с раствором облучают при 0 С

2() на установке МРХ вЂ” т — 100 с мощностью дозы 3 10 ЭВ/мл ° ñ в течение

10 мин. Выход Ат(УП) 55%.

Формула изобретения

1. Способ получения семивалентных 1б трансурановых элементов окислением в щелочном растворе шестивалентных трансурановых элементов, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью получения америция (УП), окисление проводят при температуре от -5 zo+5t.

2, Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что окисление проводят озоном.

3. Способ по и. 1, о т л и ч а ю35 шийся тем, что, с целью ускорения процесса, окисление проводят воздействием ионизирующего излучения на исходный раствор, содержащий закись азота.

487849

47$

Составитель В. Резепов

Редактор Н Корченко Техред З.Фанта Корре„тор М. Де ик

Заказ 3370/5 Тирам 658 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035с Москва, Х-35 Раушская наб д. 4 5

Филиал IIIIII Патент, r. Умгород., ул. Проектная, 4