RU2817671C2 - Preparation of metal fluorides and separation processes - Google Patents

Preparation of metal fluorides and separation processes Download PDF

Info

Publication number
RU2817671C2
RU2817671C2 RU2021130304A RU2021130304A RU2817671C2 RU 2817671 C2 RU2817671 C2 RU 2817671C2 RU 2021130304 A RU2021130304 A RU 2021130304A RU 2021130304 A RU2021130304 A RU 2021130304A RU 2817671 C2 RU2817671 C2 RU 2817671C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mof
molybdenum
phase
solution
uranium
Prior art date
Application number
RU2021130304A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021130304A (en
Inventor
Тобиас ХЕМНИТЦ
Флориан КРАУС
Винфрид ПЕТРИ
Кристиан ШТЕЙЕР
Штефан РУДЕЛЬ
Риане ШТЕНЕ
Original Assignee
Технише Универзитет Мюнхен
Филиппс-Универзитет Марбург
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 Технише Универзитет Мюнхен, Филиппс-Универзитет Марбург filed Critical Технише Универзитет Мюнхен
Publication of RU2021130304A publication Critical patent/RU2021130304A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2817671C2 publication Critical patent/RU2817671C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: chemical or physical processes; separation.
SUBSTANCE: invention relates to processes for preparing metal fluorides and to processes for separating or purifying metals and metal compounds, used for metal fluorides. Method of separating metal fluorides comprises a step of providing a mixture containing MoF6 and UF6. Then UF6 is reduced to UF5. At the next step, UF5 and MoF6 or the product of its conversion, which can be obtained by further conversion of molybdenum fluoride into another molybdenum compound, is separated.
EFFECT: invention provides fast separation of molybdenum or its compounds from uranium and reduces the amount of radioactive wastes compared to established wet chemical procedures.
19 cl, 1 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к процессам для приготовления фторидов металлов и к процессам для разделения или очистки металлов и соединений металлов, используемым для фторидов металлов.The present invention relates to processes for preparing metal fluorides and to processes for separating or purifying metals and metal compounds used for metal fluorides.

Ядерная медицина играет важную роль в современных диагностических и терапевтических стратегиях. Изотопом, широко используемым для целей визуализации, является технеций-99m (Tc-99m). Он используется, обычно после объединения с прицельно воздействующим объектом в фармацевтическом соединении, например, для исследования щитовидной железы, легкого, сердца, печени, желчного пузыря или скелета. Tc-99m получают в результате β-распада его исходного изотопа молибден-99 (Mo-99), который, в свою очередь, преимущественно образуется посредством деления мишеней из урана-235 (U-235) (Technische Universität München, Forschungs-Neutronenquelle Heinz Meier-Leibnitz; www.frm2.tum.de). В качестве альтернативного подхода для образования Mo-99, документ US 8126104 B2 раскрывает облучение альфа-частицами циркония-96.Nuclear medicine plays an important role in modern diagnostic and therapeutic strategies. An isotope widely used for imaging purposes is technetium-99m (Tc-99m). It is used, usually after combining with a target in a pharmaceutical compound, for example, to study the thyroid, lung, heart, liver, gallbladder or skeleton. Tc-99m is produced by the β-decay of its parent isotope molybdenum-99 (Mo-99), which in turn is predominantly produced by fission of uranium-235 (U-235) targets (Technische Universität München, Forschungs-Neutronenquelle Heinz Meier-Leibnitz; www.frm2.tum.de). As an alternative approach for the formation of Mo-99, US 8126104 B2 discloses alpha particle irradiation of zirconium-96.

Вследствие ограниченного периода полураспада Mo-99, составляющего 66 часов, урановые мишени, используемые для обеспечения изотопа молибдена, подвергаются процессу очистки сразу после облучения для обеспечения отделения Mo-99 от остального урана и от других продуктов деления. Этот процесс обычно включает в себя растворение мишени с использованием щелочи или разбавленной азотной кислоты и может обеспечить большие количества молибдата с высокой удельной активностью. Однако, в качестве нежелательного побочного продукта вырабатываются большие объемы кислотных жидких радиоактивных отходов. Таким образом, был бы желательным процесс, который позволяет обеспечить быстрое отделение молибдена или его соединений от урана, и который позволяет уменьшить количество радиоактивных отходов по сравнению с установленными влажными химическими процедурами. Due to Mo-99's limited half-life of 66 hours, uranium targets used to provide the molybdenum isotope undergo a purification process immediately after irradiation to ensure separation of Mo-99 from the rest of the uranium and from other fission products. This process usually involves dissolving the target using an alkali or dilute nitric acid and can provide large quantities of molybdate with high specific activity. However, large volumes of acidic liquid radioactive waste are produced as an unwanted by-product. Thus, a process that allows rapid separation of molybdenum or its compounds from uranium and that allows for a reduction in the amount of radioactive waste compared to established wet chemistry procedures would be desirable.

Кроме того, уран-молибденовые сплавы вырабатываются в качестве топлива (U-Mo-топлива) в нейтронных источниках с высокоинтенсивным потоком (исследовательских и испытательных реакторах). При изготовлении такого топлива представляет интерес разделение U и Mo, например, для обеспечения возможности повторного использования неизрасходованного урана, обогащенного по урану-235.In addition, uranium-molybdenum alloys are produced as fuel (U-Mo fuel) in high-flux neutron sources (research and test reactors). In the manufacture of such fuel, it is of interest to separate U and Mo, for example, to enable the reuse of unspent uranium enriched in uranium-235.

В контексте настоящего изобретения было обнаружено, что уран и молибден могут быть эффективно разделены посредством обработки их фторидов в качестве промежуточных продуктов. Кроме того, авторы изобретения разработали удобный процесс для приготовления этих фторидов металлов.In the context of the present invention, it has been discovered that uranium and molybdenum can be efficiently separated by treating their fluorides as intermediates. In addition, the inventors have developed a convenient process for preparing these metal fluorides.

Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает процесс, содержащийThus, the present invention provides a process comprising

этап, на котором обеспечивают смесь, содержащую MoF6 и UF6;a step of providing a mixture containing MoF 6 and UF 6 ;

этап, на котором восстанавливают UF6 до UF5; иa stage in which UF 6 is reduced to UF 5 ; And

этап, на котором разделяют UF5 и MoF6 или продукт его превращения, который может быть получен посредством дальнейшего превращения фторида молибдена в другое соединение молибдена.a step in which UF 5 and MoF 6 or its conversion product are separated, which can be obtained by further converting molybdenum fluoride into another molybdenum compound.

Первым предпочтительным аспектом изобретения является процесс, который содержит этап, на котором обеспечивают смесь, содержащую MoF6 и UF6, в качестве исходной смеси фторидов металлов;A first preferred aspect of the invention is a process that comprises the step of providing a mixture containing MoF 6 and UF 6 as a starting mixture of metal fluorides;

этап растворения, который содержит этап, на котором растворяют MoF6 и UF6 в жидкой фазе или сверхкритической текучей фазе для получения раствора, содержащего как MoF6, так и UF6 в растворенной форме;a dissolution step, which comprises dissolving MoF 6 and UF 6 in a liquid phase or a supercritical fluid phase to obtain a solution containing both MoF 6 and UF 6 in dissolved form;

этап осаждения, который содержит этап, на котором восстанавливают UF6, содержащийся в растворе, до UF5, и позволяют ему выпасть в осадок из раствора; иa precipitation step, which comprises a step of reducing the UF 6 contained in the solution to UF 5 and allowing it to precipitate out of the solution; And

этап разделения, который содержит этап, на которомa separating step, which contains a step in which

(i) отделяют осажденный UF5 от раствора; или(i) separating the precipitated UF 5 from the solution; or

(ii) удаляют жидкую фазу или сверхкритическую текучую фазу раствора в присутствии осажденного UF5 для получения твердой фазы, содержащей осажденный UF5 и фторид молибдена, и разделяют UF5 и фторид молибдена или продукт его превращения, который может быть получен посредством дальнейшего превращения фторида молибдена в другое соединение молибдена.(ii) removing the liquid phase or supercritical fluid phase of the solution in the presence of precipitated UF 5 to obtain a solid phase containing precipitated UF 5 and molybdenum fluoride, and separating UF 5 and molybdenum fluoride or a conversion product thereof, which can be obtained by further conversion of molybdenum fluoride into another molybdenum compound.

Согласно второму предпочтительному аспекту, изобретение обеспечивает процесс, содержащийAccording to a second preferred aspect, the invention provides a process comprising

этап, на котором обеспечивают газофазную смесь, содержащую MoF6, UF6 и поглотитель атомов фтора, смешанные в газообразной форме;a step of providing a gas-phase mixture containing MoF 6 , UF 6 and a fluorine atom scavenger mixed in gaseous form;

этап, на котором облучают UF6 в газофазной смеси в присутствии поглотителя атомов фтора светом, имеющим длину волны в диапазоне от 340 до 410 нм для восстановления UF6 до UF5 и для получения смеси, содержащей UF5 и MoF6; иa step of irradiating UF 6 in a gas-phase mixture in the presence of a fluorine atom absorber with light having a wavelength in the range from 340 to 410 nm to reduce UF 6 to UF 5 and to obtain a mixture containing UF 5 and MoF 6 ; And

этап, на котором разделяют UF5 и MoF6.the stage at which UF 5 and MoF 6 are separated.

Дополнительно, изобретение относится к процессу для обеспечения фторида металла, причем упомянутый процесс содержит этапы, на которых:Additionally, the invention relates to a process for providing metal fluoride, said process comprising the steps of:

обеспечивают радикалы фтора из фторсодержащего исходного соединения с использованием источника плазмы;providing fluorine radicals from a fluorine-containing parent compound using a plasma source;

проводят реакцию радикалов фтора с твердым материалом, содержащим элементарный металл, для получения фторида металла, или с твердым материалом, содержащим элементарный полуметалл, для получения фторида полуметалла; иreacting fluorine radicals with a solid material containing an elemental metal to produce a metal fluoride, or with a solid material containing an elemental semimetal to produce a semimetal fluoride; And

извлекают фторид металла или фторид полуметалла;recovering metal fluoride or semi-metal fluoride;

причем металл выбирают из молибдена, технеция, рутения, родия, палладия, вольфрама, рения, осмия, иридия, платины, золота и урана, и полуметаллом является теллур. Этот процесс также называется здесь «процессом выработки фторида металла» настоящего изобретения.wherein the metal is selected from molybdenum, technetium, ruthenium, rhodium, palladium, tungsten, rhenium, osmium, iridium, platinum, gold and uranium, and the semi-metal is tellurium. This process is also referred to herein as the “metal fluoride production process” of the present invention.

Ниже будет описан процесс согласно предпочтительному первому аспекту изобретения, изложенному выше. Этот процесс может быть соответствующим образом использован, например, для получения молибдена или соединения молибдена, в частности, для получения молибдена или соединения молибдена, содержащего изотоп молибден-99. Альтернативно или дополнительно, он может быть использован для получения урана или соединения урана, в частности, для получения урана или соединения урана, обогащенного по урану-235.The process according to the preferred first aspect of the invention set forth above will be described below. This process can be suitably used, for example, to produce molybdenum or a molybdenum compound, in particular to produce molybdenum or a molybdenum compound containing the molybdenum-99 isotope. Alternatively or additionally, it can be used to produce uranium or a uranium compound, in particular to produce uranium or a uranium compound enriched in uranium-235.

Процесс согласно первому аспекту содержит этап, на котором обеспечивают смесь, содержащую MoF6 и UF6, в качестве исходной смеси фторидов металлов.The process according to the first aspect includes the step of providing a mixture containing MoF 6 and UF 6 as a starting mixture of metal fluorides.

Этот процесс может быть применен к смесям, содержащим молярные отношения MoF6 и UF6, изменяющиеся в широких диапазонах, например, от 1:400 до 100:1. Предпочтительно, молярные отношения находятся в диапазоне от 1:5 до 10:1.This process can be applied to mixtures containing molar ratios of MoF 6 and UF 6 varying over wide ranges, for example, from 1:400 to 100:1. Preferably, the molar ratios are in the range from 1:5 to 10:1.

Как будет понятно из вышеупомянутого, уран, содержащийся в UF6, может быть ураном, обогащенным по урану-235. Молибден, содержащийся в MoF6, может содержать молибден-99.As will be clear from the above, the uranium contained in UF 6 may be uranium enriched in uranium-235. The molybdenum contained in MoF 6 may contain molybdenum-99.

Этап, на котором обеспечивают смесь, содержащую MoF6 и UF6, в качестве исходной смеси фторидов металлов, предпочтительно содержит этап, на котором проводят реакцию твердого материала, который содержит элементарный уран и элементарный молибден, с радикалами фтора для получения смеси, содержащей MoF6 и UF6. Эта реакция содержит этап, на котором выставляют твердый материал в газовый поток, содержащий радикалы фтора.The step of providing a mixture containing MoF6 and UF6 as a starting mixture of metal fluorides preferably comprises a step of reacting a solid material that contains elemental uranium and elemental molybdenum with fluorine radicals to obtain a mixture containing MoF 6 and UF 6 . This reaction comprises the step of exposing the solid material to a gas stream containing fluorine radicals.

Также, уран, содержащийся в твердом материале, может быть ураном, обогащенным по урану-235. Молибден, содержащийся в твердом материале, может содержать молибден-99.Also, the uranium contained in the solid material may be uranium enriched in uranium-235. Molybdenum contained in the solid material may contain molybdenum-99.

Весовое соотношение элементарного урана и элементарного молибдена в твердом материале конкретно не ограничено в связи с разделением этих двух элементов посредством их фторидов. Типичное содержание молибдена изменяется от 0,01 до 12 вес. %, на основе общего веса урана и молибдена в качестве 100 вес. %.The weight ratio of elemental uranium and elemental molybdenum in the solid material is not particularly limited in connection with the separation of these two elements through their fluorides. Typical molybdenum content ranges from 0.01 to 12 wt. %, based on the total weight of uranium and molybdenum as 100 wt. %.

В случае твердого материала, содержащего изотоп молибден-99, который вступает в реакцию с радикалами фтора, предпочтительное содержание элементарного молибдена находится в диапазоне от 0,02 до 1,0 вес. %, более предпочтительно от 0,05 до 0,2 вес. %, на основе общего веса элементарного урана и элементарного молибдена в качестве 100 вес. %.In the case of a solid material containing the isotope molybdenum-99, which reacts with fluorine radicals, the preferred elemental molybdenum content is in the range of 0.02 to 1.0 wt. %, more preferably from 0.05 to 0.2 wt. %, based on the total weight of elemental uranium and elemental molybdenum as 100 wt. %.

В случае твердого материала, содержащего уран и молибден, который может быть использован в приготовлении U-Mo-топлива, и который может также вступать в реакцию с радикалами фтора для получения смеси, содержащей MoF6 и UF6, предпочтительное содержание элементарного молибдена находится в диапазоне от 5 до 12 вес. %, более предпочтительно от 7 до 10 вес. %, на основе общего веса элементарного урана и элементарного молибдена в качестве 100 вес. %.In the case of a solid material containing uranium and molybdenum, which can be used in the preparation of U-Mo fuel, and which can also react with fluorine radicals to obtain a mixture containing MoF 6 and UF 6 , the preferred elemental molybdenum content is in the range from 5 to 12 wt. %, more preferably from 7 to 10 wt. %, based on the total weight of elemental uranium and elemental molybdenum as 100 wt. %.

