DE1592248A1 - Verfahren zur selektiven Reduktion von PuF6 zu PuF4 und Vorrichtung zur Durchfuehrung desselben - Google Patents

Verfahren zur selektiven Reduktion von PuF6 zu PuF4 und Vorrichtung zur Durchfuehrung desselben

Info

Publication number
DE1592248A1
DE1592248A1 DE19671592248 DE1592248A DE1592248A1 DE 1592248 A1 DE1592248 A1 DE 1592248A1 DE 19671592248 DE19671592248 DE 19671592248 DE 1592248 A DE1592248 A DE 1592248A DE 1592248 A1 DE1592248 A1 DE 1592248A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mixture
plutonium
hexafluorides
carbon dioxide
reaction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19671592248
Other languages
English (en)
Other versions
DE1592248B2 (de
Inventor
Georges Manevy
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Commissariat a lEnergie Atomique CEA filed Critical Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Publication of DE1592248A1 publication Critical patent/DE1592248A1/de
Publication of DE1592248B2 publication Critical patent/DE1592248B2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C19/00Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
    • G21C19/42Reprocessing of irradiated fuel
    • G21C19/44Reprocessing of irradiated fuel of irradiated solid fuel
    • G21C19/48Non-aqueous processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G56/00Compounds of transuranic elements
    • C01G56/004Compounds of plutonium
    • C01G56/006Halides
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

