СТИ НИЯУ МИФИ

А. С. Буйновский, проф. каф., e-mail: bas@ssti.ru;

Е. П. Мариненко, ст. науч. сотр., каф. химии и технологии материалов современной энергетики технологического факультета;

В. Л. Софронов, проф., декан технологического факультета.

Приведены результаты исследований процесса аффинажа трихлорида плутония путем вакуумной дистилляции примесей из расплава при температурах выше точки плавления трихлорида плутония (760 ^оС) и из слоя порошкообразного продукта при температурах ниже точки плавления трихлорида плутония (ТХП). Результаты теоретического анализа процесса удаления примесей из расплава ТХП показали возможность эффективного удаления таких примесей, как хлориды магния, никеля, марганца, хрома, урана, кремния, алюминия, свинца, железа и молибдена при температурах выше температуры плавления ТХП. Показано, что для улучшения процесса аффинажа необходимо организовать интенсивное перемешивание расплава. Эффективность же очистки порошкообразного ТХП методом молекулярной дистилляции из него примесей зависит от размера частиц ТХП и коэффициента диффузии примесей, а последнее, в свою очередь, определяется температурой процесса. Следовательно, эффективность процесса будет определяться также скоростями отвода примесей от поверхности частиц, поэтому в работе рекомендовано проводить процесс очистки порошка ТХП с непрерывной продувкой аргоном, хлором или каким-либо другим газом. Приведены описания установок очистки трихлорида плутония от примесей путем вакуумной дистилляции, состоящих из вакуумной печи ШП-1, системы откачки газов и напуска аргона; методики проведения исследований и анализов; результаты экспериментов процесса очистки ТХП методом молекулярной дистилляции примесей хлоридов Ni, Fe, Al, Mn, Cr, Pb, Ca, Cr, Mg как из слоя порошка, так и из слоя расплава трихлорида плутония, а также определенные экспериментальным путем время релаксации и коэффициенты диффузии хлоридов некоторых примесей в расплаве трихлорида плутония.

Авторы выражают благодарность В. П. Коробцеву, В. А. Хохлову, Ю. П. Штефану, Ю. М. Чигряеву за их творческий вклад в работу.

1. Плутоний : справочник / под ред. В. Б. Шевченко, В. К. Маркова. — М. : Атомиздат, 1971. Т. 1. — 424 с.
2. Вольский А. Н., Стерлин Я. М. Металлургия плутония. — М. : Наука, 1967. — 427 с.
3. Прусаков В. Н., Троценко Н. М., Хохлов В. А. и др. // Ядерный топливный цикл. Энергетика, технология, экология, безопасность. — Томск : Изд-во научно-технической литературы, 2006. № 2. С. 44–54.
4. Агеенков А. Т., Ненароков Э. А. Подготовка облученного ядерного топлива к химической переработке. — М. : Энергоатомиздат, 1982. — 128 с.
5. Короткевич В. М., Кораблёв А. М., Лазарчук В. В. и др. // Сб. докл. 5-й НТК Сибирского химического комбината. — Северск : НИКИ ФГУП СХК, 1999. С. 82–88.
6. Зуев В. А. Неводные методы переработки и изготовления твэлов энергетических реакторов. Информационный выпуск. — М. : ЦНИИатоминформ, 1978. — 56 с.
7. Jonke A. // Atomic Energy Rev. 1952. N 1. Р. 2–60.
8. Плющев В. Е., Степина С. Б., Федоров П. И. Химия и технология редких и рассеянных элементов. — М. : Высшая школа, 1976. Ч. 1–3. — 1048 с.
9. Араманович И. Г., Левин В. И. Уравнения математической физики. — М. : Наука, 1964. — 540 с.
10. Справочник химика / под ред. Б. П. Никольского. — М. : Химия, 1964. Т. 1. — 944 с.