Дополнительно к U и Mo, твердый материал, который вступает в реакцию с радикалами фтора, может содержать другие компоненты, включающие в себя другие металлы, или он может быть свободен от других металлов, кроме урана и молибдена. Например, алюминий может присутствовать в качестве материала матрицы в комбинации с ураном в урановых мишенях, которые облучаются нейтронами для превращения урана в молибден-99.In addition to U and Mo, the solid material that reacts with fluorine radicals may contain other components including other metals, or it may be free of metals other than uranium and molybdenum. For example, aluminum may be present as a matrix material in combination with uranium in uranium targets that are irradiated with neutrons to convert the uranium to molybdenum-99.

Общее содержание элементарного урана и элементарного молибдена в твердом материале, который вступает в реакцию с радикалами фтора, предпочтительно находится в диапазоне 30-100 вес. %, более предпочтительно 50-100 вес. %. В этом контексте, весовой процент основан на общей массе материала, который содержит уран и молибден, в качестве 100%, не включая массу оболочки, которая может быть нанесена на материал, который содержит уран и молибден. Как будет понятно специалистам в данной области техники, материал, который содержит уран и молибден и который также называется «мясом», может быть обеспечен в виде диспергированной фазы, в которой уран и молибден диспергированы в материале матрицы, таком как алюминий, или в виде однородной или монолитной фазы.The total content of elemental uranium and elemental molybdenum in the solid material that reacts with fluorine radicals is preferably in the range of 30-100 wt. %, more preferably 50-100 wt. %. In this context, the weight percentage is based on the total weight of the material that contains uranium and molybdenum, as 100%, not including the weight of the coating that may be applied to the material that contains uranium and molybdenum. As will be appreciated by those skilled in the art, the material which contains uranium and molybdenum and which is also referred to as "meat" may be provided as a dispersed phase in which the uranium and molybdenum are dispersed in a matrix material such as aluminum, or as a homogeneous or monolithic phase.

В случае твердого материала, содержащего изотоп молибден-99, который вступает в реакцию с радикалами фтора, предпочтительное общее содержание элементарного урана и элементарного молибдена находится в диапазоне 30-100 вес. %, более предпочтительно 50-100 вес. %, на основе общей массы мяса, не включающего в себя никакую оболочку.In the case of a solid material containing the isotope molybdenum-99, which reacts with fluorine radicals, the preferred total content of elemental uranium and elemental molybdenum is in the range of 30-100 wt. %, more preferably 50-100 wt. %, based on the total mass of meat, excluding any casing.

В случае твердого материала, содержащего уран и молибден, который используется в приготовлении U-Mo-топлива, и который может также вступать в реакцию с радикалами фтора для получения смеси, содержащей MoF6 и UF6, предпочтительное общее содержание элементарного урана и элементарного молибдена также находится в диапазоне 30-100 вес. %, более предпочтительно 50-100 вес. %, на основе общей массы мяса, не включающего в себя никакую оболочку.In the case of a solid material containing uranium and molybdenum, which is used in the preparation of U-Mo fuel, and which can also react with fluorine radicals to produce a mixture containing MoF 6 and UF 6 , the preferred total content of elemental uranium and elemental molybdenum is also is in the range of 30-100 wt. %, more preferably 50-100 wt. %, based on the total mass of meat, excluding any casing.

В твердом материале, содержащем элементарный уран и элементарный молибден, эти два элемента могут быть объединены, например, в форме смеси или в форме сплава. Поскольку, как отмечено выше, дополнительные компоненты, кроме урана и молибдена, могут присутствовать в твердом материале, также возможно, чтобы уран, молибден, или они оба образовывали сплав с одним или несколькими такими другими компонентами. Следует отметить, что ссылка здесь на сплав включает в себя интерметаллические фазы, в том смысле, что такая фаза образована компонентами рассматриваемого сплава. Ссылка на сплав также включает в себя сплав, образованный из одного или нескольких металлов, таких как уран, и одного или нескольких полуметаллов, таких как кремний. В качестве предпочтительного примера твердого материала, содержащего элементарный уран и элементарный молибден, ссылка может быть дополнительно сделана на твердый материал, содержащий уран или урановый сплав (например, силицид урана), в котором молибден был образован посредством облучения нейтронами и диспергирован в уране или урановом сплаве.In a solid material containing elemental uranium and elemental molybdenum, these two elements may be combined, for example, in the form of a mixture or in the form of an alloy. Since, as noted above, additional components other than uranium and molybdenum may be present in the solid material, it is also possible for uranium, molybdenum, or both to form an alloy with one or more such other components. It should be noted that reference here to an alloy includes intermetallic phases, in the sense that such a phase is formed by the components of the alloy in question. Reference to an alloy also includes an alloy formed from one or more metals, such as uranium, and one or more semi-metals, such as silicon. As a preferred example of a solid material containing elemental uranium and elemental molybdenum, reference may further be made to a solid material containing uranium or a uranium alloy (for example, uranium silicide), in which molybdenum has been formed by neutron irradiation and dispersed in the uranium or uranium alloy .

Форма, в которой твердый материал подвергается реакции с радикалами фтора, конкретно не ограничена. Твердый материал может иметь компактную форму, например, правильную компактную форму, такую как пластина, цилиндр или сфера. Твердый материал может также вступать в реакцию с радикалами фтора в форме порошка. Например, в некоторых применениях, уран и молибден могут быть капсулированы другим металлом или диспергированы в матрице другого металла, так что может быть полезным подвергнуть такой капсулированный или диспергированный исходный материал механической дезинтеграции для обеспечения порошка, который может быть предпочтительно использован в качестве твердого материала для реакции с радикалами фтора.The form in which the solid material reacts with fluorine radicals is not particularly limited. The solid material may have a compact shape, for example a regular compact shape such as a plate, cylinder or sphere. The solid material may also react with fluoride radicals in powder form. For example, in some applications, uranium and molybdenum may be encapsulated with another metal or dispersed in a matrix of another metal, so it may be useful to subject such encapsulated or dispersed starting material to mechanical disintegration to provide a powder that can be advantageously used as a solid material for the reaction with fluorine radicals.

Твердый материал, который вступает в реакцию с радикалами фтора, в качестве предпочтительного варианта осуществления процесса согласно первому аспекту изобретения, может быть обеспечен, например, посредством облучения твердого материала, который содержит элементарный уран, обогащенный по изотопу уран-235, нейтронами. Таким образом обеспечивается твердый материал, содержащий элементарный уран и элементарный молибден, в котором элементарный молибден содержит изотоп молибден-99. Другими словами, этап, на котором обеспечивают смесь, содержащую MoF6 и UF6, в качестве исходной смеси фторидов металлов, может содержать этап, на котором облучают твердый материал, который содержит элементарный уран, обогащенный по изотопу уран-235, нейтронами для получения твердого материала, содержащего элементарный уран и элементарный молибден, и в котором элементарный молибден содержит изотоп молибден-99. В этом отношении можно полагаться на установленные процедуры для образования молибдена-99 посредством деления урана-235 посредством облучения нейтронами.The solid material that reacts with fluorine radicals, as a preferred embodiment of the process according to the first aspect of the invention, can be provided, for example, by irradiating the solid material that contains elemental uranium enriched in the isotope uranium-235 with neutrons. This provides a solid material containing elemental uranium and elemental molybdenum, in which the elemental molybdenum contains the isotope molybdenum-99. In other words, the step of providing a mixture containing MoF 6 and UF 6 as a starting mixture of metal fluorides may comprise the step of irradiating a solid material that contains elemental uranium enriched in the uranium-235 isotope with neutrons to produce a solid a material containing elemental uranium and elemental molybdenum, and in which the elemental molybdenum contains the isotope molybdenum-99. In this regard, established procedures for the formation of molybdenum-99 by fission of uranium-235 through neutron irradiation can be relied upon.

Альтернативно, твердый материал, который вступает в реакцию с радикалами фтора, в качестве предпочтительного варианта осуществления процесса согласно первому аспекту изобретения, может быть обеспечен посредством приготовления сплава, содержащего элементарный уран, обогащенный по изотопу уран-235, и нерадиоактивный молибден. Таким образом получают твердый материал, содержащий элементарный уран, обогащенный по урану-235, и молибден, который может быть использован, например, в качестве U-Mo-топлива.Alternatively, the solid material that reacts with fluorine radicals, as a preferred embodiment of the process according to the first aspect of the invention, can be provided by preparing an alloy containing elemental uranium enriched in the isotope uranium-235 and non-radioactive molybdenum. In this way, a solid material is obtained containing elemental uranium enriched in uranium-235 and molybdenum, which can be used, for example, as U-Mo fuel.

Как упомянуто выше, уран, обогащенный по изотопу уран-235, обычно содержит уран-235 в количестве вплоть до 50 вес. % (на основе общего веса урана в качестве 100 вес. %).As mentioned above, uranium enriched in the uranium-235 isotope typically contains up to 50 weight percent uranium-235. % (based on the total weight of uranium as 100 wt.%).

Этап, на котором обеспечивают смесь, содержащую MoF6 и UF6, в качестве исходной смеси фторидов металлов, может дополнительно содержать, перед реакцией твердого материала с радикалами фтора, реакцию твердого материала с радикалами водорода для получения твердого материала, содержащего UH3; и повторное превращение UH3 в элементарный уран посредством подвергания UH3 воздействию повышенной температуры. Эта реакция с радикалами водорода может быть особенно предпочтительной для твердого материала, получаемого посредством облучения твердого материала, который содержит элементарный уран, обогащенный по изотопу уран-235, нейтронами.The step of providing a mixture containing MoF6 and UF6 as a starting mixture of metal fluorides may further comprise, before reacting the solid material with fluorine radicals, reacting the solid material with hydrogen radicals to produce a solid material containing UH 3 ; and reconverting the UH 3 to elemental uranium by exposing the UH 3 to elevated temperature. This reaction with hydrogen radicals may be particularly advantageous for a solid material produced by irradiating a solid material that contains elemental uranium enriched in the uranium-235 isotope with neutrons.

Если, согласно предпочтительному варианту осуществления, описанному выше, твердый материал, содержащий элементарный уран и элементарный молибден, получают посредством облучения твердого материала, который содержит элементарный уран, обогащенный по изотопу уран-235, нейтронами, то твердый материал может быть подвергнут реакции с радикалами водорода для полного или частичного превращения урана в UH3. Соответственно, реакция с радикалами водорода может быть осуществлена перед реакцией с радикалами фтора. Молибден, содержащийся в твердом материале, не вступает в реакцию с водородом. Такая предварительная реакция с радикалами водорода для образования UH3 может быть полезной, например, для полной или частичной дезинтеграции металлической матрицы твердого материала, содержащего уран, который был облучен нейтронами, и причем газообразные побочные продукты, в частности, Kr и Xe, могут быть образованы во время облучения. Такие газообразные побочные продукты могут быть удобно выделены и удалены после превращения в UH3. Также, перед реакцией твердого материала с радикалами фтора, UH3 может быть повторно превращен в элементарный уран. Это может быть осуществлено, например, посредством подвергания UH3 воздействию повышенной температуры, обычно в вакууме или в инертной атмосфере. Эта температура предпочтительно находится в диапазоне от 250°С до 500°С, более предпочтительно, составляет 350°С.If, according to the preferred embodiment described above, a solid material containing elemental uranium and elemental molybdenum is produced by irradiating a solid material that contains elemental uranium enriched in the uranium-235 isotope with neutrons, the solid material may be reacted with hydrogen radicals for complete or partial conversion of uranium into UH 3 . Accordingly, the reaction with hydrogen radicals can be carried out before the reaction with fluorine radicals. Molybdenum contained in solid material does not react with hydrogen. Such pre-reaction with hydrogen radicals to form UH 3 may be useful, for example, to completely or partially disintegrate the metal matrix of a solid material containing uranium which has been irradiated with neutrons, whereby gaseous by-products, in particular Kr and Xe, may be formed during irradiation. Such gaseous by-products can be conveniently isolated and removed after conversion to UH 3 . Also, before the solid material reacts with fluorine radicals, UH 3 can be reconverted into elemental uranium. This can be accomplished, for example, by exposing the UH 3 to elevated temperature, usually in a vacuum or in an inert atmosphere. This temperature is preferably in the range from 250°C to 500°C, more preferably 350°C.

Перед подверганием твердого материала, который содержит элементарный уран и элементарный молибден, реакции с радикалами фтора, его поверхность может быть, при необходимости, очищена, например, для удаления оксидов металлов. Это может быть осуществлено, например, с использованием неорганической кислоты, такой как азотная кислота.Before subjecting a solid material that contains elemental uranium and elemental molybdenum to reaction with fluorine radicals, its surface may, if necessary, be cleaned, for example, to remove metal oxides. This can be done, for example, using an inorganic acid such as nitric acid.

Радикалы фтора, которые вступают в реакцию с твердым материалом, содержащим элементарный уран и элементарный молибден, согласно вышеупомянутому варианту осуществления, предпочтительно образуются из фторсодержащего исходного соединения в источнике плазмы, более конкретно, в удаленном источнике плазмы. Таким образом, этап, на котором обеспечивают смесь, содержащую MoF6 и UF6, в качестве исходной смеси фторидов металлов, предпочтительно содержит этап, на котором образуют радикалы фтора в источнике плазмы, более предпочтительно в удаленном источнике плазмы.Fluorine radicals that react with a solid material containing elemental uranium and elemental molybdenum according to the above embodiment are preferably generated from a fluorine-containing parent compound in a plasma source, more specifically, in a remote plasma source. Thus, the step of providing a mixture containing MoF 6 and UF 6 as a starting mixture of metal fluorides preferably comprises a step of generating fluorine radicals in a plasma source, more preferably in a remote plasma source.

В источнике плазмы, радикалы фтора образуют посредством подачи энергии на фторсодержащее исходное соединение таким образом, чтобы диссоциировать связь, образованную с атомом фтора, в исходном соединении. Фторсодержащие исходные соединения обычно являются газообразными соединениями. Известные исходные соединения, которые могут быть также использованы в контексте настоящего изобретения, включают в себя, например, любые из F2, NF3, SF6 и CF4. Среди них F2 и NF3 являются предпочтительными, и NF3 является особенно предпочтительным вследствие его меньшей коррозионной активности и его меньшей токсичности по сравнению F2.In a plasma source, fluorine radicals are generated by applying energy to a fluorine-containing parent compound so as to dissociate the bond formed with a fluorine atom in the parent compound. Fluorine-containing starting compounds are usually gaseous compounds. Known starting compounds that may also be used in the context of the present invention include, for example, any of F 2 , NF 3 , SF 6 and CF 4 . Among them, F 2 and NF 3 are preferred, and NF 3 is particularly preferred due to its less corrosiveness and its less toxicity compared to F 2 .

В источнике плазмы, плазма может быть образована, например, с использованием СВЧ-излучения. Доступные для приобретения источники плазмы могут быть использованы для этой цели. Частота излучения может соответствующим образом настраиваться, например, в зависимости от используемого фторсодержащего исходного соединения, для достижения высокой степени диссоциации.In a plasma source, the plasma can be generated, for example, using microwave radiation. Commercially available plasma sources can be used for this purpose. The radiation frequency can be suitably adjusted, for example, depending on the fluorine-containing starting compound used, to achieve a high degree of dissociation.