PATENTANWALT
β MÖNCHEN 2, OTTOSTRASSE 1a TELEFON C081O 58 36 82
B. 2137.3 München, 22*ΗονβπΛ>ί>Γ ?
——- Dr.M./Sh
C~1=P~182/549
Cocanissariat 4 1 "Energie Atomique in Paris / Frankreich
Verfahren zur selektiveh Reduktion von PuFg zu PuF, und Vorrichtung zur Durchführung desselben
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur selektiven Reduktion von Plutoniumhexafluorid PuFg zu Plutoniumtetrafluorid PuF,, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrene.
Sine wichtige, jedoch nicht ausschließliche Verwendung findet das erfindungsgemäße Verfahren bei der Rückgewinnung von Plutonium aus bestrahlten Kernbrennstoffen.
Außerdem stellt das Plutoniumtetrafluorid ein Zwischenprodukt bei der Herstellung von Plutoniummetall dar, und die Reduktion des Plutoniuatetrafluorids zu Plutoniummetall verläuft umso besser, js reiner das verwendete Tetrafluorid ist und je größer seine Sieht· 1st.
BAD ORIGINAL
0098A5/U6e
Das gegenwärtig am häufigsten angewandte Brennstoff aufbereitungsverfahren zur Rückgewinnung der spaltbaren Materialien (Uran, Plutonium) und zur Abtrennung der Spaltprodukte davon im technischen Maßöfjab besteht in einer Lüsungsextraktion mittels Tributylphosphat (T.B.P.)» tert. langkettigefiAmine» wie Trilaurylamin, oder Ionenaustausch,
Ee sind auch sog* "trockene" Verfahren bekannt, die bestimmte Nachteile der mit wässrigen Phasen arbeitenden Verfahren vermeiden sollen, insbesondere die großen Flüssigkeitsvolumina, die Gefahren der Kritikalitat und der Radiolyse der Lösungsmittel sowie die große Abwassermenge. Insbesondere benutzt das Fluoridverdampfungsverfahren den Unterschied der Flüchtigkeit zwischen den Fluoriden der Spaltprodukte einerseits und dien erheblich flüchtigeren Uran· und Plutoniumfluoriden andererseits. Die Trennung der Uran- und Plutoniumfluoride geschieht dann
a) entweder bereits während der Stufe ihrer Herstellung, indem man ein selektives Fluorierungsmittel verwendet (im allgemeinen Chlortrifluorid oder Brompentafluorid), das nur eine Verflüchtigung des Urans in Fora des Hexafluoride zuläßt, oder
b) ausgehend vom Gemisch der beiden Hexafluoride, das durch unmittelbare Einwirkung von Fluor auf den bestrahlten Brennstoff hergestellt wurde, wozu eine Reihe von Verfahren benutzt werden kttanen, wie ein phyelkochenischea Verfahren (beispielsweise selektive thermische Zersetzung dee Plutoniumhexafluorids an liokelwolle), ein physikalisches Vorfahren (Rektifieierung des verflüssigten Gemisches) oder schließlich ein rein chemisches
009845/1466 bad
Verfahren unter Verwendung eines selektiv auf das Plutoniumhexafluorid einwirkenden Reduktionsmittels.
Alle diese "trockenen" Verfahren besitzen Haehteile. Die grundsätzlich sehr vorteilhaft erscheinenden, ein selektives Pluorierungsmittels benutzenden Verfahren erfordern die Verwendung gefährlicher und schwer su handhabender Reagenzien (z.B. Chlortrifluorid) die außerdem anschlieSend von dem verdampften tiranhexafluorid getrennt werden müssen. Die Rektifizierung des Gemisches der Hexafluoride ermöglicht grundsätzlich eine vollständige De- kontaminierung t ist jedoch in der Praxis wegen der Instabilität des Plutoniumhesafluoridß schwierig durchzuführen. Die selektive thermische Zersetzung« ein wirksames Verfahren zur Trennung von Uran von Plutonium, erschwert leider die Rückgewinnung des gebildeten festen Plutoniumtetrafluorids, da dieses in einer selbst sehr feinverteilten Nickelftillung verteilt ist. Was schließlich die selektive Reduktion von Plutoniumhexafluorid angeht, so scheinen nach heutiger Erkenntnis nur Schwefeltetrafluorid oder bestimmte organische Chlorfluorverbindungen (Preon 11 und Freon 12 - e.Wz.) dafür brauchbar. Nun ist aber das Schwefeltetrafluorid ein kostspieliges und unbequem zu handhabendes Reagens, da es ein Arbeiten in flüssigem Milieu unter Rühren erforderlich macht. Seine Verwendbarkeit dürfte daher auf analytische Zwecke beschränkt sein. Die genannten Chlorfluorkohlenwaaeerstoffe sind schon eher als technische Reagenzien anzusehen, jedoch gegen Wärme und radiochemische Einwirkung empfindlich, und außerdem 1st zur Zeit ihre Wirksamkeit und Selektivität gegenüber den verschiedenen Fluoriden noch nicht vollständig bestätigt.
