用于先进的旧核燃料分离的新技术氧化回氧控制试剂的放射性评估

科学领域:

• 放射化学 放射化学是指辐射化学.
• 核燃料再加工 核燃料再加工
• 废物管理 废物管理

背景情况:

• 技术 (TcO4-) 是废核燃料 (UNF) 中的一种移动放射性同位素,对废物管理构成挑战.
• 在UNF再加工过程中,Diaminoguanidine (DAG) 被建议用于TcO4-和跨离子的氧化还原控制.
• 在UNF再加工条件下DAG对放射解的易感性是一个关键的未知数.

研究的目的:

• 在与使用核燃料再加工相关的条件下,研究二氨基瓜尼丁 (DAG) 的放射解.
• 为了确定DAG与放射解过程中产生的关键短暂物种的反应动力学.
• 评估DAG作为核废物管理中的氧化还原控制剂的适用性.

主要方法:

• 在水,2.0M酸 (HNO3) 和双相溶剂系统 (1.5MDEHiBA在n-多德干中) 中对DAG进行平稳状态马辐射.
• 电子脉冲放射溶解用于研究DAG与水合电子,原子,基和基的反应动力学.
• 对DAG降解速率的分析和反应途径的识别.

主要成果:

• DAG很容易与基 (̇OH) 和酸盐 (NO3 ̇) 基发生反应,表明氧化是主要降解途径.
• 在玛辐射的HNO3溶液和双相系统中,DAG经历了快速降解,其速度从水增加到HNO3.
• 确定了DAG和酸 (HNO2),HNO3放射解的产物之间的显著热反应 (k = 5480 ± 85 M-1 s-1).

结论:

• 迪亚米诺瓜尼丁 (DAG) 易发生放射溶解,主要是通过激素的氧化和与酸 (HNO2) 的热反应.
• 由于DAG被HNO2降解,DAG作为核燃料再加工中的氧化还原控制剂的有效性显著受到限制.
• 需要进一步的研究来确定在再加工条件下具有更高稳定性的替代氧化还原控制剂.