Справочник состоит из четырех крупных разделов: химия плутония, химическая технология (Т. 1), металловедение плутония и ядерное горючее из плутония (Т. 2).
В первом томе подробно рассмотрены химические свойства плутония и его наиболее важных соединений — окислов, галогенидов, карбонатов, оксалатов, сульфатов, нитратов, фосфатов, карбидов, нитридов и силицидов. Приведены сведения об окислительно-восстановительных реакциях и комплексообразовании плуто-чия в растворах, о химии процессов его экстракции и сорбции. Описаны различные технологические процессы выделения плутония из облученного горючего, основанные на экстракции и сорбции из растворов, а также пирохимические и пирометаллургические процессы и химические основы этих процессов. Рассмотрены схемы получения металлического плутония и переработки отходов его производства. Книга представляет интерес для инженеров и исследователей, работающих в области переработки облученного ядерного горючего, а также в области технологии редких элементов.
Таблиц 194, рисунков 66, библиография 697 наименований.
ПРЕДИСЛОВИЕ К ПЕРЕВОДУ
Плутоний является первым искусственным элементом, полученным в значительных количествах в результате ядерных превращений из других элементов. До самого последнего времени плутоний относили к материалам, используемым исключительно в военных целях. Однако в последние годы он начал приобретать все большее значение как ядерное топливо энергетических реакторов, работающих на тепловых и особенно на быстрых нейтронах. Потребность в плутонии непрерывно растет. В будущем его производство увеличится до нескольких сот тонн в год. Например, согласно материалам Брюссельского симпозиума по использованию плутония в качестве реакторного топлива к 1980 г. в капиталистических странах намечается производить 26 т Ри в год, а к 1985 г. — вдвое больше и в обороте будет находиться соответственно 150 и 350 т Ри.
Плутоний имеет значительное число изотопов, из которых почти изотопически чистый Ри239 применяется только для военных целей. В энергетических реакторах используется различная смесь изотопов плутония. В последнее время находит широкое потребление Ри238, являющийся продуктом облучения искусственного элемента Np237. Использование Ри238 в качестве а-излу-чателя позволило создать портативный переносный электрический источник питания. По данным Норвежского института атомной энергии к 1980 г. в США общая мощность радиоактивных источников на основе Ри238 будет составлять 500 кет.
При работе с плутонием не следует забывать о его опасных свойствах. Во-первых, плутоний а-активен, а для некоторых его изотопов характерно нейтронное и у~излУчение- Поэтому непосредственный контакт обслуживающего персонала с плутонием недопустим. Во-вторых, в определенных количествах плутония в твердом и жидком состоянии при некоторых условиях («критических») возможно возникновение цепной ядерной реакции, что чрезвычайно опасно. В-третьих, плутоний химически весьма активен и токсичен. В случае проникновения внутрь организма он накапливается в костях, что влечет за собой связанные с радиоактивностью последствия. Таким образом, при работе с плутонием требуется большая, чем обычно, предусмотрительность и осторожность.
В технологическом аспекте большое значение приобретает возможность существования плутония в различных валентных состояниях, причем химические свойства элемента в одном валентном состоянии могут значительно отличаться от свойств
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие к переводу............. 5
Предисловие................ &
Глава 1. Химические свойства (перев. В. Б. Козляевой) .... 7
1.1. Актиноидная теория............. 7
1.2. Атомный и ионный радиусы........... И
1.3. Химические свойства металлического плутония . . . . . 12 Глава 2. Соединения плутония (перев. В. Б. Козляевой) . . . . 15
2.1. Гидриды плутония............. 15
2.2. Соединения плутоний—кислород......... 19
Двойные окиси плутония (19). Пероксид плутония (30). Гидроокиси плутония (34). Тройные и четвертичные окислы плутония (35).
2.3. Фториды плутония............. 41
Фторид Ри (III) (41). Фториды Ри (IV) (48). Фториды Ри (V) (53). Фториды Ри (VI) (54).
2.4. Хлориды, бромиды, иодиды и иодаты плутония......64
Хлориды Ри (III) (65). Хлориды Ри (IV) (68). Хлорид Ри (VI) (71). Бромиды Ри (III) (72). Иодиды Ри (III) (73). Иодат Ри (III) (74). Иодат Ри (IV) (74).