009845/1466 bad or
Die Erfindung bezweckt ein Verfahren zur selektiven Reduktionjron Plutoniumhexafluorid, das die Nachteile der bekannten Verfahren anaschaltet oder wenigstens mindert, und zwar dadurch, daß ein wirksames, selektives, leicht zu handhabendes und von den von ihm mitgerissenen spaltbaren Stoffen leicht abzutrennendes Reagens verwendet wird.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zur selektiven Reduktion von Plutoniumhexafluorid zu Plutoniumtetrafluorid dadurch gelöst« daß man das Gemisch der Hexafluoride bei einer Temperatur zwischen 150 und 500° C und vorzugsweise unter einem absoluten Druck zwischen 0,5 und 5 Bar genügend lang mit Kohlendioxid COg zusammenbringt, um die im wesentlichen vollständige Reduktion des Plutoniumhexafluorids herbeizuführen.
Die zur Vereinfachung der Terminologie in der vorliegenden Beschreibung durchgehend verwendeten Worte "Gemisch der Hexafluoride" sind so zu verstehen, daß damit nicht nur Gemische von Hexafluoriden der Aktlniden sondern auch solche gemeint sind, die außer diesen Hexafluoriden flüchtige Fluoride, insbesondere von Spaltprodukten ^. (z.B. Niobpentafluorid) und gasförmige Spaltprodukte enthalten.
Bei einer bevorzugten Ausführungefora des erfindungsgestäBen Verfahrens liegt das Holverhältnie von Kohlendioxid zum Oeaiaoh der Hexafluoride zwischen 5 und 20. Bei einem beispielsweise angenommenen Molverhältnis von 20 liegt die zur vollständigen Reduktion des Plutoniumhexafluorids erforderliche Reaktionszeit unter einer ' Minute.
009845/U66 bad original
Die Erfindung betrifft ferner eine Torrichtung zur Durchführung des Verfahrene die sich auszeichnet insbesondere durch ein senkrechtes Reaktionsrohr, am Unterteil des Reaktionsrohrs angeordnete Zuführungsvorrichtungen für das Gemisch der Hexafluoride und das Kohlendioxid, eine Verbindungsleitung zwischen dem Oberteil des Reaktionsrohrs und einem bei einer Temperatur unterhalb der Verflüssigungstemperatur der Bestandteiledes Gemisches, aufler Plutoniumhexafluorid, gehaltenen Kondensator und einen Abnahmehahn, um das Plutoniumtetrafluorid am Boden des Reaktionsrohrs abzuziehen.
Die Erfindung umfaßt noch weitere, vorzugsweise in Verbindung mit den obigen, jedoch auch unabhängig davon zu verwendende Anordnungen. Diese Anordnungen ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von AusfUhrungsformen der Erfindung, die nur als Beispiele angegeben sind. Die Beschreibung bezieht sich auf die beigefügten Zeichnungen. Hierin zeigen:
Fig. 1 eine echematische Darstellung einer Vorrichtung zur kontinuierlichen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ,
Flg. 2 ähnlich Fig. 1 eine Vorrichtung zur diskontinuierlichen Durchführung des erfindungsgemäöen Verfahrens.
In beiden Fällen (kontinuierlich oder diskontinuierliche Durch» führung) entspricht die Geeamtgleichung der Reduktion» die nur
wiedergibt, den allgemeinen Ablauf und nicht die Zwisehenetadien/ in deren Verlauf sich ein· geringe **enge CarbonyIfluorid 0Of2 bildet« der formel
2 PuFg + CO2 2 PuF, + Of^ + Og
BAD ORtGiMAL
0098A5/U66
Unter den oben angegebenen Temperatur- und Druckbedingungen werden weder Üranhexafluorid noch der Hauptteil der flüchtigen Fluoride der Spaltprodukte (insbesondere Niob' und Butheniumpentafluorid) reduziert.