Предпочтительное использование удаленного источника плазмы позволяет обеспечить, чтобы реакция между радикалами фтора и твердым материалом, содержащим элементарный уран и элементарный молибден, происходила в местоположении, которое удалено от фактического источника плазмы. Таким образом облегчается управление реакцией.The preferred use of a remote plasma source allows the reaction between the fluorine radicals and the solid material containing elemental uranium and elemental molybdenum to occur at a location that is remote from the actual plasma source. This makes it easier to control the reaction.

Как отмечено выше, реакция твердого материала с радикалами фтора содержит этап, на котором выставляют твердый материал в газовый поток, который содержит радикалы фтора. Газовый поток может дополнительно содержать газ-носитель. Обычно, газ-носитель является благородным газом, таким как аргон.As noted above, reacting a solid material with fluorine radicals comprises exposing the solid material to a gas stream that contains fluorine radicals. The gas stream may further comprise a carrier gas. Typically, the carrier gas is a noble gas such as argon.

Обычно, газовый поток, который содержит радикалы фтора, обеспечивается посредством направления газового потока, содержащего газообразное фторсодержащее исходное соединение и, предпочтительно, газ-носитель, такой как аргон, в источник плазмы, предпочтительно удаленный источник плазмы. Твердый материал, содержащий элементарный уран и элементарный молибден, может быть затем выставлен в газовый поток, содержащий радикалы фтора, образованные источником плазмы, и предпочтительно содержащий газ-носитель. Следует понимать, что газовый поток, в который выставляется твердый материал, может также содержать остаточное исходное соединение.Typically, a gas stream that contains fluorine radicals is provided by directing a gas stream containing a gaseous fluorine-containing feed compound and preferably a carrier gas such as argon to a plasma source, preferably a remote plasma source. The solid material containing elemental uranium and elemental molybdenum can then be exposed to a gas stream containing fluorine radicals generated by the plasma source, and preferably containing a carrier gas. It should be understood that the gas stream into which the solid material is exposed may also contain residual feed compound.

Таким образом, композицией газового потока можно удобно управлять посредством управления массовым расходом фторсодержащего исходного соединения и необязательного газа-носителя в источнике плазмы. Обычно, объемные соотношения фторсодержащего исходного соединения и необязательного газа-носителя настраиваются в диапазоне от 10:1 до 1:10, предпочтительно от 2:1 до 1:2, более предпочтительно 1:1. Thus, the composition of the gas stream can be conveniently controlled by controlling the mass flow rate of the fluorine-containing feed compound and optional carrier gas in the plasma source. Typically, volume ratios of fluorine-containing feed compound and optional carrier gas are adjusted in the range of 10:1 to 1:10, preferably 2:1 to 1:2, more preferably 1:1.

Например, массовый расход фторсодержащего исходного соединения в источнике плазмы может быть настроен на значения в диапазоне от 10 до 50 куб. см в мин., предпочтительно от 15 до 35 куб. см в мин. Расход необязательного газа-носителя может быть настроен, соответственно, с учетом вышеупомянутых типичных/предпочтительных объемных соотношений. Как будет понятно специалистам в данной области техники, стандартизованные объемы указаны на основе температуры 0°С и давления 1013,25 гПа.For example, the mass flow rate of the fluorine-containing feed compound in the plasma source can be adjusted to values in the range of 10 to 50 cc. cm per minute, preferably from 15 to 35 cc. cm per minute The flow rate of the optional carrier gas may be adjusted accordingly based on the aforementioned typical/preferred volumetric ratios. As will be appreciated by those skilled in the art, standardized volumes are based on a temperature of 0° C. and a pressure of 1013.25 hPa.

Если газ-носитель, в частности, благородный газ, такой как аргон, присутствует в газовом потоке, то предпочтительно образовывать радикалы фтора в плазме, которая горит в непосредственной окрестности подложки, и посредством этого облегчать реакцию металлов с атомами фтора.If a carrier gas, in particular a noble gas such as argon, is present in the gas stream, it is advantageous to generate fluorine radicals in the plasma that burns in the immediate vicinity of the substrate, and thereby facilitate the reaction of the metals with the fluorine atoms.

Плазма может зажигаться и поддерживаться общеизвестными способами, такими как способы постоянного тока (direct current - DC), высокой частоты (high frequency - HF) или СВЧ-излучения, или комбинацией любых из этих способов. Когда обеспечивается пригодный потенциал подложки относительно плазмы, и плавающий потенциал дополнительно подается на твердый материал, подлежащий реакции с радикалами фтора, частицы плазмы ускоряются к поверхности твердого материала. Таким образом, электроны позволяют обеспечить локализованный и направленный нагрев твердого материала, в то время как ионная бомбардировка приводит к эжекции атомов твердого материала, которая может дополнительно усиливать реакцию с радикалами фтора. The plasma may be ignited and maintained by generally known methods, such as direct current (DC), high frequency (HF), or microwave methods, or a combination of any of these methods. When a suitable potential of the substrate relative to the plasma is provided, and a floating potential is further applied to the solid material to be reacted with fluorine radicals, the plasma particles are accelerated towards the surface of the solid material. Thus, electrons allow for localized and targeted heating of the solid material, while ion bombardment results in the ejection of atoms of the solid material, which can further enhance the reaction with fluorine radicals.

Как будет понятно специалистам в данной области техники, радикалы фтора обычно обеспечиваются, и реакция твердого материала с радикалами фтора обычно осуществляется в реакционной системе, в которой может быть создано разрежение и которая пригодна для введения управляемого газового потока под давлениями ниже атмосферного давления. Иллюстративная схема пригодной реакционной системы схематично показана на фиг. 1.As will be appreciated by those skilled in the art, fluorine radicals are typically provided and the reaction of the solid material with the fluorine radicals is typically carried out in a reaction system that can be subjected to a vacuum and is suitable for introducing a controlled gas stream at pressures below atmospheric pressure. An exemplary diagram of a suitable reaction system is shown schematically in FIG. 1.

Давление внутри реакционной системы, в которой происходит реакция твердого материала с радикалами фтора, может управляться посредством выбранного массового расхода газов, предпочтительно, газов, состоящих из фторсодержащего исходного соединения и, необязательно, газа-носителя, такого как аргон.The pressure within the reaction system in which the solid material reacts with the fluorine radicals can be controlled by a selected mass flow rate of gases, preferably gases consisting of a fluorine-containing feed compound and optionally a carrier gas such as argon.

Обычно, давление внутри реактора, в котором твердый материал, который содержит элементарный уран и элементарный молибден, вступает в реакцию с радикалами фтора, находится в диапазоне от 10 Па до 3000 Па, предпочтительно в диапазоне от 10 Па до 2000 Па.Typically, the pressure inside the reactor in which the solid material that contains elemental uranium and elemental molybdenum reacts with fluorine radicals is in the range of 10 Pa to 3000 Pa, preferably in the range of 10 Pa to 2000 Pa.

Реакция твердого материала, который содержит элементарный уран и элементарный молибден, с радикалами фтора происходит без необходимости нагревать твердый материал. Однако, вследствие экзотермической природы реакции, тепло может образовываться, и им можно управлять, например, посредством настройки скорости газового потока и/или концентрации радикалов фтора, содержащихся в нем.The reaction of the solid material, which contains elemental uranium and elemental molybdenum, with fluorine radicals occurs without the need to heat the solid material. However, due to the exothermic nature of the reaction, heat can be generated and can be controlled, for example, by adjusting the gas flow rate and/or the concentration of fluorine radicals contained therein.

Специалистам в данной области техники будет также понятно, что реакционная камера, в которой обеспечивается твердый материал для реакции с радикалами фтора, должна быть инертной к радикалам фтора. Например, реакционная камера может иметь поверхность из пассивированного никеля или монель-металла. Вследствие высокой реакционной способности радикалов фтора, расстояние между источником плазмы и твердым материалом в реакторе должно сохраняться коротким даже при использовании удаленного источника плазмы. Посредством этого могут быть минимизированы потери радикалов фтора вследствие объемной и поверхностной рекомбинации.Those skilled in the art will also appreciate that the reaction chamber in which the solid material is provided to react with fluorine radicals must be inert to fluorine radicals. For example, the reaction chamber may have a passivated nickel or monel metal surface. Due to the high reactivity of fluorine radicals, the distance between the plasma source and the solid material in the reactor must be kept short even when using a remote plasma source. By this means, the loss of fluorine radicals due to bulk and surface recombination can be minimized.

Если этап, на котором обеспечивают смесь, содержащую MoF6 и UF6, содержит реакцию твердого материала с радикалами водорода для получения твердого материала, содержащего UH3, и повторное превращение в элементарный уран, то эта реакция/ повторное превращение могут быть осуществлены в виде предварительной реакции в той же реакционной системе, в которой может быть осуществлена реакция с радикалами фтора на последующем этапе. В частности, твердый материал может быть выставлен в газовый поток, содержащий радикалы водорода, и, необязательно, газ-носитель. Радикалы водорода предпочтительно образуются в источнике плазмы, более предпочтительно в удаленном источнике плазмы, как описано выше. Радикалы водорода могут быть образованы из водородсодержащего исходного соединения в источнике плазмы. Водородсодержащее исходное соединение может быть, например, H2.If the step of providing the mixture containing MoF 6 and UF 6 involves reacting the solid material with hydrogen radicals to produce a solid material containing UH 3 and reconverting to elemental uranium, then this reaction/reconversion may be carried out as a preliminary reaction in the same reaction system in which the reaction with fluorine radicals can be carried out in a subsequent step. In particular, the solid material may be exposed to a gas stream containing hydrogen radicals and, optionally, a carrier gas. Hydrogen radicals are preferably generated in the plasma source, more preferably in a remote plasma source as described above. Hydrogen radicals can be generated from a hydrogen-containing parent compound in the plasma source. The hydrogen-containing starting compound may be, for example, H 2 .

Смесь, содержащая MoF6 и UF6, которая обеспечивается в качестве исходной смеси фторидов металлов, предпочтительно является газофазной смесью, содержащей MoF6 и UF6, смешанные в газообразной форме. Газовый поток может дополнительно содержать газ-носитель. Обычно, газ-носитель, при наличии, является благородным газом, таким как аргон. Например, когда смесь, содержащая MoF6 и UF6, обеспечивается посредством выставления твердого материала, содержащего уран и молибден, в газовый поток, содержащий радикалы фтора, газовый поток может быть удобно использован после контакта с твердым материалом для транспортирования MoF6 и UF6 в качестве газообразных продуктов реакции из реакционной камеры. Вследствие относительно низкой температуры кипения или температуры возгонки MoF6 и UF6, соответственно, газофазная смесь, содержащая MoF6 и UF6, обеспечивается при умеренных температурах, так что не нужно принимать никаких специфических мер для обеспечения перехода фторидов в газовую фазу.The mixture containing MoF 6 and UF 6 which is provided as the starting mixture of metal fluorides is preferably a gas phase mixture containing MoF 6 and UF 6 mixed in gaseous form. The gas stream may further comprise a carrier gas. Typically, the carrier gas, if present, is a noble gas such as argon. For example, when a mixture containing MoF 6 and UF 6 is provided by exposing a solid material containing uranium and molybdenum to a gas stream containing fluorine radicals, the gas stream can be conveniently used after contact with the solid material to transport MoF 6 and UF 6 into as gaseous reaction products from the reaction chamber. Due to the relatively low boiling point or sublimation point of MoF 6 and UF 6 , respectively, the gas-phase mixture containing MoF 6 and UF 6 is provided at moderate temperatures, so that no special measures need to be taken to ensure that the fluorides pass into the gas phase.

В частности, летучесть MoF6 и UF6 выше летучести многих других фторидов металлов. Таким образом, газофазная смесь, содержащая MoF6 и UF6, может быть также удобно отделена от других фторидов металлов, которые могут быть образованы во время реакции твердого материала, содержащего уран и молибден, с радикалами фтора. Как описано выше, твердый материал может быть обеспечен, например, посредством облучения твердого материала, который содержит элементарный уран, обогащенный по изотопу уран-235, нейтронами. Во время процесса деления, инициируемого облучением, другие металлы могут быть образованы в качестве побочных продуктов. Кроме того, урановые мишени могут содержать алюминий.In particular, the volatility of MoF 6 and UF 6 is higher than that of many other metal fluorides. Thus, the gas phase mixture containing MoF 6 and UF 6 can also be conveniently separated from other metal fluorides that may be formed during the reaction of solid material containing uranium and molybdenum with fluorine radicals. As described above, the solid material can be provided, for example, by irradiating the solid material that contains elemental uranium enriched in the uranium-235 isotope with neutrons. During the fission process initiated by irradiation, other metals can be formed as by-products. In addition, uranium targets may contain aluminum.

Ввиду вышеупомянутого, следует понимать, что процесс согласно первому аспекту изобретения предпочтительно содержит:In view of the above, it should be understood that the process according to the first aspect of the invention preferably comprises:

этап, на котором обеспечивают смесь, содержащую MoF6 и UF6, в качестве исходной смеси фторидов металлов, причем этот этап содержит этапы, на которыхa step of providing a mixture containing MoF 6 and UF 6 as a starting mixture of metal fluorides, this step comprising steps of

образуют радикалы фтора в источнике плазмы, предпочтительно в удаленном источнике плазмы,form fluorine radicals in the plasma source, preferably in a remote plasma source,

проводят реакцию твердого материала, содержащего элементарный уран и элементарный молибден, с радикалами фтора, причем эта реакция содержит этап, на котором выставляют твердый материал в газовый поток, содержащий радикалы фтора, для получения газофазной смеси, содержащей MoF6 и UF6, смешанные в газообразной форме;reacting a solid material containing elemental uranium and elemental molybdenum with fluorine radicals, the reaction comprising the step of exposing the solid material to a gas stream containing fluorine radicals to produce a gas-phase mixture containing MoF 6 and UF 6 mixed in gaseous form;

этап растворения, который содержит этап, на котором растворяют MoF6 и UF6 в жидкой фазе или сверхкритической текучей фазе для получения раствора, содержащего как MoF6, так и UF6 в растворенной форме;a dissolution step, which comprises dissolving MoF 6 and UF 6 in a liquid phase or a supercritical fluid phase to obtain a solution containing both MoF 6 and UF 6 in dissolved form;

этап осаждения, который содержит этап, на котором восстанавливают UF6, содержащийся в растворе, до UF5, и позволяют ему выпасть в осадок из раствора; иa precipitation step, which comprises a step of reducing the UF 6 contained in the solution to UF 5 and allowing it to precipitate out of the solution; And

этап разделения, который содержит этапы, на которыхseparation stage, which contains stages in which

(i) отделяют осажденный UF5 от раствора; или(i) separating the precipitated UF 5 from the solution; or

(ii) удаляют жидкую фазу или сверхкритическую текучую фазу раствора в присутствии осажденного UF5 для получения твердой фазы, содержащей осажденный UF5 и фторид молибдена, и разделяют UF5 и фторид молибдена или продукт его превращения, который может быть получен посредством дальнейшего превращения фторида молибдена в другое соединение молибдена.(ii) removing the liquid phase or supercritical fluid phase of the solution in the presence of precipitated UF 5 to obtain a solid phase containing precipitated UF 5 and molybdenum fluoride, and separating UF 5 and molybdenum fluoride or a conversion product thereof, which can be obtained by further conversion of molybdenum fluoride into another molybdenum compound.