2.5. Карбонаты и оксалаты плутония....... 74
Карбонаты плутония (75). Оксалаты плутония (81). Смешанные оксалатно-карбонатные соединения Ри (IV) (91).,
2.6. Сульфаты плутония.............93
Сульфаты Ри (III) (93). Сульфаты Ри (IV) (93).
2.7. Нитраты плутония............ . 96
Нитрат Ри (IV) (96). Нитраты Ри (VI) (98).
2.8. Фосфаты плутония.............99-
Фосфат Ри (III) (100). Фосфаты Ри (IV) (100). Арсенат Ри (III) (104). Фосфат Ри (V) (104).
2.9. Карбиды и силициды плутония..........-105
Карбиды плутония (105). Силициды плутония (110).
2.10. Нитрид, фосфид и арсенид плутония........111
Нитрид плутония (111). Фосфид и арсенид плутония (114).
2.11. Сульфиды, теллурид и оксиселенид плутония......115
Сульфиды плутония (115). РиТе и Ри О Se (116).
2.12. Другие соединения плутония . .........117
Алкоголяты плутония (117). Плутонилацетат натрия (117). Салицилаты плутония (117). 8-Оксихиноляты плутония (119). Купферонат Ри (IV) (120). Трн-циклопентадиенилплутоний (121). Различные соединения плутония (122).
Глава 3. Химия растворов плутония (перев. Э. А. Межова) . . . 132
3.1. Состояния окисления плутония в растворе.......132
Окислительные потенциалы (136). Равновесия в растворе между Pu (III),
Ри (IV), Ри (V) и Ри (VI) (140). Влияние облучения на валентное состояние плутония в растворе (153). Окислительно-восстановительные реакции плутония (160).
3.2. Гидролиа плутония . ........... . 190"
Гидролиз Pu (III) (191). Гидролиз и полимеризация Ри (IV) (191). Гидролиз Ри (V) (197). Гидролиз Ри (VI) (198).
3.3. Комплексы плутония............19$
Комплексы Pu (III) (200). Комплексы Ри (IV) (207). Комплексы Ри (V) (226). Комплексы Ри (VI) (227). ^
3.4. Ионообменное поведение плутония.........232
Катионный обмен (233). Анионный обмен (236).
3.5. Экстракция плутония............243
Экстракция-фосфорорганическими соединениями (244). Экстракция кетонаин
и эфирами (268). Экстракция азоторганическими соединениями (291). Экстракция серусодержащими соединениями (316). Другие экстрагенты (316).
3.6. Химия расплавов солей плутония.........320
Спектрофотометрические исследования (320). Фазовые равновесия (324). Экстракционные исследования (331). Термодинамические и электрохимические исследования (332).
Глава 4. Выделение плутония из облученного урана (перев.
В. С. Шмидта).............343
4.1. Экстракционные процессы...........343
Схема пурекс (343). Схемы с экстракцией аминами (353).
4.2. Ионообменные процессы...........355
Катионный обмен (355). Анионный обмен (356).
4.3. Осадительные процессы . ...........358
Висмутфосфатный процесс (358). Другие процессы осаждения (359).
4.4. Пирохимические и пирометаллургические процессы.....359
Дистилляционные • процессы (360). Процессы шлакования (363). Процессы
с жидкими металлами (366). Электролитические процессы (368).
Глава 5. Процессы превращения плутония (перев. В. С. Шмидта) . 373
5.1. Превращение плутония в галогенид......... 373
Пероксидная схема (374). Трифторидная схема (378). Схема с осаждением оксалата плутония (IV) (382). Схема с осаждением оксалата плутония (III) (386). Схема с осаждением CaPuFg (387). Схема прямого термического разложения (388). Трихлоридная схема (389).
5.2. Восстановление плутония до металла........39*2
Восстановление в бомбе (392). Электролитические процессы (399).
Глава 6. Регенерация и захоронение отходов производства металлического плутония (перев. Л. М. Борисова)......407
6.1. Извлечение плутония............407
Переработка жидких отходов (407). Переработка твердых отходов (409). Экстракция (417). Ионный обмен (420).
6.2. Захоронение жидких отходов.......... 421
Цена: 300руб.