Zunächst sei das "kontinuierliche" Verfahren beschrieben. Ea besteht im wesentlichen darin, kontinuierlich das bei einer unter 150° C liegenden Temperatur gehaltene Gemisch der Hexafluoride und Kohlendioxid am Soden eines bei einer Temperatur zwischen 150 und 500° G gehaltenen Reaktionsraums einzuführen und das Plutoniumtetrafluorid am Boden des Baums abzuziehen, während das Restgemisch am oberen Ende des Raums entweicht.
Die in Fig. 1 gezelgteVorrichtung dient zur Durchführung dieses Verfahrens. Sie besteht bus einem Reaktionsrohr 4 mit senkrechter Achse und genügend kleinem Durchmesser, um jede Gefahr des Kritisch«= Werdens zu vermeiden^und genügender Länge, um die Mindestberührungszeit zu gewährleisten, die zur vollständigen Reduktinn des PuFg unter den gewählten Temperatur·»*, Druck- und Durchsatzbedingungen und zur Erzeugung eines Plutoniumtetrafluorids, dessen Gehalt an Verunreinigungen einen bestimmten Wert nicht Übersteigt» erforderlich ist.
Dieses innen polierte Reaktionsrohr aus einem gegenüber den Fluoriden beständigen Material (vorzugsweise "Monel", e. Wz.,oder Nickel) ist am unteren Ende seiner Seitenwand mit einer Einspritzvorrichtung für dae Gemisch der Hexafluoride versehen, die bei·» epieleweise aus einer üblichen Einspritzpumpe 6 besteht, die unter einem geringen Druck von einer Zuführungeleitung 8 her mit Kohlen-
0 0 9 8 4 5 / U 6 6 Sad oricnai
COPY
dioxidgas und von einem Zuführungsrohr 10 her mit dem Gemisch der Hexafluoride versorgt wird, wobei beide Zuführungsleitungen mit je einem Regelventil und einem Rückschlagventil versehen sind.
Der kegelförmige Boden des Reaktionsrohr 1st mit einem Abzugehahn 12 zum Abziehen des reduzierten Plutoniumtetrafluoride versehen.
Heizvorrichtungen, die schematlsch als Manschette 14 gezeigt und durch ein nicht gezeigtes Regelsystem gesteuert werden, halten die Temperatur in dem vom Reaktionsrohr begrenzten Reaktonsraum 16 bei einem bestimmten Wert zwischen 150 und 500° C. ^er Oberteil des Reaktionsrohr ist mit einem Abzugsrohr 18 zur Abführung der aus den nicht reduzierten Produkten, dem überschüssigen Kohlen» dioxid und dem von der Reaktion herrührenden Sauerstoff und Kohlenstofftetrafluorid bestehenden Gemisch verbunden. Der Einlaß dieses Abzug&roltra 18 1st mit einem oder mehreren Filtern 20 aus gesintertem nickel versehen, um die vom Gasstrom mitgerissenen festen Teilchen von Plutonlumtetrafluorid zurückzuhalten. Die Filter werden selbstverständlich durch ein nicht gezeigtes Säube» rungssystem periodisch gereinigt, und ferner sind verschließbare Öffnungen 22 vorgesehen, wodurch die Wände des Reaktionsrohreβ zu Reinigungazwecken zugänglich sind.. '
Das Abzugsrohr 18 führt sü einem durch einen Kühlmittelkreislauf bei einer Temperatur von -80° C gehaltenem Kondensator 24, in welchem das im Reaktionsrohr nicht reduzierte Uranhexaflaorid und die Spaltprodukte abgefangen werden. Das durch eine Abzugsleitung
009845/1466 bad original
COPY '.
26 entnommene Kondensat besteht aus den nicht reduzierten Produkten (VFc» RuFc, NbFK...) in fester Form. Der Abzug erfolgt die-
O O 3
kontinuierlich. Die nicht kondensierten Restgase entweichen in einen Entlüftungskreis» welcher die Reaktionsprodukte aus dem Reaktionsraum 16 ansaugt.
Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung ergibt sich aus der obigen Beschreibung. Das in den im Unterteil des Reaktionsrohre 4 eingepumpten und nach oben abgesaugten Gemisch enthaltene Plutoniumhexafluorid wird reduziert. Das Plutoniumtetrafluorid wird in regelmäßigen Zeitabständen durch den Abzugehahn 12 abgezogen. Das vom Gasstrom mitgerissene tJranhexafluorid sowie die fluorierten Spaltprodukte werden im Kondensator 24 aufgefangen, während die außer dem Plutoniumtetrafluorid noch auftretenden Reaktionsprodukte (überschüssiges Kohlendioxid, Kohlenstofftetrafluorid, Sauerstoff uew.) in das Entlüftungssystem abgezogen werden. Durch Destillation des Kondensats wird das Urarthexafluorid von den in ihm alo Verunreinigungen enthalten-en flüchtigen Spaltprodukten getrennt,
