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第一章 绪论 1

1.1裂变产物 1

1.1.1裂变产物的裂变产额和质量分布 1

1.1.2裂变产物的衰变动力学 2

1.1.3裂变产物的衰变类型和衰变纲图 12

1.1.4裂变产物与核燃料燃耗 14

1.2裂变产物元素 15

1.2.1裂变产物元素在周期表中的分布 16

1.2.2主要裂变产物元素的含量 17

1.3裂变产物元素与核燃料后处理工艺学 18

1.3.1核燃料后处理工艺学简介 18

1.3.2裂变产物元素过程化学 20

参考文献 21

第二章 钌的过程化学 22

2.1概述 22

2.1.1裂变产物元素钌的主要同位素 22

2.1.2裂变产物钌重要同位素的裂变产额 24

2.1.3裂变产物钌与核燃料燃耗的关系 24

2.2钌的化学性质 25

2.2.1基本化学性质 25

2.2.2钌的主要化合物 29

2.2.3亚硝酰钌 31

2.2.4钌化合物颜色 40

2.3硝酸溶液中钌的状态 41

2.3.1硝酸中钌的基本状态 42

2.3.2硝酸中不同形态亚硝酰钌配合物的分离和鉴定 45

2.3.3硝酸溶液中亚硝酰钌配合物间的相互转化 52

2.4钌的溶剂萃取 56

2.4.1中性萃取剂萃取钌 56

2.4.1.1TBP萃取钌的影响因素 56

2.4.1.2亚硝酰钌硝酸根和亚硝酸根配合物的萃取分配比 65

2.4.1.3TBP萃取钌过程的可逆性 67

2.4.1.4硝酸溶液中钌的可萃取和不可萃取形态 68

2.4.1.5TBP从HNO3中萃取钌的机理讨论 73

2.4.1.6三相的形成 79

2.4.2酸性萃取剂萃取钌 79

2.4.3叔胺和季铵萃取钌 83

2.4.4钌的简单分子萃取 86

2.5Purex流程中钌的行为 87

2.5.1核燃料溶解过程钌的行为 87

2.5.2Purex流程1A萃取器中钌的行为 93

2.5.3钌在2A槽中的分布 96

2.5.4钌在有机相中的保留 97

2.6改善钌的去污 102

2.6.1降低自由TBP浓度 102

2.6.2控制温度和接触时间 102

2.6.3将RuNO的硝酸根配合物转换为亚硝酸根配合物 103

2.6.4RuNO核分解 103

2.6.5抑萃配合物 105

2.6.6萃取循环前去除钌 106

参考文献 107

第三章 锝的过程化学 111

3.1概述 111

3.1.1第一个人造元素 111

3.1.2自然界中的锝 111

3.1.3锝的主要同位素 113

3.1.4裂变产物核素99Tc的产额 116

3.1.5锝的主要用途 116

3.2锝的化学性质 117

3.2.1元素锝 117

3.2.2锝的氧化物 118

3.2.3锝的卤化物和卤氧化物 118

3.2.4锝的配位化合物 119

3.2.5高锝酸及其盐 123

3.2.6溶液中四价锝的水解及溶解度 124

3.3锝的溶剂萃取 126

3.3.1TBP萃取锝 126

3.3.2锝的离子缔合萃取 138

3.3.3HDBP萃取四价锝 141

3.4Purex流程中锝的走向 141

3.4.1 1A萃取器锝的走向 143

3.4.2 1B萃取器中锝的走向 144

3.4.3 1C和2D萃取器锝的走向 144

3.4.4 2A和2B萃取器锝的走向 145

3.4.5TcS萃取器锝的走向 145

3.5Purex流程中锝的特殊影响 146

3.5.1锝与N2H4的氧化还原反应 146

3.5.2TBP-HNO3体系中U（Ⅳ）的稳定性 148

3.5.3Tc（Ⅶ）与Pu（Ⅲ）的氧化还原反应 149

参考文献 150

第四章 裂变产物元素锆的过程化学 153

4.1概述 153

4.1.1裂变产物元素锆的主要同位素 153

4.1.2主要锆同位素的裂变产额及其衰变链 154

4.2锆的化学性质 155

4.2.1锆元素的一般性质 155

4.2.2锆的主要化合物 156

4.2.3锆的某些配合物 161

4.2.4溶液中锆的水解和聚合 166

4.3硝酸溶液中锆的状态 172

4.3.1锆在硝酸中的溶解度 172

4.3.2溶液中的硝酸锆 173

4.3.3溶液中的硝酸锆酰 177

4.3.4硝酸溶液中锆的水解聚合和胶体行为 179

4.3.5硝酸溶液中锆状态的相互转化 182

4.4锆的溶剂萃取 184

4.4.1中性磷类萃取剂萃取锆 184

4.4.2酸性萃取剂萃取锆 204

4.4.2.1烷基酸性磷酸酯萃取锆 204

4.4.2.2酸性螯合萃取剂萃取锆 213

4.4.3胺类萃取剂萃取锆 215

4.5锆的吸附行为 216

4.5.1硅胶吸附锆 216

4.5.2MnO2和ZrP吸附锆 220

4.6核燃料后处理工艺过程锆的行为 221

4.6.1Purex流程首端锆的行为 221

4.6.2裂变产物元素锆在1A萃取器中的行为 222

