1257工程部分分析项目研究

论文摘要

核电在中国的大规模发展使得今后数十年内,核燃料的供应量将快速增长。在众多核燃料中,二氧化铀占有极重要的位置,几乎所有的水堆燃料都是二氧化铀陶瓷块。核电用的二氧化铀中杂质元素的质量指标是有严格要求的,一般应小于5×10-6,因此,二氧化铀中杂质的检测成为重要的分析项目。在大力发展核能,和平利用原子能的同时,对核燃料的循环利用是相当重要的,在核燃料循环过程中,乏燃料后处理又是一个很重要的环节。因此,本文进行了以下三方面的研究:1.分光光度法测定二氧化铀中微量硝酸根基于硝酸根离子对靛蓝二磺酸钠的褪色反应,建立了一个简单、快速、选择性好的二氧化铀产品中硝酸根离子的测定方法。波长在610nm处,硝酸根离子在0.20～1.00μg/mL范围内与靛蓝二磺酸钠吸光度的减小值（△A）呈线性关系,线性回归方程为Y=0.0176X-0.0586,R2=0.9989,相对标准偏差（RSD）优于10%,加标回收率在90.0%～106.7%之间。因此,该方法可用于测定二氧化铀产品中硝酸根离子,并且该方法操作简单,可行性强,可以满足测定要求。2.分光光度法测定乏燃料后处理Purex流程料液中亚硝酸根在稀盐酸介质中,亚硝酸根与对氨基苯磺酸重氮化后,与二盐酸-1-萘乙二胺偶联生成紫红色偶氮染料,该染料在酸性介质中的最大吸收波长位于538～548nm,据此建立了在酸性介质中测定亚硝酸根的分析方法,该方法可用于后处理工艺料液中亚硝酸根的测定。波长在540nm处,亚硝酸根离子在0～0.64mg/L范围内符合比尔定律,线形回归方程为Y=0.037X+0.0011,R2=0.9997。方法用于模拟样品中亚硝酸根的测定,相对标准偏差优于5%,加标回收率在96.3%～105.7%之间,可满足后处理工艺模拟料液中亚硝酸根的测定要求。3.液闪法测定二氧化铀中微量99Tc建立了在碱性介质中,一个利用2,6-二甲基吡啶萃取分离,液体闪烁测量二氧化铀样品中微量99Tc含量的分析方法。研究讨论了取样体积、萃取液用量、硝酸加入量、铀加入量等因索对99Tc测定的影响。工作曲线在所分析的99Tc质量范围（0.004～0.7μg/0.5mL）内,99Tc的加入量与计数率呈良好的线性关系,工作曲线线性方程为:Y=18.352X-15.943,R2=0.9999。加标回收率在103～113%,RSD为2.76%。可以满足二氧化有产品中微量99Tc的测定要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 二氧化铀的用途及二氧化铀中杂质测定研究进展
• 1.2.1 二氧化铀的用途及优缺点
• 1.2.2 二氧化铀中杂质测定研究进展
• 1.2.2.1 电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）
• 1.2.2.2 电感耦合等离体质谱法（ICP-MS）
• 1.2.2.3 火焰原子吸收光谱法
• 1.2.2.4 蒸馏催化极谱法
• 1.2.2.5 光度法
• 1.2.2.6 高温水解-离子色谱法测定阴离子
• 1.3 核燃料循环
• 1.3.1 乏燃料后处理的任务
• 1.3.2 后处理的重要性
• 1.3.3 后处理的发展过程
• 1.4 普雷克斯流程（Purex Process）
• 1.4.1 Purex流程中亚硝酸根的行为
• 1.4.2 亚硝酸在Purex流程中的作用
• 1.5 动力堆乏燃料后处理分析简介及难点
• 1.5.1 分析项目
• 1.5.2 复杂的样品体系
• 1.5.3 后处理分析的难点
• 1.6 我国目前对后处理分析的研究概况
• 1.7 课题研究的目的和意义
• 1.8 编写说明
• 参考文献
• 第二章 分光光度法测定二氧化铀中微量硝酸根
• 2.1 引言