Die in Pig. 2 gezeigte Vorrichtung zur diskontinuierlichen Durchführung defl erfindungogemäßen Verfahrens ist ähnlich der Vorrichtung der Fig. 1, weist jedoch statt eines Durchlaufreaktors einen Autoklaven 4° auf, dessen Volumen von der bei jedem Arbeitsgang zu behandelnden Menge abhängt.
BAD OBlGlNAL
009845/U66
Dieser, bei der gewählten Reduktionstemperatur gehaltene Autoklav wird durch eine Vorrichtung 28 unter Vakuum gesetzt und anschließend durch einen Stutzen 10c mit den Dämpfen dee zu behandelnden Gemisches der Hexafluoride gefüllt. Anschließend wird durch einen Stutsen 89 Kohlendioxid bis au einem dem festgelegten Kohlendioxid« Überschuß entsprechenden Geaamtdruck eingepumt.
Nach beendeter Reduktionszeit wird das Restgasgemisch durch Entspannen und Abpumpen durch eine angeschlossene Filterkammer 30, die ebenfalls mit Filtern 205 aus gesintertem Nickel und einem Säuberungssystem versehen ist, abgezogen. Anschließend wird am Boden des Autoklaven durch einen Abzugshahn 12' das reduzierte Plutoniumtetrafluorid abgezogen. Auch in diesem Fall strömt das vom Reaktor kommende Gasgemisch durch einen bei -80° 0 gehaltenen Kondensator 24°, wo das nicht reduzierte TJranhexaf luorid sowie die darin als Verunreinigungen enthaltenen flüchtigen Fluoride von Spaltprodukten zurückgehalten werden.
Die unter diesen ReakUonabedingung-en erforderliche Mindestreaktionszeit hangt von zahlreichen Faktoren ab, von denen die nen durch die Art des Gemisches (insbesondere die FuFg-Konzentration) festgelegt sind, während die anderen (Temperatur, Cog^Gehalt, Druck...) regelbar sind. Praktisch wird man die Reaktionszeit vorzugsweise nicht unterhalb 1 Min. verkürzen. Die Reaktionszeit muß offensichtlich begrenzt werden, um eine merkliche Reduktion des Uranhexafluoride BU verhindern. Tatsächlich wird man die Reaktionadauer aus wirtschaftlichen Gründen stets erheblich unterhalb dieser
ΒΑυ 0098Α5/Η66
Maximalzeit wählen, die unter den gewöhnlichen Betriebsbedingungen in der Größenordnung von 1 Std. liegt.
Die erfindungsgemäß zu erreichenden Ergebnisse werden verdeutlicht durch die beiden folgenden zahlenmäßig belegten Beispiele. Das erste Beispiel entspricht einem Laborversuch, während das zweite eine technische Durchführung des erfiiidungsgemäßen Verfahrens beschreibt.
Beispiel 1
3 g eines Gemisches von Uran-' und Plutonlumhexafluorlden mit 50# Plutoniumhexafluorldgehalt wurdetin einem Reaktor von 250 ml Inhalt aus "Monel11 (e.Wz.) bei 300° C mit Kohlendioxid unter eint solchen PartialdrueJcj daß der absolute Gesamtdruck (fluoride und Kohlendioxid) 3 Bar betrug, re'duziert. Die Reaktion lieferte nach einer Berühnmgszeit von 1 Min. ein ziegelrotes Plutoniumtetrafluorid in Form von Körnchen von einigen Dutzend Mikron Durchmesser mit einem Gehalt von nur 0,03 Gewichts-^ Uran.
Das aus dem Reaktor durch ein Hickelfilter mit einer Porenweite von 50/U abgezogene und zur Abtrennung vomtiberechtissigen Reagens in einer Falle bei -80° C kondensierte Uranhexafluorid enthielt nur 0,01 Gewichts-^ Plutonium, was einem Dekontaminierungsfaktor an Plutonium in der Größenordnung von 10 entspricht.
Beispiel 2
Die technische Durchführung des Verfahrens entspricht der Aufbereitung des Cores eines Schnellbrüter reaktor β, dessen Breims t^f i' ein gemischtes Oxyd UO2-PuO2 mit 15^ Plutoniumgelialt ist, mit