Смесь, содержащая MoF6 и UF6, которая обеспечивается в качестве исходной смеси фторидов металлов, может быть подвергнута этапу растворения процесса согласно первому аспекту изобретения, по существу, например, посредством подачи газофазной смеси, содержащей MoF6 и UF6, в жидкую фазу или в сверхкритическую текучую фазу, или посредством, сначала, осаждения MoF6 и UF6 из газофазной смеси посредством охлаждения, и затем растворения осажденных MoF6 и UF6.The mixture containing MoF 6 and UF 6 , which is provided as a starting mixture of metal fluorides, can be subjected to a dissolution step of the process according to the first aspect of the invention, essentially, for example, by introducing a gas phase mixture containing MoF 6 and UF 6 into a liquid phase or into the supercritical fluid phase, or by first precipitating MoF 6 and UF 6 from the gas-phase mixture by cooling, and then dissolving the precipitated MoF 6 and UF 6 .

Альтернативно, часть UF6, содержащегося в исходной смеси фторидов, может быть отделена от исходной смеси фторидов металлов на дополнительном этапе обработки, осуществляемом до этапа растворения. Например, если предполагается извлекать соединение молибдена с использованием процесса согласно первому аспекту изобретения, то может быть желательным уменьшить содержание UF6 для оптимизации выхода продукта во время этапа разделения. Подобным образом, если предполагается извлекать уран или соединение урана с использованием процесса согласно первому аспекту изобретения, то может быть эффективным извлекать часть урана в виде UF6 прямо из исходной смеси фторидов на таком дополнительном этапе обработки.Alternatively, a portion of the UF 6 contained in the initial fluoride mixture may be separated from the initial metal fluoride mixture in an additional processing step prior to the dissolution step. For example, if it is intended to recover a molybdenum compound using the process according to the first aspect of the invention, it may be desirable to reduce the UF 6 content to optimize product yield during the separation step. Likewise, if it is intended to recover uranium or a uranium compound using the process of the first aspect of the invention, it may be effective to recover a portion of the uranium as UF 6 directly from the feed fluoride mixture in such an additional processing step.

Для осуществления такого выделения UF6, для процесса согласно первому аспекту настоящего изобретения предпочтительно, чтобы смесь, содержащая MoF6 и UF6, которая обеспечивается в качестве исходной смеси фторидов металлов, была газофазной смесью, содержащей MoF6 и UF6, смешанные в газообразной форме, и чтобы процесс содержал этап (также называемый здесь «этапом исходного осаждения»), на котором газофазную смесь, содержащую MoF6 и UF6, охлаждают до температуры, при которой часть UF6, содержащегося в газовой фазе, осаждается и удаляется из газовой фазы. Этот этап исходного осаждения вырабатывает смесь, содержащую MoF6 и UF6, в которой содержание UF6 уменьшено, и отношение MoF6 к UF6 увеличено по сравнению с исходной смесью фторидов металлов. Дополнительно, он вырабатывает осажденный UF6, который может быть извлечен. Как будет понятно, этап исходного осаждения, если он содержится в процессе согласно первому аспекту изобретения, осуществляется перед этапом растворения.To carry out such recovery of UF 6 , for the process according to the first aspect of the present invention, it is preferable that the mixture containing MoF 6 and UF 6 , which is provided as the starting mixture of metal fluorides, is a gas phase mixture containing MoF 6 and UF 6 mixed in gaseous form and that the process comprises a step (also referred to herein as a "pre-deposition step") in which the gas-phase mixture containing MoF 6 and UF 6 is cooled to a temperature at which a portion of the UF 6 contained in the gas phase is precipitated and removed from the gas phase . This initial precipitation step produces a mixture containing MoF 6 and UF 6 in which the UF 6 content is reduced and the ratio of MoF 6 to UF 6 is increased compared to the original metal fluoride mixture. Additionally, it produces precipitated UF 6 which can be recovered. As will be understood, the initial precipitation step, if contained in the process according to the first aspect of the invention, is carried out before the dissolution step.

Когда газовая фаза охлаждается до температуры, при которой парциальное давление UF6 в газовой фазе будет выше давления насыщенного пара UF6 при температуре, до которой охлаждается газовая фаза, то UF6 осаждается, обычно в виде твердой фазы. Он может быть, таким образом, удален из газовой фазы и отделен от MoF6. Следует отметить в этом отношении, что давление насыщенного пара MoF6 при данной температуре обычно ниже давления насыщенного пара UF6. Давление насыщенного пара UF6 может быть вычислено между -15°С и 0°С с использованием уравнения:When the gas phase is cooled to a temperature at which the partial pressure of UF 6 in the gas phase is higher than the saturated vapor pressure of UF 6 at the temperature to which the gas phase is cooled, the UF 6 precipitates, usually as a solid phase. It can thus be removed from the gas phase and separated from MoF 6 . It should be noted in this regard that the vapor pressure of MoF 6 at a given temperature is usually lower than the vapor pressure of UF 6 . The vapor pressure of UF 6 can be calculated between -15°C and 0°C using the equation:

мбар mbar

(D.R. Llewellyn, J. Chem. Soc. (1953) 28).(D.R. Llewellyn, J. Chem. Soc. (1953) 28).

Для UF6, это вычисление может быть осуществлено согласно следующему уравнению между -60°С и -8,7°С:For UF 6 , this calculation can be done according to the following equation between -60°C and -8.7°C:

мбар mbar

(G.H. Cady, G.B. Hargreaves, J. Chem. Soc. (1961) 1563).(G.H. Cady, G.B. Hargreaves, J. Chem. Soc. (1961) 1563).

Экстраполяция вычисленных значений позволяет оценить следующие давления насыщенного пара, pVap, для MoF6 и UF6 в зависимости от температуры:Extrapolation of the calculated values allows us to estimate the following saturated vapor pressures, p Vap , for MoF 6 and UF 6 depending on temperature:

Температура (°С)Temperature (°C) pVap UF6 (Па)p Vap UF 6 (Pa) pVap MoF6 (Па)p Vap MoF 6 (Pa) pVap(UF6)/ pVap (MoF6) pVap (UF 6)/ pVap (MoF 6) -10-10 10421042 1279112791 12,312.3 -30-thirty 157157 26902690 17,217.2 -50-50 1717 428428 25,825.8 -70-70 11 4747 42,442.4

Парциальные давления MoF6 и UF6 в газофазной смеси, обеспечиваемой в качестве исходной смеси фторидов металлов, могут быть настроены, например, посредством выставления твердого материала, который содержит элементарный уран и элементарный молибден, в газовый поток, содержащий радикалы фтора, и посредством управления концентрацией и массовым расходом радикалов фтора или их исходного соединения в газовом потоке и концентрацией и массовым расходом газа-носителя, который может содержаться в газовом потоке. Общее давление в реакционной системе, в которой осуществляется реакция между твердым материалом и радикалами фтора, обычно находится в диапазоне от 10 Па до 3000 Па, предпочтительно в диапазоне от 10 Па до 2000 Па. Парциальное давление UF6 предпочтительно находится в диапазоне от 10 Па до 500 Па. Парциальное давление MoF6 предпочтительно находится в диапазоне от 0,1 Па до 5 Па.The partial pressures of MoF 6 and UF 6 in the gas phase mixture provided as the metal fluoride feed mixture can be adjusted, for example, by exposing a solid material that contains elemental uranium and elemental molybdenum to a gas stream containing fluorine radicals and by controlling the concentration and the mass flow rate of fluorine radicals or their parent compound in the gas stream and the concentration and mass flow rate of a carrier gas that may be contained in the gas stream. The total pressure in the reaction system in which the reaction between the solid material and the fluorine radicals occurs is typically in the range of 10 Pa to 3000 Pa, preferably in the range of 10 Pa to 2000 Pa. The partial pressure of UF 6 is preferably in the range from 10 Pa to 500 Pa. The partial pressure of MoF 6 is preferably in the range from 0.1 Pa to 5 Pa.

Этап исходного осаждения предпочтительно осуществляется в качестве части процесса согласно первому аспекту настоящего изобретения в случаях, когда смесь, содержащая MoF6 и UF6, которая обеспечивается в качестве исходной смеси фторидов металлов, является газофазной смесью, содержащей MoF6 и UF6, смешанные в газообразной форме, и парциальное давление UF6 (p(UF6)) в газофазной смеси значительно выше парциального давления MoF6 (p(MoF6)), например, в случаях, когда отношение p(UF6)/p(MoF6) > 10.The initial deposition step is preferably carried out as part of the process according to the first aspect of the present invention in cases where the mixture containing MoF 6 and UF 6 , which is provided as the initial mixture of metal fluorides, is a gas-phase mixture containing MoF 6 and UF 6 mixed in gaseous form, and the partial pressure of UF 6 (p(UF 6 )) in the gas-phase mixture is significantly higher than the partial pressure of MoF 6 (p(MoF 6 )), for example, in cases where the ratio p(UF 6 )/p(MoF 6 ) > 10.

Во время этапа исходного осаждения, газофазную смесь, содержащую MoF6 и UF6, обычно охлаждают до температуры меньше -10°С, предпочтительно меньше -50°С, и более предпочтительно меньше -70°С. Пригодная температура может быть выбрана с учетом парциального давления UF6 в газофазной смеси и давления насыщенного пара UF6 при различных температурах, указанных в таблице, приведенной выше. Как будет понятно специалистам в данной области техники, температура должна быть такой, чтобы парциальное давление UF6 в газовой фазе было выше его давления насыщенного пара при этой температуре, но чтобы парциальное давление MoF6 в газовой фазе было ниже его давления насыщенного пара при этой температуре. Пригодная температура, при которой осуществляется этап охлаждения, может быть определена с учетом вышеупомянутого вместе с относительными концентрациями MoF6 и UF6 в газофазной смеси. Таким образом, UF6 может быть осажден, обычно в виде твердой фазы.During the initial deposition step, the gas phase mixture containing MoF 6 and UF 6 is typically cooled to a temperature of less than -10°C, preferably less than -50°C, and more preferably less than -70°C. A suitable temperature can be selected taking into account the partial pressure of UF 6 in the gas phase mixture and the saturated vapor pressure of UF 6 at various temperatures shown in the table above. As will be appreciated by those skilled in the art, the temperature must be such that the partial pressure of UF 6 in the gas phase is above its vapor pressure at that temperature, but so that the partial pressure of MoF 6 in the gas phase is below its vapor pressure at that temperature . A suitable temperature at which the cooling step is carried out can be determined taking into account the above together with the relative concentrations of MoF 6 and UF 6 in the gas phase mixture. In this way, UF 6 can be precipitated, usually as a solid.

Охлаждение газофазной смеси может быть удобно осуществлено в одном или нескольких холодных уловителях. Охлаждающие среды для достижения температур ниже вышеупомянутых предпочтительных пределов известны специалистам в данной области техники и могут быть обеспечены отдельно, например, с использованием соляных/ледяных смесей или смесей растворителя и сухого льда, или посредством использования криостата.Cooling of the gas-phase mixture can conveniently be accomplished in one or more cold traps. Cooling media to achieve temperatures below the above preferred limits are known to those skilled in the art and can be provided separately, for example, using salt/ice mixtures or solvent/dry ice mixtures, or through the use of a cryostat.

Множественные этапы охлаждения могут быть осуществлены последовательно на этапе исходного осаждения. Если должны быть осуществлены множественные этапы охлаждения, например, два или три, то это может быть удобно осуществлено с использованием двух или трех холодных уловителей. Они могут функционировать последовательно, при одинаковой температуре или при уменьшающихся температурах.Multiple cooling steps may be performed sequentially during the initial deposition step. If multiple cooling steps are to be carried out, for example two or three, this can conveniently be carried out using two or three cold traps. They can operate sequentially, at the same temperature or at decreasing temperatures.

Ввиду вышеупомянутого следует понимать, что процесс согласно первому аспекту изобретения предпочтительно содержит:In view of the above, it should be understood that the process according to the first aspect of the invention preferably comprises:

этап, на котором обеспечивают смесь, содержащую MoF6 и UF6, в качестве исходной смеси фторидов металлов, причем этот этап содержит этапы, на которыхa step of providing a mixture containing MoF 6 and UF 6 as a starting mixture of metal fluorides, this step comprising steps of

образуют радикалы фтора в источнике плазмы, предпочтительно в удаленном источнике плазмы,form fluorine radicals in the plasma source, preferably in a remote plasma source,

проводят реакцию твердого материала, содержащего элементарный уран и элементарный молибден, с радикалами фтора, причем эта реакция содержит этап, на котором выставляют твердый материал в газовый поток, содержащий радикалы фтора, для получения газофазной смеси, содержащей MoF6 и UF6, смешанные в газообразной форме;reacting a solid material containing elemental uranium and elemental molybdenum with fluorine radicals, the reaction comprising the step of exposing the solid material to a gas stream containing fluorine radicals to produce a gas-phase mixture containing MoF 6 and UF 6 mixed in gaseous form;

этап, на котором газофазную смесь, содержащую MoF6 и UF6, обеспеченную в качестве исходной смеси фторидов металлов, охлаждают до температуры, при которой часть UF6, содержащегося в газовой фазе, осаждается и удаляется из газовой фазы;a step in which the gas-phase mixture containing MoF 6 and UF 6 provided as the starting mixture of metal fluorides is cooled to a temperature at which a portion of the UF 6 contained in the gas phase is deposited and removed from the gas phase;

этап растворения, который содержит этап, на котором растворяют оставшийся MoF6 и UF6 в жидкой фазе или сверхкритической текучей фазе для получения раствора, содержащего как MoF6, так и UF6 в растворенной форме;a dissolution step, which comprises dissolving the remaining MoF 6 and UF 6 in a liquid phase or supercritical fluid phase to obtain a solution containing both MoF 6 and UF 6 in dissolved form;

этап осаждения, который содержит этап, на котором восстанавливают UF6, содержащийся в растворе, до UF5, и позволяют ему выпасть в осадок из раствора; иa precipitation step, which comprises a step of reducing the UF 6 contained in the solution to UF 5 and allowing it to precipitate out of the solution; And

этап разделения, который содержитseparation stage, which contains

(i) этап, на котором отделяют осажденный UF5 от раствора; или(i) a step of separating the precipitated UF 5 from the solution; or

(ii) этап, на котором удаляют жидкую фазу или сверхкритическую текучую фазу из раствора в присутствии осажденного UF5 для получения твердой фазы, содержащей осажденный UF5 и фторид молибдена, и разделяют UF5 и фторид молибдена или продукт его превращения, который может быть получен посредством дальнейшего превращения фторида молибдена в другое соединение молибдена.(ii) the step of removing a liquid phase or supercritical fluid phase from solution in the presence of precipitated UF 5 to obtain a solid phase containing precipitated UF 5 and molybdenum fluoride, and separating UF 5 and molybdenum fluoride or a conversion product thereof that may be obtained by further converting molybdenum fluoride into another molybdenum compound.

