离子交换法提取大量钍中微量铀

陈姆妹，李　峥，何淑华，张　岚

中国科学院 上海应用物理研究所，中国科学院 核辐射与核能技术重点实验室，上海　201800



离子交换法提取大量钍中微量铀

陈姆妹，李峥，何淑华，张岚*

中国科学院 上海应用物理研究所，中国科学院 核辐射与核能技术重点实验室，上海201800

摘要：采用浓盐酸溶解ThO2和U3O8、以Dowex1×8阴离子交换树脂和Dowex50×8阳离子交换树脂作离子交换剂，研究了从大量钍及微量裂变产物(FPs)中提取微量铀的方法。考察了裂变产物元素Cs、Sr、Y、Zr、Nb、Ru、Rh、La、Ce、Eu的去污效果。结果表明，用离子交换法可以实现从百克每升Th及FPs中分离出微量U。最优工艺条件是料液调至8 mol/L HCl介质，大量Th和微量的FPs在8 mol/L HCl-0.2 mol/L NH4F 洗涤条件下直接通过阴离子交换柱，而U吸附于树脂上，再用0.05 mol/L HNO3淋洗U。低HNO3淋洗U后，直接过阳离子柱吸附微量Th，再用2 mol/L HNO3淋洗得到纯U。结果表明，U收率大于98%，产品中Th及FPs的含量均小于0.05 μg/L。

关键词：离子交换；钍；铀；裂片元素

钍铀燃料循环的研究在核能事业发展中具有战略性意义。在钍铀燃料循环中，可转换材料232Th俘获一个中子后，经两次β衰变得到可裂变材料233U，233U再经过一系列核裂变反应产生能量，同时产生的中子使新鲜的232Th再次转化为233U，由此进行循环。因此，钍铀转化规律的研究在钍铀燃料循环中占有重要的地位，需通过理论计算及实际辐照实验同时进行。在232Th靶辐照实验中，就涉及到辐照产生的铀与钍及裂变产物之间的分离。其方法在国内外都有较多研究，其中沉淀法步骤较为繁琐，分离效果较差[1]。溶剂萃取法比较适用于连续处理，且为保证萃取设备的运行，对最低单次处理量有所要求，不适于进行小批量样品的处理[2-3]。……