Труды КНЦ (Технические науки вып.2/2023(14))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 2. С. 213-217. Transactions of the Kala Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 2. P. 213-217. Научная статья УДК 541.1-54-19:546.79.4 doi:10.37614/2949-1215.2023.14.2.040 ИЗВЛЕЧЕНИЕ УРАНА ИЗ СПЛАВОВ УРАН — БЛАГОРОДНЫЕ МЕТАЛЛЫ. МОДЕЛИРОВАНИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ПОДТВЕРЖДЕНИЕ Алексей Михайлович Потапов1, Кирилл Раульевич Каримов2, Михаил Валерьевич Мазанников3, Александр Евгеньевич Дедюхин4, Юрий Павлович Зайков 5 1-5Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург, Россия Автор, ответственный за переписку: Алексей Михайлович Потапов, A.Potapov_50@mail.ru Аннотация Приведены результаты термодинамического моделирования и экспериментальные данные по хлорированию сплавов U— (Ru,Rh,Pd) хлоридом свинца в расплавленной эвтектике LiCl-KCl. Найдено, что удаётся извлечь почти весь уран до остаточного содержания 1-4 %. Ключевые слова: сплавы урана, мягкое хлорирование, термодинамическое моделирование, ОЯТ Для цитирования: Извлечение урана из сплавов уран — благородные металлы. Моделирование и экспериментальное подтверждение / А. М. Потапов [и др.] // Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 2. С. 213-217. doi:10.37614/2949-1215.2023.14.2.040 Original article EXTRACTION OF URANIUM FROM URANIUM — NOBLE METALS ALLOYS. SIMULATION AND EXPERIMENTAL CONFIRMATION Alexei M. Potapov1, Kirill R. Karimov2, Mikhail V. Mazannikov3, Alexander E. Dedukhin4, Yury P. Zaykov 5 1-5Institute of High Temperature Electrochemistry UB RAS, Yekaterinburg, Russia Corresponding author: Alexei M. Potapov, A.Potapov_50@mail.ru Abstract The results of thermodynamic modeling and experimental data on the U— (Ru, Rh, Pd) alloys chlorination with lead chloride in the molten LiCl-KCl eutectic are presented. It has been found that it is possible to extract almost all of the uranium to a residual content of 1-4 %. Keywords: uranium alloys, soft chlorination, thermodynamic simulation, spend nuclear fuel For citation: Extraction of uranium from uranium - noble metals alloys. Simulation and experimental confirmation / A. M. Potapov [et al.] // Transactions of the Коіа Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 2. P. 213-217. doi:10.37614/2949-1215.2023.14.2.040 Введение В настоящее время в ряде стран разрабатывают пирохимическую технологию переработки отработавшего ядерного топлива (ОЯТ). Она основывается на использовании расплавленных солей без использования воды. Такая технология имеет существенные преимущества— короткая выдержка ОЯТ до начала переработки, отсутствие жидких отходов, более высокая удельная производительность, естественная безопасность, устойчивость против тяжёлых аварий. Одной из вероятных стадий пирохимической технологии может быть доизвлечение урана и других актинидов из так называемых анодных остатков. Анодные остатки представляют собой сплав актинидов (в основном урана) с «благородными» продуктами деления (ПД) в сравнимых количествах. К благородным ПД относятся элементы платиновой группы (рутений, родий, палладий), а также технеций, серебро, молибден, ниобий, цирконий. Для извлечения урана и плутония из анодного остатка предлагается использовать операцию «мягкого» хлорирования в расплавленной эвтектике LiCl-KCl. Под «мягким» хлорированием мы подразумеваем хлорирование без использования газообразного хлора. Хлорирующий агент — PbCh. Уран и плутоний будут окисляться до хлоридов и переходить в расплав, а электроположительные элементы останутся в металлическом состоянии или, в зависимости от организации процесса, перейдут в фазу жидкого свинца. © Потапов А. М., Каримов К. Р., Мазанников М. В., Дедюхин А. Е., Зайков Ю. П., 2023 213