Труды КНЦ. Технические науки. – 2026. - № 2

растворения индивидуальных и смешанных нитридов и оксидов урана и плутония, включая продукты их волоксидации, посвящены работы [22-41]. На процесс растворения нитридного ОЯТ в азотной кислоте существенное влияние оказывают степень выгорания топлива и доля плутония в смешанном нитриде [23-25]. Несмотря на то, что процесс растворения нитридов урана и плутония достаточно хорошо изучен, использование СНУП-топлива, модифицированного высокообогащенным азотом-15, потребует проведения большого объема дополнительных экспериментов по растворению нитридов плутония и урана в различных условиях. В этой ситуации представляется актуальной информация о нашем практическом лабораторном опыте по растворению соединений плутония в азотной кислоте. При растворении ядерного топлива в водных растворах азотной кислоты важно иметь четкое представление о составе и скорости выделения газов. Если известны эти параметры, можно предотвратить образование взрывоопасных газовых смесей, таких как «Н 2 — воздух», «Н 2 — оксиды азота» или « N ^ — воздух», и оценить нагрузку на систему газоочистки, не допуская попадания в нее высокоактивного раствора. С целью получения указанной информации по растворению в азотной кислоте порошка нитрида плутония нами было поставлено несколько экспериментов по растворению порошков PuN, приготовленных гидрированием металлического плутония с последующим азотированием полученного гидрида, в которых была проведена оценка скорости выделения газов. Представляло интерес также оценить изотопное разбавление азота-15 при растворении в азотной кислоте с природным изотопным составом нитрида плутония, модифицированного высокообогащенным азотом-15. М етодика р ас тво р ени я соединений плутония При разработке и модернизации лабораторного оборудования для растворения соединений плутония и при его подготовке к экспериментальной работе самой главной задачей являлось обеспечение безопасности, и в первую очередь исключение радиоактивного загрязнения рабочих помещений за счет распыления и аэрозольного уноса тонкодисперсных порошков соединений плутония. Пирофорность порошкообразного нитрида плутония требовала при работе с ним предотвращения возможного его окисления, а также его возможного возгорания при пересыпании в окисляющей среде для сохранения его в первоначальном состоянии до начала растворения. Кроме того, необходимо было исключить потери тонкодисперсных порошков соединений плутония при транспортировке, перегрузке и проведении экспериментальных манипуляций и тем самым обеспечить достаточную достоверность получаемых экспериментальных результатов. При разработке необходимых для этого мероприятий и методик в качестве дополнительного технического ограничения приходилось учитывать, что синтез нитрида плутония и эксперименты по его растворению проводили не в единой цепочке герметичных боксов с инертной газовой средой, а в различных помещениях одного здания, причем боксы, в которых проводили эксперименты по растворению, в полной мере не были приспособлены для создания и сохранения в них устойчивой инертной, например аргоновой, атмосферы. Для выполнения указанных выше мер безопасности в рамках настоящей работы был разработан следующий ряд последовательных операций и специальных приемов по растворению соединений плутония. Массу образцов соединений плутония, направляемых на каждый эксперимент по растворению, ограничивали величиной в 1-2 г. Порции порошка соединений плутония после взвешивания помещали в стеклянную ампулу, которая герметизировалась в боксе с аргоновой атмосферой. Каждую из заполненных ампул, имеющих радиоактивное загрязнение, помещали в чистый полиэтиленовый чехол, после чего несколько чехлов с загруженными ампулами упаковывали в общий чистый полиэтиленовый пакет, который, в свою очередь, загружали в контейнер для транспортировки его в нужное рабочее помещение. Растворение соединений плутония в дальнейшем проводили в той же самой ампуле, что позволило избежать их потерь за счет исключения операций перегрузки тонкодисперсного и пирофорного порошка и сохранения его в атмосфере аргона до самого момента введения в контакт с водным раствором азотной кислоты. На каждый эксперимент по растворению соединений плутония