4.6.3锆在溶剂中的保留 224

4.6.4锆去污的改善 231

参考文献 234

第五章 裂变产物元素铌的过程化学 238

5.1概述 238

5.2硝酸中铌的状态 242

5.3铌的萃取行为 246

5.3.1TBP萃取铌 246

5.3.2丁基磷酸和混合丁基磷酸萃取铌 248

5.3.3辐照的TBP萃取铌 250

5.3.4辐照TBP萃取有机相中铌的洗涤行为 252

5.4铌的胶体行为 254

5.4.1相关的胶体概念简述 254

5.4.2硝酸溶液中铌胶体的特性 256

5.4.3电渗析法研究硝酸中铌胶体 257

5.4.4超离心法研究硝酸溶液中铌胶体的形成 261

5.5硝酸介质中铌的吸附行为 265

5.6Purex流程中铌进入有机相之机理讨论 266

参考文献 267

第六章 裂变产物元素钼的过程化学 269

6.1概述 269

6.1.1裂变产物元素钼的主要同位素 269

6.1.2裂变产物元素钼主要同位素的裂变产额及其衰变链 270

6.2钼的化学性质 271

6.2.1钼的一般性质 271

6.2.2钼的主要化合物 272

6.3溶液中钼的状态 274

6.3.1溶液中的钼离子 274

6.3.2钼的杂多酸 277

6.3.3硝酸溶液中钼溶解度的研究 278

6.4钼的溶剂萃取 281

6.4.1钼的中性配合萃取 281

6.4.2酸性萃取剂萃取钼 284

6.4.3钼的离子缔合萃取 287

6.5Purex流程中钼的行为 288

6.5.1钼的溶解行为 288

6.5.2钼的沉淀行为 289

参考文献 289

第七章 裂变产物元素铯和锶 291

7.1概述 291

7.1.1裂变产物元素铯和锶的主要同位素 291

7.1.2裂变产物元素铯的主要衰变链 294

7.1.3铯和锶的几种重要同位素的裂变产额 295

7.2铯和锶的溶剂萃取行为 295

7.2.1铯的溶剂萃取行为 296

7.2.2锶的溶剂萃取行为 297

7.3裂变产物元素铯和锶的吸附行为 300

7.3.1铯的吸附行为 300

7.3.2锶的吸附行为 303

7.4Purex流程中裂变产物元素铯和锶的行为 305

参考文献 305

第八章 裂变产物中稀土元素的过程化学 307

8.1概述 307

8.1.1裂变产物中的稀土元素 307

8.1.2裂变产物稀土元素中的主要放射性核素 307

8.1.3裂变产物中稀土元素的主要核衰变链 308

8.1.4裂变产物稀土元素中热中子俘获截面大的核素 311

8.2稀土元素的化学性质 312

8.2.1稀土元素的价电子层结构和化学通性 312

8.2.2镧系元素的主要化合物 313

8.2.3稀土元素的溶剂萃取行为 314

8.2.4稀土元素的离子交换分离 317

8.3工艺过程裂变产物稀土元素的行为 318

参考文献 318

第九章 裂变产物气体和挥发性元素的行为 320

9.1概述 320

9.2氚的行为 321

9.3裂变产物惰性气体的行为 322

9.4裂变产物元素碘的行为 323

9.5其他挥发性裂变产物元素 326

参考文献 328

第十章 高产额裂变产物元素化学行为的相互影响 329

10.1概述 329

10.2溶剂萃取行为的相互影响 330

10.2.1钼对溶剂萃取铌的影响 330

10.2.2锆铀和镨对溶剂萃取铌的影响 338

10.2.3水相中同时存在钼和锆对萃取铌的影响 342

10.2.4锝的共萃取 343

10.3次级沉淀 345

10.3.1硝酸中钼和锆的沉淀行为研究 345

10.3.2钼锆沉淀表观溶度积的研究 351

参考文献 358

第十一章 裂变产物元素与萃取界面物 359

11.1概述 359

11.2萃取界面物现象 360

11.2.1工艺过程的界面物 360

11.2.2酸性磷酸酯的乳化现象 360

11.2.3萃取界面物的某些特殊现象 362

11.3萃取界面物的危害 363

11.4裂变产物元素锆形成界面物 363

11.4.1锆形成界面物的影响因素 363

11.4.2锆形成界面物的组分分析和生成率测定 367

11.4.3体系中HDBP和H2MBP与锆之摩尔比对界面物的相关性 371

11.4.4锆与TBP降解产物形成界面物的红外光谱和化学表达式 373

11.5其他裂变产物元素在形成界面物中的行为 378

11.5.1不溶残渣形成界面物 378

11.5.2裂变产物元素钯在形成界面物过程的行为研究 383

11.5.3裂变产物元素钼和铌形成界面物 386

11.5.4锝在形成界面物过程的行为 387

11.6Purex流程萃取界面物形成的机理研究 388

11.6.1萃取界面物的成因 388

11.6.2裂变产物元素锆与TBP辐解产物形成界面物的机理研究 389

11.7控制界面物的依据 395

参考文献 396

附录：几种常用放射性示踪剂的提取方法 398

参考文献 405