DE1184503B - Verfahren zur Vordekontamination von aufzubereitenden Kernbrennstoffen - Google Patents

Verfahren zur Vordekontamination von aufzubereitenden Kernbrennstoffen

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DE1184503B
DE1184503B DEG40565A DEG0040565A DE1184503B DE 1184503 B DE1184503 B DE 1184503B DE G40565 A DEG40565 A DE G40565A DE G0040565 A DEG0040565 A DE G0040565A DE 1184503 B DE1184503 B DE 1184503B
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Germany
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nuclear fuel
decontamination
cerium
ruthenium
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DEG40565A
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Dipl-Chem Dr Phil Werner Baehr
Dr Rer Nat Hubert Vo Dipl-Chem
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Gesellschaft fuer Kernforschung mbH
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Gesellschaft fuer Kernforschung mbH
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • G—PHYSICS
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Internat. Kl.: C 22 b
Deutsche Kl.: 40 a-3/00
Nummer: 1184 503
Aktenzeichen: G 40565 VI a/40 a
Anmeldetag: 9. Mai 1964
Auslegetag: 31. Dezember 1964
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vordekontamination von aufzubereitenden Kernbrennstoffen durch Abtrennen von Spaltprodukten wie Cer, Ruthenium, Zirkonium, Niob.
Alle bekannten Aufbereitungsverfahren gehen von S der Verwendung konzentrierter oder verdünnter Säuren für den Aufschluß der Kernbrennstoffe aus. Dabei gehen zusammen mit den Kernbrennstoffen auch alle Spaltprodukte in Lösung. Die genannten Spaltprodukte Cer, Ruthenium, Zirkonium und Niob besitzen einen großen Anteil an der Gesamtaktivität und tragen somit an erster Stelle zur teilweisen Strahlenzersetzung des organischen Extraktionsmittels bei. Speziell Ruthenium und Zirkonium führen infolge schlechter Verteilungskoeffizienten bei der nachfolgenden Extraktion zu erheblichen Schwierigkeiten.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die am meisten störenden Spaltprodukte Cer, Ruthenium, Zirkonium und Niob schon bei dem die Aufarbeitung einleitenden Aufschluß der Kernbrennstoffe aus dem Aufbereitungsprozeß abzutrennen.
Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß der Kernbrennstoff in einer oxydierenden alkalischen Schmelze aufgeschlossen und der gewonnene Schmelzkuchen mit Wasser, Natronlauge od. dgl. ausgelaugt und anschließend der zurückbleibende Kernbrennstoff gegebenenfalls mit verdünnter Säure versetzt wird, wobei der Kernbrennstoff in Lösung geht, während die Spaltnuklide in unlöslicher Form zurückbleiben. Als Schmelzen kommen NaNO.,, NaNO3-Na2CO31NaNO3-NaOH od. dgl. in Frage.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielbaren Dekontaminationsfaktoren für die genannten Spaltnuklide liegen bei etwa ΙΟ1 bis 104.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist in den folgendenBeispielen näher erläutert. Die darin enthaltenen Größen- und Zahlenangaben sollen jedoch keine Beschränkung der Erfindung bedeuten. Vielmehr kann man unter den vorstehenden Richtlinien das Verfahren auch in abgewandelter Form mit Erfolg durchführen.
Beispiel 1
Die Dekontaminationsfaktoren für die Spaltnuklide Cs, Cer, Ruthenium, Zirkonium und Niob wurden in Versuchen ermittelt, wobei von UO2 ausgegangen und das jeweilige Spaltnuklid radioaktiv markiert mit so viel Träger zugesetzt wurde, daß es der nach einem Abbrand von 100 000 MWd/t gebildeten Menge entsprach.
Verfahren zur Vordekontamination von
aufzubereitenden Kernbrennstoffen
Anmelder:
Gesellschaft für Kernforschung m. b. H.,
Karlsruhe, Weberstr. 5
Als Erfinder benannt:
Dipl.-Chem. Dr. phil. Werner Bahr, Speyer;
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. Hubert Vogg,
Leopoldshafen über Karlsruhe
a) 1,77 g UO2 wurden mit 12 mg Cer (als Cernitrat, markiert mit Cer-144) innig vermischt und in einer Schmelze, bestehend aus 4,8 g NaNO3, zur Reaktion gebracht. Nach 2 Stunden war die Reaktion beendet. Nach dem Erkalten wurde die Schmelze mit Wasser ausgelaugt und das Uran mit verdünnter Säure gelöst. Cer blieb unlöslich im Rückstand. Durch Vergleich von Lösung und Rückstand ergab sich ein Dekontaminationsfaktor von 216.
b) Wie Beispiel a), nur an Stelle von Cer Zugabe von Ruthenium.
Folgende Mengen wurden für den Versuch verwendet: 1,78 g UO2, 17,8 mg Ru (als Rutheniumchlorid, markiert mit Ru-106) und 4,8 g NaNO3. Ruthenium blieb unlöslich im Rückstand. Erhaltener Dekontaminationsfaktor: 135.
c) Wie Beispiel a) oder b), nur an Stelle von Cer bzw. Ruthenium Zugabe von Zirkonium.
Folgende Mengen wurden für den Versuch verwendet: 1,77 g UO2, 13,6 mg Zr (als Zirkoniumoxynitrat, markiert mit Zr-95) und 4,8 g NaNO3. Zirkonium blieb unlöslich im Rückstand. Erhaltener Dekontaminationsfaktor: mindestens 103.
d) Wie Beispiel a), b) oder c), nur an Stelle von Cer bzw. Ruthenium bzw. Zr Zugabe von Niob.
Folgende Mengen wurden für den Versuch verwendet: 1,76 g UO2, 0,4 mg Niob (als Nioboxalat, markiert mit Ni-95) und 4,8 g NaNO3. Niob blieb im Rückstand. Erhaltener Dekontaminationsfaktor: 9.
Beispiel 2
1,76 g UO2 wurden 1 Stunde in einem Reaktor bei einem Fluß von 6,5 · 1012 n/cm2sec bestrahlt und
409 760/30+
nach 4 Wochen analog Beispiel 1 (d. h. auch unter Zugabe entsprechender Trägermengen) in einer NaNOj-Schmelze aufgeschlossen.
Die nach einem Strippingverfahren mittels Multikanalanalyse bestimmten Dekontaminationsfaktoren waren
a) für Cer: 10,
b) für Ruthenium: 100,
c) für Zirkonium -i- Niob: 40.
Vergleichbare Dekontaminationsfaktoren wurden auch bei Verwendung von NaNO3—Na2CO3- bzw. NaNO3-NaOH-Schmelzen erhalten.