Специалистам в данной области техники будет понятно, что этап растворения предпочтительного/ более предпочтительного варианта процесса, описанного выше, осуществляется после этапа, на котором газофазную смесь, содержащую MoF6 и UF6, обеспеченную в качестве исходной смеси фторидов металлов, охлаждают до температуры, при которой часть UF6, содержащегося в газовой фазе, осаждается и удаляется из газовой фазы, и что ссылка на «оставшийся MoF6 и UF6» в контексте этапа растворения относится к MoF6 и UF6, которые остаются в смеси после удаления из смеси части UF6, содержащегося в газовой фазе.Those skilled in the art will appreciate that the dissolution step of the preferred/more preferred embodiment of the process described above is carried out after the step in which the gas phase mixture containing MoF 6 and UF 6 provided as the starting mixture of metal fluorides is cooled to a temperature at in which a portion of the UF 6 contained in the gas phase is precipitated and removed from the gas phase, and that reference to "remaining MoF 6 and UF 6 " in the context of the dissolution step refers to the MoF 6 and UF 6 that remain in the mixture after a portion has been removed from the mixture UF 6 contained in the gas phase.

На этапе растворения процесса согласно первому аспекту настоящего изобретения, MoF6 и UF6 растворяют в жидкой фазе или сверхкритической текучей фазе для получения раствора, содержащего как MoF6, так и UF6 в растворенной форме. Как будет понятно, MoF6 и UF6, которые растворяют на этом этапе, получают из смеси, содержащей MoF6 и UF6, которая обеспечена в качестве исходной смеси фторидов металлов. Однако не требуется, чтобы раствор содержал весь MoF6 и UF6, который содержится в исходной смеси фторидов металлов. Как описано выше, можно осуществлять дополнительные этапы обработки перед этапом растворения специально для отделения части UF6 от MoF6 в исходной смеси фторидов металлов, например, этап исходного осаждения, описанный выше.In the dissolution step of the process according to the first aspect of the present invention, MoF 6 and UF 6 are dissolved in a liquid phase or supercritical fluid phase to obtain a solution containing both MoF 6 and UF 6 in dissolved form. As will be understood, the MoF 6 and UF 6 that are dissolved in this step are obtained from a mixture containing MoF 6 and UF 6 which is provided as a starting mixture of metal fluorides. However, the solution is not required to contain all of the MoF 6 and UF 6 that is contained in the original metal fluoride mixture. As described above, additional processing steps may be performed prior to the dissolution step specifically to separate a portion of the UF 6 from the MoF 6 in the initial metal fluoride mixture, such as the initial precipitation step described above.

Таким образом, в общем, либо смесь MoF6 и UF6, которая содержится в исходной смеси фторидов металлов, растворяют на этапе растворения, либо смесь MoF6 и UF6 растворяют на этапе растворения, который следует за этапом исходного осаждения, на котором газофазную смесь, содержащую MoF6 и UF6, охлаждают до температуры, при которой часть UF6, содержащегося в газовой фазе, осаждается и удаляется из газовой фазы.Thus, in general, either the mixture of MoF 6 and UF 6 that is contained in the initial metal fluoride mixture is dissolved in a dissolution step, or the mixture of MoF 6 and UF 6 is dissolved in a dissolution step that follows the initial precipitation step in which the gas phase mixture containing MoF 6 and UF 6 is cooled to a temperature at which part of the UF 6 contained in the gas phase is deposited and removed from the gas phase.

Если MoF6 и UF6, подлежащие растворению на этапе растворения, содержатся в газовой фазе, то растворение может быть осуществлено, например, посредством подачи газофазной смеси, содержащей MoF6 и UF6, в жидкую фазу или в сверхкритическую текучую фазу.If the MoF 6 and UF 6 to be dissolved in the dissolution step are contained in a gas phase, then the dissolution can be accomplished, for example, by introducing a gas-phase mixture containing MoF 6 and UF 6 into a liquid phase or a supercritical fluid phase.

Альтернативно, если MoF6 и UF6, подлежащие растворению на этапе растворения, содержатся в газофазной смеси, то процесс может дополнительно содержать этап перед этапом растворения, на котором газофазную смесь, содержащую MoF6 и UF6, охлаждают до температуры, при которой MoF6 и UF6, содержащиеся в газовой фазе, осаждаются в виде смеси, содержащей MoF6 и UF6, эту смесь извлекают, и затем подвергают, необязательно, после повторного испарения для обеспечения газофазной смеси, содержащей MoF6 и UF6 в газообразной форме, этапу растворения. Если извлеченная смесь повторно испаряется, то газофазная смесь, содержащая MoF6 и UF6, может быть растворена, например, посредством подачи газофазной смеси в жидкую фазу или в сверхкритическую текучую фазу. Если извлеченная смесь является твердой смесью, то она может быть растворена, например, посредством добавления ее как таковую в жидкую фазу или в сверхкритическую текучую фазу, или посредством добавления жидкой фазы или сверхкритической текучей фазы в твердую смесь.Alternatively, if the MoF 6 and UF 6 to be dissolved in the dissolution step are contained in a gas-phase mixture, then the process may further comprise a step prior to the dissolution step in which the gas-phase mixture containing MoF 6 and UF 6 is cooled to a temperature at which the MoF 6 and UF 6 contained in the gas phase are deposited as a mixture containing MoF 6 and UF 6 , this mixture is recovered and then subjected, optionally after re-evaporation to provide a gas phase mixture containing MoF 6 and UF 6 in gaseous form, to the step dissolution. If the recovered mixture is re-evaporated, the gas-phase mixture containing MoF 6 and UF 6 can be dissolved, for example, by introducing the gas-phase mixture into a liquid phase or into a supercritical fluid phase. If the recovered mixture is a solid mixture, it can be dissolved, for example, by adding it as such to a liquid phase or a supercritical fluid phase, or by adding a liquid phase or a supercritical fluid phase to a solid mixture.

Если процесс согласно первому аспекту изобретения содержит этап исходного осаждения, описанный выше, и этап, на котором газофазную смесь, содержащую MoF6 и UF6, охлаждают до температуры, при которой MoF6 и UF6, содержащиеся в газовой фазе, осаждаются в виде смеси, содержащей MoF6 и UF6, то последний этап осуществляют после этапа исходного осаждения.If the process according to the first aspect of the invention comprises the initial deposition step described above and a step in which the gas-phase mixture containing MoF 6 and UF 6 is cooled to a temperature at which the MoF 6 and UF 6 contained in the gas phase are deposited as a mixture containing MoF 6 and UF 6 , then the last step is carried out after the initial deposition step.

Как будет понятно специалистам в данной области техники, если газофазную смесь, содержащую MoF6 и UF6, охлаждают до температуры, при которой MoF6 и UF6, содержащиеся в газовой фазе, осаждаются в виде смеси, содержащей MoF6 и UF6, то температуру для этапа охлаждения предпочтительно выбирают достаточно низкой, чтобы осаждалась большая часть фторидов металлов, или чтобы осаждение происходило количественно. Обычно, газовую фазу подвергают воздействию температур -150°С или менее, предпочтительно -190°С или менее. Например, холодный уловитель, охлаждаемый жидким азотом, может быть использован для этой цели.As will be appreciated by those skilled in the art, if a gas phase mixture containing MoF 6 and UF 6 is cooled to a temperature at which the MoF 6 and UF 6 contained in the gas phase precipitate as a mixture containing MoF 6 and UF 6 , then The temperature for the cooling step is preferably chosen low enough that most of the metal fluorides are precipitated, or that precipitation occurs quantitatively. Typically, the gas phase is exposed to temperatures of -150°C or less, preferably -190°C or less. For example, a cold trap cooled by liquid nitrogen can be used for this purpose.

На этапе растворения, MoF6 и UF6 растворяют в жидкой фазе или сверхкритической текучей фазе для получения раствора, содержащего как MoF6, так и UF6 в растворенной форме. Таким образом, если не указано иное, то предполагается, что ссылка на растворитель включает в себя растворитель в жидком состоянии, а также растворитель в сверхкритическом текучем состоянии, и ссылка на растворение равным образом включает в себя случай, в котором растворенные фториды содержатся в жидком растворителе, и случай, в котором растворенные фториды содержатся в сверхкритической текучей среде в качестве растворителя. Предпочтительно, MoF6 и UF6 растворяют в жидкой фазе для получения раствора, содержащего как MoF6, так и UF6 в растворенной форме.In the dissolution step, MoF 6 and UF 6 are dissolved in a liquid phase or supercritical fluid phase to produce a solution containing both MoF 6 and UF 6 in dissolved form. Thus, unless otherwise stated, reference to a solvent is intended to include a solvent in a liquid state as well as a solvent in a supercritical fluid state, and a reference to dissolution likewise includes the case in which dissolved fluorides are contained in a liquid solvent , and a case in which dissolved fluorides are contained in a supercritical fluid as a solvent. Preferably, MoF 6 and UF 6 are dissolved in a liquid phase to obtain a solution containing both MoF 6 and UF 6 in dissolved form.

Жидкая фаза или сверхкритическая текучая фаза могут содержать единственный растворитель или комбинацию растворителей. Предпочтительно, чтобы они содержали единственный растворитель.The liquid phase or supercritical fluid phase may contain a single solvent or a combination of solvents. Preferably they contain a single solvent.

В качестве предпочтительных примеров пригодного растворителя, ссылка может быть сделана на жидкий SO2 и на CO в сверхкритическом текучем состоянии. Наиболее предпочтительным в качестве растворителя является жидкий SO2. Таким образом, предпочтительно, чтобы MoF6 и UF6 растворялись в жидкой фазе, содержащей или состоящей из жидкого SO2 в качестве растворителя, или в сверхкритической текучей фазе, содержащей или состоящей из СО в сверхкритическом состоянии в качестве растворителя. Наиболее предпочтительно, чтобы MoF6 и UF6 растворялись в жидкой фазе, состоящей из жидкого SO2 в качестве растворителя.As preferred examples of a suitable solvent, reference may be made to liquid SO 2 and supercritical fluid CO. The most preferred solvent is liquid SO 2 . Thus, it is preferable that MoF 6 and UF 6 be dissolved in a liquid phase containing or consisting of liquid SO 2 as a solvent, or in a supercritical fluid phase containing or consisting of supercritical CO as a solvent. Most preferably, MoF 6 and UF 6 are dissolved in a liquid phase consisting of liquid SO 2 as solvent.

Как будет понятно специалистам в данной области техники, может быть предпочтительным поддерживать растворитель при пониженной температуре для поддержания его в требуемой форме, предпочтительно в жидкой форме. Если SO2 используется в качестве растворителя на этапе растворения, то его обычно поддерживают при температуре -45°С или менее. Если СО используется в качестве растворителя в сверхкритическом текучем состоянии, то его обычно поддерживают при температуре между -140°С и 25°С и давлении между 3500 кПа и 12500 кПа. Альтернативно, растворитель, такой как SO2, который находится в газообразной форме при температуре окружающей среды и атмосферном давлении, может быть использован посредством конденсации этого газа при достаточно низкой температуре и посредством позволения жидкой фазе, обеспеченной таким образом, нагреться в условиях автогенного давления в стойком к давлению сосуде. Таким образом, этап разделения может быть осуществлен при комнатной температуре.As will be appreciated by those skilled in the art, it may be preferable to maintain the solvent at a reduced temperature to maintain it in the desired form, preferably in liquid form. If SO 2 is used as a solvent in the dissolution step, it is usually maintained at a temperature of -45°C or less. If CO is used as a supercritical fluid solvent, it is usually maintained at a temperature between -140°C and 25°C and a pressure between 3500 kPa and 12500 kPa. Alternatively, a solvent such as SO 2 which is in gaseous form at ambient temperature and atmospheric pressure can be used by condensing this gas at a sufficiently low temperature and by allowing the liquid phase thus provided to be heated under autogenous pressure conditions at a steady state. to the pressure of the vessel. Thus, the separation step can be carried out at room temperature.

Предпочтительно, чтобы жидкая фаза или сверхкритическая текучая фаза, используемые для этапа растворения, содержали поглотитель атомов фтора, т.е., соединение, которое выполнено с возможностью связывать атомы фтора, которые могут быть образованы во время или после этапа растворения в растворе, или чтобы жидкая фаза или сверхкритическая текучая фаза содержали растворитель, который функционирует в качестве поглотителя атомов фтора. Также, в этом отношении, жидкий SO2 и СО в сверхкритическом текучем состоянии являются предпочтительными растворителями, и жидкий SO2 является особенно предпочтительным растворителем, поскольку эти растворители имеют способность связывать атомы фтора и действовать в качестве поглотителя атомов фтора.Preferably, the liquid phase or supercritical fluid phase used for the dissolution step contains a fluorine atom scavenger, i.e., a compound that is configured to bind fluorine atoms that may be formed during or after the dissolution step in the solution, or that the liquid phase or supercritical fluid phase contained a solvent that functions as a scavenger for fluorine atoms. Also in this regard, liquid SO 2 and supercritical fluid CO are preferred solvents, and liquid SO 2 is a particularly preferred solvent because these solvents have the ability to bind fluorine atoms and act as a scavenger for fluorine atoms.

Ввиду вышеупомянутого будет понятно, что процесс согласно первому аспекту изобретения предпочтительно содержит:In view of the above, it will be understood that the process according to the first aspect of the invention preferably comprises:

этап, на котором обеспечивают смесь, содержащую MoF6 и UF6, в качестве исходной смеси фторидов металлов, причем этот этап содержит этапы, на которыхa step of providing a mixture containing MoF 6 and UF 6 as a starting mixture of metal fluorides, this step comprising steps of

образуют радикалы фтора в источнике плазмы, предпочтительно в удаленном источнике плазмы,form fluorine radicals in the plasma source, preferably in a remote plasma source,

проводят реакцию твердого материала, содержащего элементарный уран и элементарный молибден, с радикалами фтора, причем эта реакция содержит этап, на котором выставляют твердый материал в газовый поток, содержащий радикалы фтора, для получения газофазной смеси, содержащей MoF6 и UF6, смешанные в газообразной форме;reacting a solid material containing elemental uranium and elemental molybdenum with fluorine radicals, the reaction comprising the step of exposing the solid material to a gas stream containing fluorine radicals to produce a gas-phase mixture containing MoF 6 and UF 6 mixed in gaseous form;

необязательно, этап, на котором газофазную смесь, содержащую MoF6 и UF6, обеспеченную в качестве исходной смеси фторидов металлов, охлаждают до температуры, при которой часть UF6, содержащегося в газовой фазе, осаждается и удаляется из газовой фазы;optionally, a step in which the gas-phase mixture containing MoF 6 and UF 6 provided as the starting mixture of metal fluorides is cooled to a temperature at which a portion of the UF 6 contained in the gas phase is deposited and removed from the gas phase;

этап растворения, который содержит этап, на котором растворяют оставшийся MoF6 и UF6 в жидкой фазе, содержащей или состоящей из жидкого SO2, для получения раствора, содержащего как MoF6, так и UF6 в растворенной форме;a dissolution step, which comprises dissolving the remaining MoF 6 and UF 6 in a liquid phase containing or consisting of liquid SO 2 to obtain a solution containing both MoF 6 and UF 6 in dissolved form;

этап осаждения, который содержит этап, на котором восстанавливают UF6, содержащийся в растворе, до UF5, и позволяют ему выпасть в осадок из раствора; иa precipitation step, which comprises a step of reducing the UF 6 contained in the solution to UF 5 and allowing it to precipitate out of the solution; And

этап разделения, который содержитseparation stage, which contains

(i) этап, на котором отделяют осажденный UF5 от раствора; или(i) a step of separating the precipitated UF 5 from the solution; or

(ii) этап, на котором удаляют жидкую фазу раствора в присутствии осажденного UF5 для получения твердой фазы, содержащей осажденный UF5 и фторид молибдена, и разделяют UF5 и фторид молибдена или продукт его превращения, который может быть получен посредством дальнейшего превращения фторида молибдена в другое соединение молибдена.(ii) a step of removing the liquid phase of the solution in the presence of precipitated UF 5 to obtain a solid phase containing precipitated UF 5 and molybdenum fluoride, and separating UF 5 and molybdenum fluoride or a conversion product thereof, which can be obtained by further conversion of molybdenum fluoride into another molybdenum compound.

