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核科学技术
国外核燃料后处理化学分离技术的研究进展及考察
后处理技术可分为使用水溶液的湿法和不使用水溶液的干法。湿法主要有溶剂萃取法(液液萃取法)、离子交换法和沉淀法等。以TBP(磷酸三丁酯)为萃取剂的PUREX法是当今后处理的主流技术。通过PUREX流程,可回收乏燃料中约99.5%的铀和钚,但由于长寿命次锕系元素(MA:Np、Am、Cm)以及Tc等得不到有效的分离回收,放射性废物的放射毒性仅降低一个量级。并且该技术本身存在萃取工艺流程复杂,设备规模大,产生大量的难处理有机废液等问题。多年来世界核能主要国家都在致力于改良PUREX流程的同时,开展更先进的湿法后处理技术研发。干法后处理采用熔盐或液态金属作为介质,主要有电解精炼法、金属还原萃取法、沉淀分离法和氟化物挥发法等。具有装置规模较小,耐辐照性强,临界安全性高等优点。但分离性能较低,且由于操作温度高(数百摄氏度),材料耐用性以及操作可靠性尚待解决。近年来干法作为金属燃料后处理以及超铀元素嬗变燃料处理的分离技术,重新受到重视。本文概括介绍了国外先进湿法和干法后处理技术的研究动向,并对分离技术中的主要化学问题进行了分析和考察。
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化学进展
2011年07期
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