ランタニド溶媒抽出運動を微流体学を通じて定量化して,一定界面面積と急速な混合を持つ,核再処理化学の機械的理解に向けて

科学分野:

• 核化学 核化学は,核化学である.
• 化学工学は化学工学というものです.

背景:

• 核燃料循環の閉鎖は,廃棄物管理とリサイクルに不可欠です.
• 現在の工業規模での民間核燃料再処理は,米国で承認された方法がない.
• 質量移転速度の理解は,効率的な溶媒抽出プロセスを設計する上で鍵となる.

研究 の 目的:

• ランタニドおよびアクチニド複合体の界面質量移転速度の定数がないことを解決するために.
• 次世代の核燃料再処理システムのメカニズム的な理解と設計を可能にする.
• 研究室での実験を産業用ソリューションに拡大するためのデータを提供します.

主な方法:

• 流れるプラグ (滴) を備えたプラグベースのマイクロ流体システムを使用しました.
• 迅速な混合を達成し,正確な測定のためにインターフェースエリアを制御します.
• TALSPEAK条件下におけるランタン化物とイトリウムの絶対界面質量移転速度の定数.

主要な成果:

• ランタノイド (プロメチウムを除く) とイットリウム (イットリウム) のインターフェイス移転の速度定数を測定しました.
• マイクロ流体システムの速度常数の正確な決定の能力を実証しました.
• TALSPEAK条件下でのこのようなレートコンスタンタの最初のセットを提供しました.

結論:

• マイクロ流体システムは,従来の方法 (遅い混合,未知の接面面積) の限界を克服しています.
• 得られた速度定数は,分離機構とプロセス設計の検証に不可欠です.
• この作業は,核燃料再処理のためのTALSPEAKプロセスを最適化するための根本的なステップです.