На этапе осаждения процесса согласно первому аспекту настоящего изобретения, UF6, содержащийся в растворе, восстанавливают до UF5, который выпадает в осадок из раствора.In the precipitation step of the process according to the first aspect of the present invention, the UF 6 contained in the solution is reduced to UF 5 , which precipitates out of the solution.

Восстановление UF6 до UF5 может быть удобно осуществлено посредством фотовосстановления, т.е., посредством облучения раствора, содержащего UF6 в растворенной форме, светом с пригодной длиной волны. Например, фотовосстановление эффективно происходит посредством облучения светом с длиной волны в диапазоне от 340 до 410 нм, предпочтительно с длиной волны в диапазоне от 380 до 400 нм, и наиболее предпочтительно на 395 нм. В этом диапазоне длин волн, UF6 эффективно превращается в UF5, в то время как MoF6, содержащийся в растворе, не демонстрирует никакого значительного поглощения и остается неподверженным воздействию света.The reduction of UF 6 to UF 5 can conveniently be accomplished by photoreduction, ie, by irradiating a solution containing UF 6 in dissolved form with light of a suitable wavelength. For example, photoreduction effectively occurs by irradiation with light having a wavelength in the range of 340 to 410 nm, preferably with a wavelength in the range of 380 to 400 nm, and most preferably at 395 nm. In this wavelength range, UF 6 is efficiently converted to UF 5 while MoF 6 contained in solution does not show any significant absorption and remains unaffected by light.

Как отмечено выше, предпочтительно, чтобы MoF6 и UF6 растворялись на этапе растворения в жидкой фазе или сверхкритической текучей фазе, которая содержит поглотитель атомов фтора. Этот поглотитель атомов фтора выполнен с возможностью связывать атом фтора, который высвобождается из UF6 во время его восстановления.As noted above, it is preferable that MoF 6 and UF 6 are dissolved in a dissolution step in a liquid phase or supercritical fluid phase that contains a fluorine atom scavenger. This fluorine atom scavenger is configured to bind a fluorine atom that is released from UF 6 during its reduction.

Предпочтительно, что характеристики растворимости UF5 значительно отличаются от характеристик растворимости UF6, а также от характеристик растворимости фторида молибдена. Не желая быть связанными теорией, отметим, что это может быть следствием полимерной твердотельной структуры UF5. Таким образом, UF5, который образуется в результате восстановления, может быть позволено выпадать в осадок из раствора вследствие его ограниченной растворимости, т.е., в общем, осаждение UF5 происходит спонтанно. Например, это осаждение происходит спонтанно во время или после образования UF5 в жидкой фазе, содержащей или состоящей из жидкого SO2 в качестве растворителя, в жидкой фазе, содержащей или состоящей из жидкого СО в качестве растворителя, или в сверхкритической текучей фазе, содержащей или состоящей из СО в качестве растворителя.Preferably, the solubility characteristics of UF 5 differ significantly from the solubility characteristics of UF 6 as well as from the solubility characteristics of molybdenum fluoride. Without wishing to be bound by theory, we note that this may be a consequence of the polymer solid structure of UF 5 . Thus, UF 5 that is formed as a result of reduction can be allowed to precipitate out of solution due to its limited solubility, ie, in general, precipitation of UF 5 occurs spontaneously. For example, this precipitation occurs spontaneously during or after the formation of UF 5 in a liquid phase containing or consisting of liquid SO 2 as a solvent, in a liquid phase containing or consisting of liquid CO as a solvent, or in a supercritical fluid phase containing or consisting of CO as a solvent.

Таким образом, как будет понятно из вышеупомянутого, этап осаждения процесса согласно первому аспекту настоящего изобретения, в общем, вырабатывает комбинацию жидкой фазы или сверхкритической текучей фазы в виде раствора, содержащего растворенный MoF6, и осажденного UF5 в виде твердой фазы.Thus, as will be understood from the above, the precipitation step of the process according to the first aspect of the present invention generally produces a combination of a liquid phase or supercritical fluid phase as a solution containing dissolved MoF 6 and precipitated UF 5 as a solid phase.

На этапе разделения процесса согласно первому аспекту настоящего изобретения, осажденный UF5 отделяют от соединения молибдена либо в присутствии, либо в отсутствие жидкой фазы/ сверхкритической текучей фазы. Таким образом, этап разделения содержитIn the separation step of the process according to the first aspect of the present invention, the precipitated UF 5 is separated from the molybdenum compound either in the presence or absence of a liquid phase/supercritical fluid phase. Thus, the separation step contains

(i) этап, на котором отделяют осажденный UF5 от раствора; или(i) a step of separating the precipitated UF 5 from the solution; or

(ii) этап, на котором удаляют жидкую фазу или сверхкритическую текучую фазу раствора в присутствии осажденного UF5 для получения твердой фазы, содержащей осажденный UF5 и фторид молибдена, и разделяют UF5 и фторид молибдена или продукт его превращения, который может быть получен посредством дальнейшего превращения фторида молибдена в другое соединение молибдена.(ii) a step of removing a liquid phase or a supercritical fluid phase of a solution in the presence of precipitated UF 5 to obtain a solid phase containing precipitated UF 5 and molybdenum fluoride, and separating UF 5 and molybdenum fluoride or a conversion product thereof, which can be obtained by further conversion of molybdenum fluoride into another molybdenum compound.

Если осажденный UF5 отделяют от раствора согласно варианту (i), то этап разделения может дополнительно содержать этап, на котором извлекают MoF6 из раствора после отделения осажденного UF5 от раствора. Альтернативно, этап разделения может дополнительно содержать этапы, на которыхIf the precipitated UF 5 is separated from the solution according to option (i), the separation step may further comprise a step of removing the MoF 6 from the solution after separating the precipitated UF 5 from the solution. Alternatively, the separating step may further comprise steps of

превращают MoF6, содержащийся в растворе, в другое соединение молибдена до или после отделения осажденного UF5 от раствора, иconverting the MoF 6 contained in the solution into another molybdenum compound before or after separating the precipitated UF 5 from the solution, and

извлекают соединение молибдена из раствора после отделения осажденного UF5 от раствора.the molybdenum compound is removed from the solution after separating the precipitated UF 5 from the solution.

Таким образом, процесс согласно первому аспекту изобретения позволяет получать соединение молибдена из смеси MoF6 и UF6, в том числе в случае, когда MoF6 и UF6 приготовлены посредством реакции твердого материала (например, сплава), который содержит элементарный уран и элементарный молибден, с радикалами фтора. В результате, этот процесс настоящего изобретения может быть предпочтительно использован, например, для обеспечения соединения молибдена-99, в котором молибден-99 образован посредством деления урана, или для извлечения урана из ураномолибденовых сплавов, используемых для приготовления U-Mo-топлива.Thus, the process according to the first aspect of the invention allows the production of a molybdenum compound from a mixture of MoF 6 and UF 6 , including in the case where MoF 6 and UF 6 are prepared by reacting a solid material (for example, an alloy) that contains elemental uranium and elemental molybdenum , with fluorine radicals. As a result, this process of the present invention can be advantageously used, for example, to provide a molybdenum-99 compound in which molybdenum-99 is formed by fission of uranium, or to recover uranium from uranium-molybdenum alloys used for the preparation of U-Mo fuel.

Например, если полагаться на вариант (i), приведенный выше, то MoF6, содержащийся в растворе, может быть извлечен как таковой из раствора после отделения осажденного UF5 от раствора. Альтернативно, MoF6, содержащийся в растворе, может быть превращен в ион молибдата MoO4 2-, предпочтительно посредством реакции с гидрокси-ионами, которые могут быть добавлены в раствор, например, в форме NaOH или KOH. Молибдат может быть затем извлечен из раствора, например, в форме соли натрия или калия.For example, if relying on option (i) above, the MoF 6 contained in the solution can be recovered as such from the solution after separating the precipitated UF 5 from the solution. Alternatively, the MoF 6 contained in the solution can be converted to the molybdate ion MoO 4 2- , preferably by reaction with hydroxy ions, which can be added to the solution, for example in the form of NaOH or KOH. The molybdate can then be recovered from solution, for example in the form of a sodium or potassium salt.

Согласно дополнительной альтернативе, MoF6 может быть восстановлен до MoF5 в растворе и может быть извлечен в виде MoF5 после отделения осажденного UF5 от раствора. Восстановление MoF6 до MoF5 может быть осуществлено, например, посредством фотовосстановления, т.е., посредством облучения раствора, содержащего MoF6 в растворенной форме, светом с пригодной длиной волны. Например, фотовосстановление эффективно происходит посредством облучения светом с длиной волны 270 нм или менее, предпочтительно от 230 до 260 нм. В отличие от UF5, MoF5 демонстрирует значительную растворимость, например, в жидкой фазе, содержащей или состоящей из жидкого SO2 в качестве растворителя, в жидкой фазе, содержащей или состоящей из жидкого СО в качестве растворителя, или в сверхкритической текучей фазе, содержащей или состоящей из СО в сверхкритическом состоянии в качестве растворителя. Таким образом, превращение MoF6 в MoF5 может быть осуществлено до отделения осажденного UF5 от раствора, содержащего фторид молибдена, или после отделения осажденного UF5 от раствора, содержащего фторид молибдена.According to a further alternative, MoF 6 can be reduced to MoF 5 in solution and can be recovered as MoF 5 after separating the precipitated UF 5 from the solution. The reduction of MoF 6 to MoF 5 can be carried out, for example, by photoreduction, ie by irradiating a solution containing MoF 6 in dissolved form with light of a suitable wavelength. For example, photoreduction occurs effectively by irradiation with light having a wavelength of 270 nm or less, preferably from 230 to 260 nm. Unlike UF 5 , MoF 5 exhibits significant solubility, for example, in a liquid phase containing or consisting of liquid SO 2 as a solvent, in a liquid phase containing or consisting of liquid CO as a solvent, or in a supercritical fluid phase containing or consisting of CO in a supercritical state as a solvent. Thus, the conversion of MoF 6 to MoF 5 can be carried out before separating the precipitated UF 5 from a solution containing molybdenum fluoride, or after separating the precipitated UF 5 from a solution containing molybdenum fluoride.

Для отделения осажденного UF5 от раствора, содержащего фторид молибдена, можно полагаться на общепринятые способы разделения твердых/жидких веществ. Например, твердый осажденный UF5 может быть отделен от раствора посредством сливания раствора или посредством фильтрации раствора.Conventional solid/liquid separation techniques can be relied upon to separate precipitated UF 5 from a solution containing molybdenum fluoride. For example, the solid precipitated UF 5 can be separated from the solution by draining the solution or by filtering the solution.

Альтернативно, также если полагаться на вариант (i), приведенный выше, то осажденный UF5 может быть отделен от раствора, содержащего MoF6, посредством испарения жидкой фазы или сверхкритической текучей фазы вместе с MoF6, после чего следует извлечение MoF6. Например, если осажденный UF5 отделяют от раствора, содержащего MoF6, растворенный в жидкой фазе, посредством испарения жидкой фазы вместе с MoF6, то MoF6 может быть предпочтительно извлечен посредством повторной конденсации жидкой фазы вместе с MoF6 для получения раствора, содержащего MoF6, отделенного от осажденного UF5. Вследствие относительно высокого давления насыщенного пара/ низкой температуры кипения MoF6, фторид молибдена может быть удобно испарен в форме MoF6. Согласно другому иллюстративному подходу, полагающемуся на вариант (i), если осажденный UF5 отделяют от раствора, содержащего MoF6, посредством фракционной перегонки MoF6 и фракционной перегонки жидкой фазы или сверхкритической текучей фазы, то MoF6 может быть извлечен отдельно.Alternatively, also relying on option (i) above, the precipitated UF 5 can be separated from the solution containing MoF 6 by evaporation of the liquid phase or supercritical fluid phase along with the MoF 6 followed by recovery of the MoF 6 . For example, if precipitated UF 5 is separated from a solution containing MoF 6 dissolved in a liquid phase by evaporating the liquid phase along with MoF 6 , then MoF 6 may preferably be recovered by recondensing the liquid phase along with MoF 6 to obtain a solution containing MoF 6 , separated from the precipitated UF 5 . Due to the relatively high vapor pressure/low boiling point of MoF 6 , molybdenum fluoride can be conveniently vaporized in the form of MoF 6 . According to another illustrative approach relying on option (i), if the precipitated UF 5 is separated from the solution containing MoF 6 by fractional distillation of MoF 6 and fractional distillation of the liquid phase or supercritical fluid phase, then the MoF 6 can be recovered separately.

Таким образом, согласно первому предпочтительному варианту этапа разделения, этап разделения содержит такжеThus, according to a first preferred embodiment of the separating step, the separating step also comprises

этап, на котором отделяют осажденный UF5 от раствора, содержащего MoF6, растворенный в жидкой фазе, посредством испарения жидкой фазы вместе с MoF6, и извлекают MoF6 посредством повторной конденсации жидкой фазы вместе с MoF6 для получения раствора, содержащего MoF6, отдельно от осажденного UF5, иa step of separating the precipitated UF 5 from a solution containing MoF 6 dissolved in a liquid phase by evaporating the liquid phase along with the MoF 6 , and recovering the MoF 6 by recondensing the liquid phase along with the MoF 6 to obtain a solution containing MoF 6 , separately from the precipitated UF 5 , and

обрабатывают раствор, содержащий MoF6, полученный после отделения осажденного UF5, ионами OH- для получения молибдата, который может быть затем извлечен из раствора.a solution containing MoF 6 obtained after separation of precipitated UF 5 is treated with OH - ions to obtain molybdate, which can then be extracted from the solution.

Согласно еще одному предпочтительному варианту этапа разделения, этап разделения содержит этапы, на которыхAccording to yet another preferred embodiment of the separating step, the separating step comprises steps in which

восстанавливают MoF6, содержащийся в растворе, посредством фотовосстановления для получения раствора, содержащего MoF5, до или после отделения осажденного UF5 от раствора,reducing the MoF 6 contained in the solution by photoreduction to obtain a solution containing MoF 5 , before or after separating the precipitated UF 5 from the solution,

отделяют UF5 от раствора посредством сливания или фильтрации раствора, иseparating UF 5 from the solution by draining or filtering the solution, and

извлекают MoF5 из раствора посредством испарения растворителя после отделения осажденного UF5 от раствора.MoF 5 is recovered from solution by evaporating the solvent after separating the precipitated UF 5 from the solution.