0098 45/U66 copy
BAD RiGiHAI
einer Schrittfolge von 2,500 kg Brennstoff, d.h. ungefähr 7 Molen, pro Stunde·
Folgende Reduktionsbedingungen sind für daa von der Plurierung des Brennstoffe kommende Gemisch einzuhalten:
CO2
Molverhältnis ——j— . S Temperatur 350° C
Absoluter Druck 4 kg/cm
Mindeatverweilseit dee Gemisches im Reaktor: 1 Min.
Das führt bei kontinuierlichem Betrieb zu folgenden Durchaatzmengen:
CO2 55 Mole/Std.
UP6 + PuP6 7 Mole/Std.
Die Reaktinnspartner (Gemisch der Hexafluoride und CO2) können · * wie in Pig. 1 eingeführt werden. Gemäß einer abgewandelten Ausftihrungsform kann man den COg-Stroin mit dem Gemisch UFg-PuFg sättigen, iKdßm man ilin durch einen das Gemisch enthaltenden und bei einer ausreichenden Temperatur gehaltenen Verdampfer leitet, worauf daa gesättigt«? CO2 in den Reaktor eingepumpt wird.
lfm bei einem Reaktor von 10 cm Durchmesser eine über 1 Min. liegen« de Verweilzeit zu erreichen, muß dessen Länge mehr als 114 cm betragen. Tatsächlich wurde eine Länge von 200 cm gewählt, um einen hinreichenden Sicherheitsspielraum zu haben.
Am Boden des Reaktors wurden 1,05 Mol/Std., d.h. 300 g StdJ, PuF* aufgefangen. Am Ausgang des Kondensators fängt man 5,95 Mol/Std.j d.h. 2094 g/St«3. IJF6 mit einem Gehalt von weniger als 0,01 Gew.# bad original 0 0 9 8 A 5 / U 6 6
Plutonium auf. Dieser Anteil entsprioht 0«06£ des eingesetzten Plutoniums. Falls das zu hoch erscheint, kann das Plutonium außerdem in der Haupteaohe zurückgewonnen werden, indes «an swisohen dem Reaktor 16 und dem Kondensator 24 eine (nicht gezeigte) thermische Zersetzungssäule vorsieht.
Sie wirtschaftlichen, chemischen und technologischen Vorteile der Erfindung im Vergleich mit den bisherigen Verfahren ergeben sich aus der obigen Beschreibung. Bas Kohlendioxid ist ein billiges Reagens, das man leicht in hinreichender Reinheit erhalten und leicht lagern kann. Es besitzt in höchstem MaBe die eur praktisch vollständigen Reduktion des Plutoniumhexafluorids notwendige Selektivität und Wirksamkeit, ohne gleichzeitig auf die anderen Fluoride einzuwirken. Es ist bei den Raaktionstemperatuxfn und gegenüber Bestrahlungen sehr beständig. Da es nicht giftig ist, bereitet seine Handhabung keinerlei Schwierigkeiten. Von den nicht reduzierten Fluoriden kann es durch ein einfaches Abpumpen bei =80° C leicht getrennt werden. Die Tatsache, daß es bei der Reduktion zu gasförmigen Reaktionsprodukten mit niedrigem Siede» punkt (CF^, Sauerstoff, CarbonyIfluorid) führt, erleichtert in hohem HaBe die Rückgewinnung des Uranhexafluoride. Da man in homogener Phase und in Abwesenheit von Füllkörpern arbeitet, ist auch die Rückgewinnung des festen Plutoniumtetrafluorids verhältnis» mäßig leicht. Schließlich ist zu bemerken, daß das erfindungsgemäße Verfahren für Gemische mit beliebigen Plutoniumgehalten, von einigen Bruchteilen von ppm bis zu 100# (im Fall von reinen Plutoniumhexafluorid, das kontaminiert wurde), angewandet werden kann.
BAD 009845/U66
Die Erfindung 1st seibstverständlich nicht auf die oben la eineeinen beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern umfaßt auch alle äquivalenten Verfahren undVorrichtungen. Insbesondere gilt das für die Abwandlungen des erfindungagemäöen Verfahrens, bei denen gasförmiges Kohlendioxid benutsst wird, um s&ektiv das Plutoniumhexafluorid in einem Gemisch von gasförmigen oder flüssigen Fluoriden zu reduzieren. In diesem letzteren Fall kann das Kohlendioxid mit dem in flüssigem Zustand gehaltenem Gemisch In Berührung gebracht werden, indem man es hindurchperlen läßt, mittels poröser Diffuseren verteilt, im Gegenstrom leitet, mechanisch rührt oder die Reaktion in einer Bombe vornimmt.
BAD OFHGJNAL
Ü098A5/U66