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zur Vordekontamination von aufzubereitenden Kernbrennstoffen durch Abtrennen von Spaltprodukten, wie Cer, Ruthenium, Zirkonium und Niob, dadurch gekennzeichnet, daß der Kernbrennstoff in einer oxydier renden alkalischen Schmelze aufgeschlossen und der gewonnene Schmelzkuchen mit Wasser, Natronlauge od. dgl. ausgelaugt und anschließend der zurückbleibende Kernbrennstoff mit verdünnter Säure versetzt wird, wobei der Kernbrennstoff in Lösung geht, während die abzutrennenden Spaltnuklide als Rückstand zurückbleiben.
    409 760/304 12.64 ® Bundesdruckerei Berlin
DEG40565A 1963-05-15 1964-05-09 Verfahren zur Vordekontamination von aufzubereitenden Kernbrennstoffen Pending DE1184503B (de)

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DEK49749A DE1199748B (de) 1963-05-15 1963-05-15 Verfahren zum Aufarbeiten von bestrahlten Kernbrennstoffen
DEK50148A DE1217351B (de) 1963-05-15 1963-07-06 Verfahren zur Gewinnung von Cs 137-Salzen aus bestrahlten Kernbrennstoffen
DEG40565A DE1184503B (de) 1963-05-15 1964-05-09 Verfahren zur Vordekontamination von aufzubereitenden Kernbrennstoffen
DEG41295A DE1209754B (de) 1963-05-15 1964-08-08 Verfahren zum Trennen von Kernbrennstoffen
DEG41297A DE1209564B (de) 1963-05-15 1964-08-08 Verfahren zum Aufarbeiten von bestrahlten Kernbrennstoffen
DEG41296A DE1194582B (de) 1963-05-15 1964-08-08 Verfahren zur Vordekontamination von aufzubereitenden Kernbrennstoffen
DEG42442A DE1206594B (de) 1963-05-15 1964-12-31 Verfahren zur Vordekontamination von aufzubereitenden Kernbrennstoffen

Publications (1)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3399977A (en) * 1964-06-10 1968-09-03 Euratom Process for processing irradiated ceramic reactor fuels

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