Ввиду вышеупомянутого будет понятно, что процесс согласно первому аспекту изобретения предпочтительно содержит:In view of the above, it will be understood that the process according to the first aspect of the invention preferably comprises:

этап, на котором обеспечивают смесь, содержащую MoF6 и UF6, в качестве исходной смеси фторидов металлов, причем этот этап содержит этапы, на которыхa step of providing a mixture containing MoF 6 and UF 6 as a starting mixture of metal fluorides, this step comprising steps of

образуют радикалы фтора в источнике плазмы, предпочтительно в удаленном источнике плазмы,form fluorine radicals in the plasma source, preferably in a remote plasma source,

проводят реакцию твердого материала, содержащего элементарный уран и элементарный молибден, с радикалами фтора, причем эта реакция содержит этап, на котором выставляют твердый материал в газовый поток, содержащий радикалы фтора, для получения газофазной смеси, содержащей MoF6 и UF6, смешанные в газообразной форме;reacting a solid material containing elemental uranium and elemental molybdenum with fluorine radicals, the reaction comprising the step of exposing the solid material to a gas stream containing fluorine radicals to produce a gas-phase mixture containing MoF 6 and UF 6 mixed in gaseous form;

необязательно, этап, на котором газофазную смесь, содержащую MoF6 и UF6, обеспеченную в качестве исходной смеси фторидов металлов, охлаждают до температуры, при которой часть UF6, содержащегося в газовой фазе, осаждается и удаляется из газовой фазы;optionally, a step in which the gas-phase mixture containing MoF 6 and UF 6 provided as the starting mixture of metal fluorides is cooled to a temperature at which a portion of the UF 6 contained in the gas phase is deposited and removed from the gas phase;

этап растворения, который содержит этап, на котором растворяют оставшийся MoF6 и UF6 в жидкой фазе, содержащей или состоящей из жидкого SO2, для получения раствора, содержащего как MoF6, так и UF6 в растворенной форме;a dissolution step, which comprises dissolving the remaining MoF 6 and UF 6 in a liquid phase containing or consisting of liquid SO 2 to obtain a solution containing both MoF 6 and UF 6 in dissolved form;

этап осаждения, который содержит этап, на котором восстанавливают UF6, содержащийся в растворе, до UF5, и позволяют ему выпасть в осадок из раствора; иa precipitation step, which comprises a step of reducing the UF 6 contained in the solution to UF 5 and allowing it to precipitate out of the solution; And

этап разделения, который содержитseparation stage, which contains

(i.a) этап, на котором отделяют осажденный UF5 от раствора, и(ia) a step of separating the precipitated UF 5 from the solution, and

извлекают MoF6 из раствора после отделения осажденного UF5 от раствора, илиextract MoF 6 from solution after separating precipitated UF 5 from solution, or

(i.b) этап, на котором отделяют осажденный UF5 от раствора,(ib) a step of separating the precipitated UF 5 from the solution,

превращают MoF6, содержащийся в растворе, в другое соединение молибдена до или после отделения осажденного UF5 от раствора, иconverting the MoF 6 contained in the solution into another molybdenum compound before or after separating the precipitated UF 5 from the solution, and

извлекают соединение молибдена из раствора после отделения осажденного UF5 от раствора.the molybdenum compound is removed from the solution after separating the precipitated UF 5 from the solution.

Как отмечено выше, этап разделения может содержать, в соответствии с вариантом (ii), этап, на котором удаляют жидкую фазу иди сверхкритическую текучую фазу раствора в присутствии осажденного UF5 для получения твердой фазы, содержащей осажденный UF5 и фторид молибдена, и разделяют UF5 и фторид молибдена.As noted above, the separation step may comprise, in accordance with option (ii), the step of removing a liquid phase or a supercritical fluid phase of a solution in the presence of precipitated UF 5 to obtain a solid phase containing precipitated UF 5 and molybdenum fluoride, and separating the UF 5 and molybdenum fluoride.

В соответствии с этим подходом, жидкую фазу или сверхкритическую текучую фазу раствора предпочтительно удаляют посредством испарения для получения твердой фазы, содержащей осажденный UF5 и фторид молибдена.According to this approach, the liquid phase or supercritical fluid phase of the solution is preferably removed by evaporation to obtain a solid phase containing precipitated UF 5 and molybdenum fluoride.

Как указано общей ссылкой на фторид молибдена, твердая фаза может содержать MoF6, который получают из исходной смеси фторидов металлов, или MoF5, который может быть приготовлен посредством восстановления MoF6 до удаления жидкой фазы или сверхкритической текучей фазы. Кроме того, если SO2 содержится в жидкой фазе на этапе растворения, то MoF6 может быть позволено прореагировать с SO2 для образования MoOF4 посредством удерживания MoF6 в контакте с SO2 в течение достаточно долгого периода времени.As indicated generally by reference to molybdenum fluoride, the solid phase may comprise MoF 6 , which is prepared from a starting mixture of metal fluorides, or MoF 5 , which may be prepared by reducing MoF 6 before removing the liquid phase or supercritical fluid phase. In addition, if SO 2 is contained in the liquid phase during the dissolution step, then MoF 6 can be allowed to react with SO 2 to form MoOF 4 by keeping MoF 6 in contact with SO 2 for a sufficiently long period of time.

Если твердая фаза, полученная во время этапа разделения, содержит осажденный UF5 и MoF6, то UF5 и MoF6 могут быть разделены посредством испарения MoF6, например, посредством выдерживания твердой фазы при температуре в диапазоне от -20°С до 100°С. При необходимости, MoF6 может быть повторно сконденсирован отдельно от UF5. Таким образом, этот подход позволяет извлекать UF5 и/или MoF6.If the solid phase obtained during the separation step contains precipitated UF 5 and MoF 6 , then the UF 5 and MoF 6 can be separated by evaporation of the MoF 6 , for example by keeping the solid phase at a temperature in the range of -20°C to 100°C WITH. If necessary, MoF 6 can be recondensed separately from UF 5 . Thus, this approach allows the recovery of UF 5 and/or MoF 6 .

Альтернативно, как отмечено выше, этап разделения может содержать этап, на котором восстанавливают MoF6, содержащийся в растворе, для получения раствора, содержащего MoF5, до удаления жидкой фазы или сверхкритической текучей фазы раствора. Результирующая твердая фаза, полученная посредством удаления жидкой фазы или сверхкритической текучей фазы раствора, содержит осажденный UF5 и MoF5. Превращение MoF6 в MoF5 до разделения UF5 и фторида молибдена может обеспечить удаление жидкой фазы или сверхкритической текучей фазы без значительных потерь фторида молибдена, поскольку давление насыщенного пара MoF5 меньше давления насыщенного пара MoF6.Alternatively, as noted above, the separation step may comprise the step of reducing the MoF 6 contained in the solution to produce a solution containing MoF 5 before removing the liquid phase or supercritical fluid phase of the solution. The resulting solid phase obtained by removing the liquid phase or supercritical fluid phase of the solution contains precipitated UF 5 and MoF 5 . Conversion of MoF 6 to MoF 5 prior to separation of UF 5 and molybdenum fluoride can remove the liquid phase or supercritical fluid phase without significant loss of molybdenum fluoride since the vapor pressure of MoF 5 is less than the vapor pressure of MoF 6 .

Как отмечено выше, в качестве дополнительной альтернативы в случае, когда SO2 содержится в жидкой фазе на этапе растворения, MoF6 может быть превращен в MoOF4 посредством реакции с SO2, и отделение растворенного MoOF4 от твердого UF5 может быть осуществлено посредством фильтрации раствора SO2, содержащего растворенный MoOF4, от твердого UF5.As noted above, as a further alternative in the case where SO 2 is contained in the liquid phase during the dissolution step, MoF 6 can be converted to MoOF 4 by reaction with SO 2 and separation of the dissolved MoOF 4 from the solid UF 5 can be accomplished by filtration solution of SO 2 containing dissolved MoOF 4 from solid UF 5 .

Согласно еще одной дополнительной альтернативе, может быть получена твердофазная смесь UF5 и MoOF4, и MoOF4 может быть удален посредством возгонки. Возгонку осуществляют предпочтительно между 60 и 160°С, более предпочтительно между 70 и 120°С, наиболее предпочтительно при 90°С.According to yet another alternative, a solid mixture of UF 5 and MoOF 4 can be obtained, and the MoOF 4 can be removed by sublimation. Sublimation is carried out preferably between 60 and 160°C, more preferably between 70 and 120°C, most preferably at 90°C.

Как описано выше, восстановление MoF6 до MoF5 может быть осуществлено, например, посредством фотовосстановления, т.е., посредством облучения раствора, содержащего MoF6, светом с пригодной длиной волны. Например, фотовосстановление эффективно происходит посредством облучения светом с длиной волны 270 нм или менее, предпочтительно от 230 до 260 нм.As described above, the reduction of MoF 6 to MoF 5 can be carried out, for example, by photoreduction, ie, by irradiating a solution containing MoF 6 with light of a suitable wavelength. For example, photoreduction occurs effectively by irradiation with light having a wavelength of 270 nm or less, preferably from 230 to 260 nm.

Осажденный UF5 и MoF5, содержащиеся в твердой фазе, которая может быть получена в соответствии с вариантом (ii) этапа разделения, могут быть эффективно разделены посредством возгонки MoF5, которая может быть осуществлена посредством осаждения MoF5 отдельно от UF5. Таким образом могут быть извлечены UF5 и/или MoF5. Этот процесс осуществляют предпочтительно между 60 и 160°С, более предпочтительно между 70 и 120°С, наиболее предпочтительно при 90°С.The precipitated UF 5 and MoF 5 contained in the solid phase, which can be obtained in accordance with option (ii) of the separation step, can be effectively separated by sublimation of MoF 5 , which can be carried out by precipitation of MoF 5 separately from UF 5 . In this way, UF 5 and/or MoF 5 can be recovered. This process is carried out preferably between 60 and 160°C, more preferably between 70 and 120°C, most preferably at 90°C.

В соответствии со связанным подходом, который включает в себя вариант (ii) этапа разделения, UF6 и MoF6 могут быть восстановлены на этапе осаждения вместе посредством фотовосстановления до UF5 и MoF5. На последующем этапе разделения, жидкая фаза или сверхкритическая текучая фаза раствора может быть удалена в присутствии осажденного UF5 для получения твердой фазы, содержащей осажденный UF5 и MoF5, и UF5 и MoF5 могут быть разделены посредством возгонки MoF5 и его осаждения отдельно от UF5.According to a related approach that includes option (ii) of the separation step, UF 6 and MoF 6 can be reduced in the deposition step together by photoreduction to UF 5 and MoF 5 . In a subsequent separation step, the liquid phase or supercritical fluid phase of the solution can be removed in the presence of precipitated UF 5 to obtain a solid phase containing precipitated UF 5 and MoF 5 , and UF 5 and MoF 5 can be separated by sublimation of MoF 5 and its precipitation separately from UF 5 .

Независимо от того, осуществляется ли этап разделения на основе варианта (i) или варианта (ii), он позволяет извлекать молибден, например, в форме MoF6, MoF5, MoOF4, или в форме соединения, в которое фторид молибдена был превращен, например, в форме молибдата.Regardless of whether the separation step is based on option (i) or option (ii), it allows molybdenum to be recovered, for example, in the form of MoF 6 , MoF 5 , MoOF 4 , or in the form of the compound to which molybdenum fluoride has been converted, for example, in the form of molybdate.

Подобным образом, этап разделения позволяет извлекать UF5. Извлеченный UF5 может быть восстановлен до металлического урана. Также можно повторно превращать его в UF6 посредством реакции фторирования, что позволяет настраивать содержание урана-235 с использованием известных способов разделения изотопов. Затем, фторид может быть восстановлен до элементарного урана.Likewise, the separation step allows UF 5 to be recovered. The recovered UF 5 can be reduced to uranium metal. It can also be reconverted to UF 6 through a fluorination reaction, allowing the uranium-235 content to be adjusted using known isotope separation techniques. The fluoride can then be reduced to elemental uranium.

Нижеследующие пункты обеспечивают сущность важных вариантов осуществления процесса согласно первому аспекту изобретения.The following paragraphs provide a summary of important embodiments of the process according to the first aspect of the invention.

1. Процесс, содержащий1. Process containing

этап, на котором обеспечивают смесь, содержащую MoF6 и UF6, в качестве исходной смеси фторидов металлов;a step of providing a mixture containing MoF 6 and UF 6 as a starting mixture of metal fluorides;

этап растворения, который содержит этап, на котором растворяют MoF6 и UF6 в жидкой фазе или сверхкритической текучей фазе для получения раствора, содержащего как MoF6, так и UF6 в растворенной форме;a dissolution step, which comprises dissolving MoF 6 and UF 6 in a liquid phase or a supercritical fluid phase to obtain a solution containing both MoF 6 and UF 6 in dissolved form;

этап осаждения, который содержит этап, на котором восстанавливают UF6, содержащийся в растворе, до UF5, и позволяют ему выпасть в осадок из раствора; иa precipitation step, which comprises a step of reducing the UF 6 contained in the solution to UF 5 and allowing it to precipitate out of the solution; And

этап разделения, который содержитseparation stage, which contains

(i) этап, на котором отделяют осажденный UF5 от раствора; или(i) a step of separating the precipitated UF 5 from the solution; or

(ii) этап, на котором удаляют жидкую фазу или сверхкритическую текучую фазу раствора в присутствии осажденного UF5 для получения твердой фазы, содержащей осажденный UF5 и фторид молибдена, и разделяют UF5 и фторид молибдена или продукт его превращения, который может быть получен посредством дальнейшего превращения фторида молибдена в другое соединение молибдена.(ii) a step of removing a liquid phase or a supercritical fluid phase of a solution in the presence of precipitated UF 5 to obtain a solid phase containing precipitated UF 5 and molybdenum fluoride, and separating UF 5 and molybdenum fluoride or a conversion product thereof, which can be obtained by further conversion of molybdenum fluoride into another molybdenum compound.

2. Процесс по пункту 1, в котором молярное отношение MoF6 к UF6 в исходной смеси фторидов металлов изменяется от 1:400 до 100:1, более предпочтительно от 1:5 до 10:1.2. The process according to paragraph 1, in which the molar ratio of MoF 6 to UF 6 in the initial mixture of metal fluorides varies from 1:400 to 100:1, more preferably from 1:5 to 10:1.

3. Процесс по пункту 1 или 2, в котором смесь, содержащая MoF6 и UF6, которая обеспечена в качестве исходной смеси фторидов металлов, является газофазной смесью, содержащей MoF6 и UF6, смешанные в газообразной форме.3. The process of claim 1 or 2, wherein the mixture containing MoF 6 and UF 6 which is provided as the starting mixture of metal fluorides is a gas phase mixture containing MoF 6 and UF 6 mixed in gaseous form.

4. Процесс по пункту 3, в котором газофазная смесь, содержащая MoF6 и UF6, дополнительно содержит газ-носитель.4. The process according to paragraph 3, in which the gas-phase mixture containing MoF 6 and UF 6 additionally contains a carrier gas.

5. Процесс по пункту 4, в котором газ-носитель является благородным газом и предпочтительно является аргоном.5. The process of claim 4, wherein the carrier gas is a noble gas and preferably is argon.

