Оглавление
1. Введение........................................................................................................ 3
2. Литературный обзор........................................................................................................ 5
2.1. Состояние рутения в модельных нитратно-нитритных азотнокислых растворах............................................................................................ 5
2.2. Нитратокомплексы нитрозорутения........................................................................................................ 5
2.3. Биядерные нитрокомплексы нитрозорутения........................................................................................................ 7
3. Экспериментальная часть........................................................................................................ 8
3.1 Исходные реагенты, аппаратура и методы измерений............................................................................................ 8
3.2. Синтез [Ru(NO)(NH3)2(NO3)3]............................................................................................ 8
3.3. Синтез [{Ru(NO)(NH3)2(μ-NO2)}2(μ-OH)](NO3)3·H2O............................................................................................ 9
4. Результаты и обсуждение...................................................................................................... 10
5. Выводы...................................................................................................... 13
6. Список литературы...................................................................................................... 14
1 Введение
Энергетический кризис является одной из глобальных проблем современного мира. Освоение альтернативных источников энергии, а также грамотное использование ядерной энергетики является самым эффективным способом выхода из него. Основной проблемой ядерной энергетики является загрязнение окружающей среды отходами переработки облученного ядерного топлива (ОЯТ). Однако переработка отходов ОЯТ может принести не только экологический эффект. В этих отходах содержится ряд металлов платиновой группы в достаточно высокой концентрации, в том числе и рутений, который является одним из макрокомпонентов отходов переработки ОЯТ. В зависимости от типа реактора, режима горения топлива и времени его хранения в литературе указываются концентрации Ru от 0,7 до 29,4г на литр жидких отходов, причем доля неактивного рутения в азотнокислых растворах ОЯТ во много раз больше, чем доля его радиоактивных изотопов [[1]]. Для реакторов на тепловых нейтронах с топливом UO2(235U) и глубиной выгорания 33 ГВт·сут/т после 10 лет выдержки в среднем на тонну топлива накапливается 2 106 г рутения, 414 г родия и 1 258 г палладия. В топливе реакторов на быстрых нейтронах накопление этих металлов возрастает на порядок. При сохранении темпов роста ядерной энергетики, общемировые запасы рутения к 2030-му году будут сопоставимы с его количеством в отходах ОЯТ. Таким образом, ОЯТ по содержанию платиновых металлов рассматривается в настоящее время экспертами как альтернативный источник этих технически важных металлов.
Еще одним фактором, указывающим на необходимость извлечения платиновых металлов из ОЯТ, является то, что нахождение примесей платиновых металлов в отходах препятствует технологическому процессу их переработки. В соответствии с единственной упоминаемой в открытой печати методики переработки ОЯТ – пурекс-процессу – на первой стадии его растворяют в 7-10 М азотной кислоте, при этом возникают два технологических потока: часть платиновых металлов остается в виде «нерастворимых осадков», а растворившиеся, после отделения урана и плутония экстракцией в ТБФ, оказываются в потоке жидких высокоактивных отходов (ВАО) первого экстракционного цикла, содержащих все продукты деления. В настоящее время ВАО не перерабатываются, а подвергаются остекловыванию. Такая технология приводит к полной потере платиновых металлов и исключает возможность их извлечения. Проблемой в технологии является устойчивая работа плавителя, осуществляющего плавку стекла. При получении стекла с компонентами ВАО в расплавах матриц образуются гетерогенные фазы, способные изменить распределение электрических токов в варочной зоне плавителя и тем самым повлиять на технологический процесс. Полученные данные указывают на то, что платиновые металлы распределены в стеклах гетерогенно и это приводит к тому, что находящиеся в матрице дисперсные частицы увеличивают склонность материала к расстекловыванию. То есть технология остекловывания ОЯТ в существующем виде отнюдь не безопасна. Выделение платиновых металлов из ОЯТ перед остекловыванием позволит радикально улучшить этот процесс [[2]].
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.