核燃料化学PDF电子书下载

第一章 铀、钍、钚的原子结构及核性质 11

第一节 原子结构 11

一、锕系理论 11

二、锕系元素的电子结构 14

第二节 铀、钍、钚在自然界的存在及其核性质 16

一、铀 16

二、钍 19

三、钚 21

四、铀钍放射系 25

参考文献 32

五、习题 32

第二章 铀、钍、钚的络合物化学 34

第一节 络合物化学的基本概念 34

第二节 络合物稳定常数与络合物的稳定性 36

一、络合物稳定常数 36

二、络合物稳定常数的测定 40

三、离子极化原理与络合物稳定常数的计算式 45

四、影响络合物稳定性的因素 48

五、络合物稳定常数间的相互关系 52

第三节 铀、钍、钚的络合物化学 53

一、铀的络合物化学 53

三、钚的络合物化学 69

二、钍的络合物化学 69

第四节 铀、钍、钚的有色螯合物化学 72

一、金属络合物的可见及紫外光谱 72

二、铀、钍、钚的有色螯合物 74

第五节 铀、钍、钚的水溶性螯合物 80

一、常见的水溶性螯合物 80

二、铀、钍、钚的络合滴定 82

三、掩蔽作用 86

四、习题 87

参考文献 89

一、铀、钍和钚各价态概述 90

第一节 价态与电位 90

第三章 铀、钍、钚的氧化与还原反应 90

二、电位与平衡常数 93

第二节 歧化反应 99

一、U(Ⅴ)的歧化 100

二、Pu(Ⅳ)的歧化 101

三、Pu(Ⅴ)的歧化与Pu(Ⅲ)-Pu(Ⅳ)-Pu(Ⅴ)-Pu(Ⅵ)平衡 103

第三节 反应动力学 106

一、氧化还原过程与反应速率 106

二、铀的氧化还原反应动力学 107

三、钚的氧化还原反应动力学 115

第四节 辐射对价态的影响 118

一、0辐射效应 118

二、γ和X辐射效应 120

一、光化学效应与氧化还原 121

第五节 光化学效应 121

二、铀酰的光化还原 123

三、钚的光致氧化还原 131

第六节 各价态离子的制备 133

一、U(Ⅲ)的制备 134

二、U(Ⅳ)的制备 135

三、U(Ⅵ)和U(Ⅴ)的制备 137

四、Pu(Ⅲ)的制备 138

五、Pu(Ⅳ)的制备 139

六、Pu(Ⅴ)和Pu(Ⅵ)的制备 139

八、钚的各种价态的检测 140

七、Pu(Ⅶ)的制备 140

九、习题 142

参考文献 142

第四章 水解、聚合与沉淀反应 143

第一节 水解与聚合 143

一、Th(Ⅳ)的水解与聚合 144

二、铀的水解与聚合 145

三、钚的水解与聚合 147

第二节 溶解与沉淀 151

一、溶解度的变化规律 151

二、沉淀反应平衡 153

一、重铀酸铵及氢氧化物沉淀 162

第三节 难溶化合物 162

二、过氧化物 163

三、草酸盐 164

四、磷酸盐 165

五、其它难溶化合物 166

第四节 水溶性盐 167

一、硝酸盐 167

二、硫酸盐 171

三、氯化物 175

参考文献 179

一、溶剂的性质 180

第一节 物质在有机溶剂中的溶解度 180

第五章 铀、钍、钚的苯取化学 180

二、物质在有机溶剂中的溶解度 182

第二节 萃取的基本介绍 188

一、分配定律 188

二、分配比、萃取率和分离系数 189

三、被萃取物的性质与萃取的分类 190

四、简单分子萃取 191

第三节 中性溶剂合物萃取 194

一、磷酸三丁酯的萃取 194

二、各类中性有机磷化合物的萃取 205

三、中性含氧萃取剂及其它中性萃取剂的萃取 212

一、螯合物萃取 216

第四节 阳离子交换萃取 216

二、酸性磷类萃取剂的萃取 231

三、有机羧酸盐及有机磺酸盐的萃取 238

第五节 离子缔合萃取 239

一、胺类萃取剂与金属络阴离子的离子缔合萃取 239

二、金属以络阴离子形式被萃取的其它离子缔合体系 248

三、金属以阳离子形式被萃取的离子缔合体系 249

第六节 协同萃取 253

一、阳离子交换与中性络合协萃体系 254

二、其它协萃体系 258

一、分配比测定法 259

第七节 萃取机理的研究 259

二、一些经典的研究方法 261

三、两相滴定法 263

四、各种谱仪对萃取机理的研究 264

五、萃取化学结束语 267

六、习题 273

参考文献 273

第六章 离子交换反应 276

第一节 离子交换树脂的一般性质 276

一、结构与分类 276

二、决定树脂性能的一些因素 281

一、溶胀平衡 283

第二节 离子交换平衡 283

二、电解质和非电解质的吸附及唐南平衡 287

三、离子交换的选择性 289

第三节 离子交换过程的动力学 294

一、离子交换速率 294

二、影响交换速率的一些因素 296

第四节 离子交换分离操作程序 299

一、树脂的选择及预处理 299

二、装柱和转型 300

三、吸附和解吸 301

四、树脂的再生 301

一、络合剂存在下的阳离子交换 302

第五节 络合物的离子交换 302

二、络合剂存在下的阴离子交换 304

三、离子交换法测定络合物的稳定常数 307

第六节 阴离子交换法提取铀 313

一、酸性浸液中铀的吸附 314

二、影响铀的吸附的因素 315

三、树脂中毒 317

四、碱性浸出液中铀的吸附 318

五、习题 319

参考文献 319

第一节 热力学基础 320

一、化学反应的热效应 320

第七章 金属、氧化物与氟化物的化学 320

二、化学反应的方向与限度 323

第二节 金属铀、钍、钚 328

一、制备 328

二、性质 335

第三节 铀、钍、钚的氧化物 339

一、铀的氧化物 339

二、钍的氧化物 345

三、钚的氧化物 346

第四节 铀、钍、钚的氟化物 349

一、三氟化物 349

二、四氟化物 350

三、六氟化物 354

四、习题 358

参考文献 359

第八章 铀和钍的生产工艺 360

第一节 铀的生产工艺 360

一、矿物资源 360

二、铀矿石的预处理 361

三、铀矿石的浸出 362

四、铀的浓缩与纯化 367

五、铀的氧化物、氟化物和金属铀的生产 383

第二节 钍的生产工艺 385

一、钍矿石及其预处理 385

二、独居石的分解 386

三、钍的精制 389

参考文献 391

第九章 392

第一节 核燃料后处理概况 392

一、核燃料后处理的任务与要求 392

二、核燃料后处理方法概述 394

第二节 辐照核燃料的冷却、去壳和溶解 396

一、 核燃料体系 396

二、辐照核燃料元件的冷却 397

三、元件的去壳 398

四、燃料芯的溶解 401

一、流程概述 403

第三节 普雷克斯（Purex）流程 403

二、铀、钚和裂变产物的TBP萃取化学 405

三、钚的价态调节 417

四、溶剂的降解 420

第四节 超铀核素和裂片核素的提取 422

一、镎－237的提取 422

二、铯－137的提取 426

三、锶－90的提取 427

四、钷－147的提取 429

五、锝－99的提取 430

六、镅和锔的提取 431

参考文献 431