Claims (6)

- 14 -Patentansprüche
1.) Verfahren zur selektiven Reduktion iron Plutoniuehexafluorid PuFg9 das in einem Gemisch von Hexafluoride^, enthalten ist» su Plutoniumtetrafluor id PuP., dadurch gekennzeichnet, daß Ban das Gemisch der Hexafluoride und Kohlendioxid CO2 bei einer Temperatur zwischen 150 und 500° C9 vorzugsweise etwa 550° C, genügend lange in Berührung bringt, um die im wesentlichen vollständige Reduktion des Plutoniumhexafluorids zu bewirken.
2.) Verfahren nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß der Brück des Gemisches der Hexafluoride und des Kohlendioxids während der Reduktion zwischen 0,3 und 4 Bar gehalten wird.
3.) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Holverhältnis von Kohlendioxid zu dem Gemisch der Hexafluoride zwischen 5 und 20 gehalten wird.
4.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man kontinuierlich das Gemisch der Hexafluoride und das trockene Kohlendioxid, die bei einer Temperatur unter 150° C gehalten sind, in den unteren Teil eines bei einer Temperatur von 150 bis 500° C gehaltenen Reaktionsraums einpumpt und das Plutonium= tetrafluorid am Boden des Reaktionsraums absieht, während das Reatgemisch am oberen Ende des Reaktionsrauise entweicht.
BAD OWGiNAL
009845/1466
5.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtmenge des Kohlendioxids in einem einsigen Stoß in einen geschlossenen, τοη dem Gemisch der Hexafluoride erfüllten Reaktionsraum eingepumpt und der Reaktionsraum anschließend auf die Reaktionstemperatur gebracht wird.
6.) Vorrichtung eur Durchführung des Verfahrene nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein senkrechtes Reaktionsrohr (14), Zu« führungsvorrichtungen (6,8,10), um das Gemisch der Hexafluoride und das Kohlendioxid am unteren Ende des Reaktionsrohrs einzupumpen, ein Abzugsrohr (18), das den oberen Teil des Reaktors mit einem bei einer Temperatur unterhalb der VerflÜssigungspunkte der Bestandteile des Gemisches außer Plutonlumhexafluorid gehaltenen Kondensator (24) verbindet, und einen Abzugshahn (12) zum Abslehen des Plutoniumtetrafluorida ata Boden des Reaktors.
BAD
0098A5/U66
Leerseite
DE19671592248 1966-12-01 1967-11-22 Verfahren zur gewinnung von plutoniumtetrafluorid Withdrawn DE1592248B2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR85866A FR1520422A (fr) 1966-12-01 1966-12-01 Procédé de réduction sélective de l'hexafluorure de plutonium et dispositif de mise en oeuvre dudit procédé