• 2.2 硝酸根测定的研究进展
• 2.2.1 光度法
• 2.2.1.1 常规分光光度法
• 2.2.1.2 紫外分光光度法
• 2.2.1.3 荧光法
• 2.2.1.4 流动注射-分光光度法
• 2.2.2 离子色谱法
• 2.2.3 离子选择电极法
• 2.2.4 液相色谱法
• 2.2.5 氧化还原滴定法
• 2.3 实验部分
• 2.3.1 仪器与试剂
• 2.3.1.1 实验仪器
• 2.3.1.2 实验试剂
• 2.3.1.3 溶液的配制
• 2.3.2 实验原理
• 2.3.2.1 萃取
• 2.3.2.2 测量
• 2.3.3 实验方法
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 最佳反应条件的优化
• 2.4.1.1 波长的确定
• 2.4.1.2 反应时间的确定
• 2.4.1.3 靛蓝二磺酸钠用量的确定
• 2.4.1.4 氯化钠体积用量的确定
• 2.4.1.5 浓硫酸体积用量的确定
• 2.4.2 标准曲线的绘制
• 2.4.3 干扰离子的影响
• 2.4.4 分析样品的制备
• 2.4.4.1 样品的溶解
• 2.4.4.2 萃取
• 2.4.5 样品的测定
• 2.4.6 加标回收率的测定
• 2.5 结论
• 参考文献
• 第三章 分光光度法测定乏燃料后处理Purex流程料液中亚硝酸根
• 3.1 引言
• 3.2 亚硝酸根测定的研究进展
• 3.2.1 光度法
• 3.2.1.1 常规分光光度法
• 3.2.1.2 催化光度法
• 3.2.1.3 分子荧光法
• 3.2.1.4 计算光度法
• 3.2.2 化学发光法
• 3.2.3 电化学分析法
• 3.3 实验部分
• 3.3.1 仪器与试剂
• 3.3.1.1 实验仪器
• 3.3.1.2 实验试剂
• 3.3.1.3 溶液的配制
• 3.3.2 实验原理
• 3.3.3 实验方法
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 最佳反应条件的优化
• 3.4.1.1 波长的确定
• 3.4.1.2 显色时间的确定
• 3.4.1.3 二盐酸-1-萘乙二胺体积用量的确定
• 3.4.2 标准曲线的绘制
• 3.4.3 干扰离子的影响
• 3.4.4 样品制备与稀释
• 3.4.5 模拟料液的测定结果
• 3.4.6 加标回收率的测定
• 3.4.7 验证试验
• 3.5 结论
• 参考文献
• 99Tc'>第四章 液体闪烁计数法测定铀样品中微量⁹⁹Tc
• 4.1 引言
• 99Tc测定的研究进展'>4.2⁹⁹Tc测定的研究进展
• 4.2.1 萃取-放射化学法
• 4.2.2 萃取-分光光度法
• 4.2.3 离子交换-放射化学法
• 4.3 实验部分
• 4.3.1 仪器与试剂
• 4.3.1.1 实验仪器
• 4.3.1.2 实验试剂
• 4.3.1.3 溶液的配制
• 4.3.2 实验方法
• 4.4 结果与讨论
• 4.4.1 最佳反应条件的优化
• 99Tc的含量与⁹⁹Tc测量计数率的关系'>4.4.1.1⁹⁹Tc的含量与⁹⁹Tc测量计数率的关系
• 99Tc的影响'>4.4.1.2 取样体积对测定⁹⁹Tc的影响
• 99Tc的影响'>4.4.1.3 硝酸加入量对测定⁹⁹Tc的影响
• 99Tc的影响'>4.4.1.4 铀加入量对测定⁹⁹Tc的影响
• 99Tc'>4.4.2. 2,6-二甲基吡啶从碱性介质中萃取⁹⁹Tc
• 4.4.2.1 铀的去污
• 4.4.2.2 萃取剂用量的选择
• 4.4.2.3 工作曲线
• 4.4.3 加标回收实验和方法精密度测定
• 4.5 结论
• 参考文献
• 第五章 总结
• 攻读硕士期间研究成果
• 致谢