Систематизированы сведения о координационных свойствах лантаноидов и актиноидов в солевых расплавах — средах, перспективных для разработки новых систем и процессов ядерной технологии. Приведены оригинальные данные о координационных числах и симметрии ближайшего окружения /-элементов, расстояниях металл — лиганд, среднем числе замещенных лигандов и т.п., полученные с помощью высокотемпературной спектроскопии f — /-переходов.
Для научных работников, химиков, технологов, специализирующихся в области радиохимии и ядерной технологии.
т_<:_ ^-7 \л. со !?..<:...«.« 11
ПРЕДИСЛОВИЕ
Запросы ядерной энергетики, зарождавшейся в 50 — 60-е гг., весьма быстро нашли отклик в идейном и техническом арсеналах высокотемпературной химии. Неудивительно поэтому, что обзор Кертеса "Комплексы актиноидов в расплавах" [l}, вышедший в 1971 г., содержал уже около 200 ссылок на оригинальные работы, большая часть которых была посвящена основным элементам топливного цикла — урану, плутонию и торию. Однако к настоящему времени обзор этот сильно устарел, а иных попыток обобщить данные о комплексообразовании актиноидов и лантаноидов в расплавах не предпринималось. В монографиях по расплавам, вышедших в последнее десятилетие [2 — 5], сведения, относящиеся к /-элементам, либо вообще отсутствуют, либо включены в виде небольшого дополнения к основному содержанию, посвященному системам с непереходными или (/-переходными металлами. Единственная монография по координационной химии актиноидов [б] не содержит сведений о расплавах. То же относится и к периодически появляющимся обзорам по координационной химии редкоземельных элементов (РЗЭ).
Вместе с тем, практика предъявляет все новые требования к высокотемпературной химии /-элементов; одновременно растет потребность в обзорной и монографической литературе по данному вопросу. Современное состояние исследований, связанных с непосредственной разработкой высокотемпературных систем и процессов ядерной технологии, достаточно подробно освещено в литературе последних лет [7 — 11]. Однако по ряду разделов, составляющих физико-химический фундамент этих разработок, имеются лишь монографии и обзоры более чем десятилетней давности [12 — 14]. Не обобщены, в частности, новые данные об окислительно-восстановительном поведении /-элементов в расплавах 1.15 — 17; 18, с. 69; 19, с.15; 68, 80]. Что касается комплексообразования /-элементов в этих средах, то имеющиеся сведения отличаются сильной разрозненностью и противоречивостью. Большая их часть носит характер различного ро-да предположений о составе или относительной прочности комплексов, высказываемых при объяснении поведения /-элементов в высокотемпературных системах (межфазового распределения, диффузии, электрохимических свойств), а также при интерпретации данных о фазовых равновесиях и таких физико-химических свойствах солевых композиций, как плотность, поверхностное натяжение, вязкость, электропроводность и т.п. Несмотря на значимость основного содержания подобных публикаций, используемые в них представления о координационных свойствах /-элементов, как правило, нельзя признать достаточно обоснованными.
Необходимость развития высокотемпературной координационной химии /-элементов едва ли требует пояснений. Помимо чисто научного интереса, который представляют солевые расплавы как жидкости с сильным межионным взаимодействием, свободным от защиты сольватных оболочек, и предельно высокими (в случае расплавов индивидуальных соединений) концентрациями металла и лиганда, получение надежных и систематических данных о составе, строении и устойчивости комплексов /-элементов в расплавах принадлежит к числу непременных условий эффективного развития прикладных исследований. Соответствующие данные, накопленные в течение многих десятилетий для водных растворов, являются тем фундаментом, без которого трудно представить современный уровень развития гидрометаллургичес-их процессов ядерной технологии. Для пирометаллургических процессов такой Фундамент еще предстоит создать. Этим определяется одна из особенностей предла-аемои монографии - ее принадлежность к научному направлению, находящемуся в
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие.......................................... 3
Глава I. Основы высокотемпературной спектроскопии f — /-переходов . . . . . 5
1.1. Вопросы методики................................. 5
1.2. Спектроскопические параметры как индикаторы f-контакта....... 6
1.3. Тонкая структура f— /-спектров: от кристаллов к расплавам...... 36
Глава II. Координационные свойства редкоземельных элементов в расплавах .60
11.1. Общие положения.................................. 60
11.2. Неодим (III)..................................... 62
11.3. Эрбий (III)...................................... 73
Глава III. Координационные свойства трехвалентных актиноидов в расплавах 80
111.1. Уран (III)...................................... 81
111.2. Нептуний (III)................................... 82
111.3. Плутоний (III).................................... 85
111.4. Америций (III)................................... 94
111.5. Кюрий (III)..................................... 120
Глава IV. Координационные свойства четырех-, пяти- и шестивалентных актиноидов в расплавах...................................... 128
IV.1. Торий (IV) и протактиний (IV)......................... 129
IV.2. Уран (IV), нептуний (IV) и плутоний (IV)................... 131
IV.3. Нептуний (V) и плутоний (VI)1.......................... 138
Список литературы...................................... 139
Цена: 150руб.