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE1592248A1 true DE1592248A1 (de) 1970-11-05
DE1592248B2 DE1592248B2 (de) 1971-04-29

Family

ID=8621879

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19671592248 Withdrawn DE1592248B2 (de) 1966-12-01 1967-11-22 Verfahren zur gewinnung von plutoniumtetrafluorid

Country Status (10)

Country Link
US (1) US3450509A (de)
BE (1) BE706864A (de)
CH (1) CH481844A (de)
DE (1) DE1592248B2 (de)
ES (1) ES347831A1 (de)
FR (1) FR1520422A (de)
GB (1) GB1153237A (de)
LU (1) LU54911A1 (de)
NL (1) NL6716383A (de)
SE (1) SE323064B (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9325322D0 (en) * 1993-12-10 1994-02-23 British Nuclear Fuels Plc Uranium hexafluoride purification

Also Published As

Publication number Publication date
SE323064B (de) 1970-04-27
DE1592248B2 (de) 1971-04-29
ES347831A1 (es) 1970-11-16
LU54911A1 (de) 1968-02-08
CH481844A (fr) 1969-11-30
NL6716383A (de) 1968-06-04
GB1153237A (en) 1969-05-29
US3450509A (en) 1969-06-17
BE706864A (de) 1968-04-01
FR1520422A (fr) 1968-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1215669B (de) Verfahren zum Aufbereiten von bestrahltem Kernreaktorbrennstoff
DE2210106A1 (de) Verfahren zur selektiven Extraktion von Metalhonen aus wässrigen Losungen
DE2855821A1 (de) Verfahren zur wiedergewinnung von palladium und technetium
DE1929512A1 (de) Aufarbeitungssystem fuer bestrahlten Kernbrennstoff
DE1667426B2 (de) Verfahren und vorrichtung zum ausziehen von protium und tritium aus schwerem wasser
DE1592418B2 (de) Verfahren zur aufarbeitung waessriger loesungen bestrahlter reaktorbrennstoffe
DE2449589A1 (de) Verfahren zur erhoehung der lebensdauer von zur wiederaufarbeitung abgebrannter kernbrenn- und/oder brutstoffe verwendeten extraktionsmitteln
DE2357363A1 (de) Helium, verfahren zu seiner herstellung und verwendung als kuehlmittel fuer hochtemperaturkernreaktoren
DE2230310C3 (de) Verfahren zur Gewinnung von Äthylenoxid aus einem Reaktionsgemisch, das durch Umsetzung von Äthylen mit molekularem Sauerstoff hergestellt worden ist
DE3048002A1 (de) Verfahren zur entfernung von ammoniumnitrat aus waessrigen loesungen
DE1592248A1 (de) Verfahren zur selektiven Reduktion von PuF6 zu PuF4 und Vorrichtung zur Durchfuehrung desselben
DE2540311A1 (de) Behandlungsverfahren fuer organische abfallstoffe
EP0170795B1 (de) Verfahren zur Rückgewinnung von Uran-Werten in einem extraktiven Wiederaufarbeitungsprozess für bestrahlte Kernbrennstoffe
DE1592248C (de) Verfahren zur Gewinnung von Plutoniumtetrafluorid
DE2117083A1 (de) Verfahren zur Reinigung von Uranhexafluorid durch Destillation
DE3346405A1 (de) Verfahren zur verbesserten abtrennung von die rueckgewinnung der spaltstoffe uran und plutonium stoerenden stoffen und zum verbesserten trennen der rueckzugewinnenden spaltstoffe voneinander in einem wiederaufarbeitungsprozess
DE2610947C3 (de) Verfahren zur Gewinnung von Molybdän-99 aus mit Neutronen bestrahlter, spaltbare Stoffe und Spaltprodukte enthaltender Matrix
DE1192634B (de) Verfahren zum Aufloesen von Uran in Salpetersaeure
DE3940401A1 (de) Verfahren und anordnung zum vermindern des iodgehalts in einer salpetersauren kernbrennstoffloesung
DE2365114C2 (de) Verfahren zum Reinigen von Plutonium und/oder Neptunium enthaltenden Lösungen durch Abtrennen von Plutonium und/oder Neptunium
DE2209841B2 (de) Verfahren zur abtrennung von fluorwasserstoff aus einem fluorwasserstoff enthaltenden gasgemisch
DE2504786A1 (de) Verfahren zur verbesserung der extraktionseigenschaften einer tributylphosphatloesung, insbesondere beim verfahren zur trennung von plutoniumund uranwerten
DE2905585A1 (de) Verfahren zur trennung der wasserstoffisotopen h, d, t, um aus einem gemisch einzelne isotopen selektiv zu entfernen
DE3001967A1 (de) Verfahren zur extraktion von tritium aus schwerem wasser
DE2613536C2 (de) Verfahren zur Oxidation von in Flüssigkeiten bei einer Flüssigkeits-Flüssigkeits-Extraktion zur Wiederaufarbeitung bestrahlter Kernbrenn- und/oder Brutstoffe gelöst anfallendem Uran (IV) und/oder Plutonium (III)

Legal Events

Date Code Title Description
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
8339 Ceased/non-payment of the annual fee