6. Процесс по любому из пунктов 3-5, который дополнительно содержит этап, на котором газофазную смесь, содержащую MoF6 и UF6, охлаждают до температуры, при которой MoF6 и UF6, содержащиеся в газовой фазе, осаждаются в виде смеси, содержащей MoF6 и UF6,6. The process according to any one of paragraphs 3-5, which further comprises a step in which the gas-phase mixture containing MoF 6 and UF 6 is cooled to a temperature at which the MoF 6 and UF 6 contained in the gas phase are deposited as a mixture, containing MoF 6 and UF 6 ,

эту смесь извлекают, иthis mixture is extracted, and

затем подвергают, необязательно, после повторного испарения для обеспечения газофазной смеси, содержащей MoF6 и UF6 в газообразной форме, этапу растворения.then subjected, optionally after re-evaporation to provide a gas-phase mixture containing MoF 6 and UF 6 in gaseous form, to a dissolution step.

7. Процесс по любому из пунктов 3-6, в котором MoF6 и UF6 растворяют на этапе растворения посредством подачи газофазной смеси, содержащей MoF6 и UF6, в жидкую фазу или сверхкритическую текучую фазу.7. The process of any one of claims 3 to 6, wherein MoF 6 and UF 6 are dissolved in a dissolution step by introducing a gas phase mixture containing MoF 6 and UF 6 into a liquid phase or supercritical fluid phase.

8. Процесс по любому из пунктов 3-7, который дополнительно содержит, до этапа растворения, этап, на котором газофазную смесь, содержащую MoF6 и UF6, охлаждают до температуры, при которой часть UF6, содержащегося в газовой фазе, осаждается и удаляется из газовой фазы.8. The process according to any one of claims 3-7, which further comprises, before the dissolution step, a step in which the gas-phase mixture containing MoF 6 and UF 6 is cooled to a temperature at which part of the UF 6 contained in the gas phase is deposited and is removed from the gas phase.

9. Процесс по пункту 8, в котором этап, на котором газофазную смесь, содержащую MoF6 и UF6, охлаждают до температуры, при которой часть UF6, содержащегося в газовой фазе, осаждается и удаляется из газовой фазы, осуществляют много раз, предпочтительно два или три раза.9. The process according to claim 8, in which the step in which the gas-phase mixture containing MoF 6 and UF 6 is cooled to a temperature at which part of the UF 6 contained in the gas phase is deposited and removed from the gas phase is carried out many times, preferably two or three times.

10. Процесс по любому из пунктов 3-9, который содержит этап, на котором газофазную смесь, содержащую MoF6 и UF6, охлаждают до температуры, при которой часть UF6, содержащегося в газовой фазе, осаждается и удаляется из газовой фазы, и причем эта температура составляет -10°С или менее, предпочтительно -50°С или менее, более предпочтительно -70°С или менее.10. The process of any one of claims 3 to 9, which comprises the step of cooling the gas-phase mixture containing MoF 6 and UF 6 to a temperature at which a portion of the UF 6 contained in the gas phase is precipitated and removed from the gas phase, and wherein this temperature is -10°C or less, preferably -50°C or less, more preferably -70°C or less.

11. Процесс по пункту 10, в котором газофазную смесь охлаждают в холодном уловителе.11. The process according to item 10, in which the gas-phase mixture is cooled in a cold trap.

12. Процесс по пункту 10, в котором газофазную смесь охлаждают во множественных холодных уловителях, которые функционируют последовательно, при одинаковой температуре или при уменьшающихся температурах.12. The process of claim 10, in which the gas-phase mixture is cooled in multiple cold traps that operate in series, at the same temperature or at decreasing temperatures.

13. Процесс по любому из пунктов 1-12, в котором MoF6 и UF6 растворяют на этапе растворения в жидкой фазе или сверхкритической текучей фазе, которая содержит поглотитель атомов фтора.13. The process of any one of claims 1 to 12, wherein MoF 6 and UF 6 are dissolved in a dissolution step in a liquid phase or supercritical fluid phase that contains a fluorine atom scavenger.

14. Процесс по любому из пунктов 1-13, в котором MoF6 и UF6 растворяют в жидкой фазе или сверхкритической текучей фазе, которая содержит растворитель, который функционирует в качестве поглотителя атомов фтора.14. The process of any one of claims 1 to 13, wherein MoF 6 and UF 6 are dissolved in a liquid phase or supercritical fluid phase that contains a solvent that functions as a scavenger for fluorine atoms.

15. Процесс по любому из пунктов 1-14, в котором MoF6 и UF6 растворяют на этапе растворения в жидкой фазе, которая содержит или состоит из жидкого SO2 в качестве растворителя, или в сверхкритической текучей фазе, которая содержит или состоит из СО в сверхкритическом состоянии.15. The process of any one of claims 1 to 14, wherein MoF 6 and UF 6 are dissolved in a dissolution step in a liquid phase that contains or consists of liquid SO 2 as a solvent, or in a supercritical fluid phase that contains or consists of CO in a supercritical state.

16. Процесс по пункту 15, в котором MoF6 и UF6 растворяют на этапе растворения в жидкой фазе, которая содержит или которая состоит из жидкого SO2.16. The process according to claim 15, in which MoF 6 and UF 6 are dissolved in a dissolution step in a liquid phase that contains or consists of liquid SO 2 .

17. Процесс по любому из пунктов 1-16, в котором UF6 восстанавливают до UF5 на этапе осаждения посредством фотовосстановления.17. The process of any one of claims 1 to 16, wherein the UF 6 is reduced to UF 5 in a deposition step by photoreduction.

18. Процесс по пункту 17, в котором фотовосстановление осуществляют посредством облучения растворенного UF6 светом с длиной волны от 340 до 410 нм, предпочтительно 395 нм.18. The process according to claim 17, in which the photoreduction is carried out by irradiating the dissolved UF 6 with light with a wavelength of 340 to 410 nm, preferably 395 nm.

19. Процесс по любому из пунктов 1-18, в котором этап разделения содержит этап, на котором отделяют осажденный UF5 от раствора.19. The process of any one of claims 1-18, wherein the separation step comprises separating the precipitated UF 5 from the solution.

20. Процесс по пункту 19, в котором этап разделения дополнительно содержит этап, на котором извлекают MoF6 из раствора после отделения осажденного UF5 от раствора.20. The process of claim 19, wherein the separation step further comprises removing the MoF 6 from the solution after separating the precipitated UF 5 from the solution.

21. Процесс по пункту 19, в котором этап разделения дополнительно содержит этапы, на которых21. The process of claim 19, wherein the separating step further comprises steps in which

превращают MoF6, содержащийся в растворе, в другое соединение молибдена до или после отделения осажденного UF5 от раствора, иconverting the MoF 6 contained in the solution into another molybdenum compound before or after separating the precipitated UF 5 from the solution, and

извлекают соединение молибдена из раствора после отделения осажденного UF5 от раствора.the molybdenum compound is removed from the solution after separating the precipitated UF 5 from the solution.

22. Процесс по пункту 19, в котором этап разделения содержит этап, на котором отделяют осажденный UF5 от раствора, содержащего MoF6, растворенный в жидкой фазе или в сверхкритической текучей фазе, посредством испарения раствора, содержащего MoF6, после чего следует извлечение MoF6.22. The process of claim 19, wherein the separation step comprises separating the precipitated UF 5 from a solution containing MoF 6 dissolved in a liquid phase or a supercritical fluid phase by evaporating the solution containing MoF 6 , followed by recovery of the MoF 6 .

23. Процесс по пункту 22, в котором этап разделения содержит этап, на котором отделяют осажденный UF5 от раствора, содержащего MoF6, растворенный в жидкой фазе, посредством испарения раствора, содержащего MoF6, и извлекают MoF6 посредством повторной конденсации раствора, содержащего MoF6, отдельно от осажденного UF5.23. The process of claim 22, wherein the separation step comprises separating the precipitated UF 5 from a solution containing MoF 6 dissolved in the liquid phase by evaporating the solution containing MoF 6 , and recovering the MoF 6 by recondensing the solution containing MoF 6 , separate from precipitated UF 5 .

24. Процесс по пункту 19, в котором этап разделения содержит этап, на котором отделяют осажденный UF5 от раствора, содержащего MoF6, посредством сливания или фильтрации раствора для получения раствора, содержащего MoF6.24. The process of claim 19, wherein the separation step comprises separating the precipitated UF 5 from the MoF 6 -containing solution by draining or filtering the solution to obtain a MoF 6 -containing solution.

25. Процесс по пункту 23 или 24, в котором этап разделения дополнительно содержит этап, на котором обрабатывают раствор, содержащий MoF6, полученный после отделения осажденного UF5, ионами OH- для получения молибдата.25. The process according to paragraph 23 or 24, in which the separation step further comprises a step in which the solution containing MoF 6 obtained after separation of the precipitated UF 5 is treated with OH - ions to obtain molybdate.

26. Процесс по пункту 25, в котором молибдат извлекают из раствора. 26. The process according to paragraph 25, in which the molybdate is recovered from solution.

27. Процесс по пункту 19, в котором этап разделения содержит этап, на котором восстанавливают MoF6, содержащийся в растворе, для получения раствора, содержащего MoF5, до или после отделения осажденного UF5 от раствора.27. The process of claim 19, wherein the separation step comprises reducing the MoF 6 contained in the solution to produce a solution containing MoF 5 before or after separating the precipitated UF 5 from the solution.

28. Процесс по пункту 27, в котором восстановление MoF6 в растворе осуществляют посредством фотовосстановления.28. The process according to paragraph 27, in which the reduction of MoF 6 in solution is carried out by photoreduction.

29. Процесс по пункту 28, в котором фотовосстановление осуществляют посредством облучения MoF6 в растворенной форме светом с длиной волны 270 нм или менее.29. The process of claim 28, wherein the photoreduction is carried out by irradiating MoF 6 in dissolved form with light having a wavelength of 270 nm or less.

30. Процесс по любому из пунктов 27-29, в котором этап разделения содержит этап, на котором отделяют UF5 от раствора посредством сливания или фильтрации раствора.30. The process of any one of claims 27-29, wherein the separation step comprises separating the UF 5 from the solution by draining or filtering the solution.

31. Процесс по любому из пунктов 27-30, в котором этап разделения содержит этап, на котором извлекают MoF5 из раствора посредством испарения растворителя после отделения осажденного UF5 от раствора.31. The process of any one of claims 27-30, wherein the separation step comprises removing MoF 5 from solution by evaporating the solvent after separating the precipitated UF 5 from the solution.

32. Процесс по любому из пунктов 1-18, в котором этап разделения содержит (ii) этап, на котором удаляют жидкую фазу или сверхкритическую текучую фазу раствора в присутствии осажденного UF5 для получения твердой фазы, содержащей осажденный UF5 и фторид молибдена, и разделяют UF5 и фторида молибдена.32. The process of any one of claims 1 to 18, wherein the separation step comprises (ii) a step of removing a liquid phase or a supercritical fluid phase of a solution in the presence of precipitated UF 5 to obtain a solid phase containing precipitated UF 5 and molybdenum fluoride, and separate UF 5 and molybdenum fluoride.

33. Процесс по пункту 32, в котором жидкую фазу или сверхкритическую текучую фазу раствора удаляют посредством испарения.33. The process of claim 32, wherein the liquid phase or supercritical fluid phase of the solution is removed by evaporation.

34. Процесс по пункту 32 или 33, в котором твердая фаза содержит осажденный UF5 и MoF6, и в котором UF5 и MoF6 разделяют посредством испарения MoF6.34. The process of claim 32 or 33, wherein the solid phase contains precipitated UF 5 and MoF 6 , and wherein the UF 5 and MoF 6 are separated by evaporating the MoF 6 .

35. Процесс по пункту 32 или 33, в котором этап разделения содержит этап, на котором восстанавливают MoF6, содержащийся в растворе, для получения раствора, содержащего MoF5, до удаления жидкой фазы или сверхкритической текучей фазы раствора, и в котором твердая фаза, полученная посредством удаления жидкой фазы или сверхкритической текучей фазы раствора, содержит осажденный UF5 и MoF5.35. The process of claim 32 or 33, wherein the separation step comprises reducing the MoF 6 contained in the solution to produce a solution containing MoF 5 before removing the liquid phase or supercritical fluid phase of the solution, and wherein the solid phase, obtained by removing the liquid phase or supercritical fluid phase of the solution, contains precipitated UF 5 and MoF 5 .

36. Процесс по пункту 35, в котором восстановление MoF6 в растворе осуществляют посредством фотовосстановления.36. The process according to item 35, in which the reduction of MoF 6 in solution is carried out by photoreduction.

37. Процесс по пункту 36, в котором фотовосстановление осуществляют посредством облучения MoF6 в растворенной форме светом с длиной волны 270 нм или менее.37. The process of claim 36, wherein photoreduction is carried out by irradiating MoF 6 in dissolved form with light having a wavelength of 270 nm or less.

38. Процесс по любому из пунктов 35-37, в котором осажденный UF5 и MoF5 разделяют посредством возгонки MoF5 и его осаждения отдельно от UF5.38. The process of any one of paragraphs 35-37, in which the precipitated UF 5 and MoF 5 are separated by sublimating the MoF 5 and precipitating it separately from the UF 5 .

39. Процесс по любому из пунктов 1-16, в котором39. The process according to any of paragraphs 1-16, in which

MoF6 и UF6 восстанавливают на этапе осаждения вместе посредством фотовосстановления до UF5 и MoF5,MoF 6 and UF 6 are reduced in the deposition step together by photoreduction to UF 5 and MoF 5 .

в котором этап разделения содержит этап, на котором удаляют жидкую фазу или сверхкритическую текучую фазу раствора в присутствии осажденного UF5 для получения твердой фазы, содержащей осажденный UF5 и MoF5, иwherein the separation step comprises removing a liquid phase or a supercritical fluid phase of a solution in the presence of precipitated UF 5 to obtain a solid phase containing precipitated UF 5 and MoF 5 , and

в котором UF5 и MoF5 разделяют посредством возгонки MoF5 и его осаждения отдельно от UF5.in which UF 5 and MoF 5 are separated by sublimating MoF 5 and precipitating it separately from UF 5 .

40. Процесс по пункту 16, в котором MoF6 позволяют вступить в реакцию с SO2 для образования MoOF4, и отделение растворенного MoOF4 от твердого UF5 осуществляют посредством фильтрации раствора SO2, содержащего растворенный MoOF4, от твердого UF5, или посредством возгонки MoOF4 из твердой смеси UF5 и MoOF4.40. The process of claim 16, wherein MoF 6 is allowed to react with SO 2 to form MoOF 4 , and separation of dissolved MoOF 4 from solid UF 5 is accomplished by filtering a solution of SO 2 containing dissolved MoOF 4 from solid UF 5 , or by sublimation of MoOF 4 from a solid mixture of UF 5 and MoOF 4 .

41. Процесс по любому из пунктов 1-40, в котором MoF6, содержащийся в исходной смеси фторидов металлов, содержит изотоп молибден-99.41. The process according to any one of paragraphs 1-40, in which the MoF 6 contained in the initial mixture of metal fluorides contains the isotope molybdenum-99.

42. Процесс по любому из пунктов 1-41, в котором UF6, содержащийся в исходной смеси фторидов металлов, обогащен по урану-235.42. The process according to any of paragraphs 1-41, in which the UF 6 contained in the initial mixture of metal fluorides is enriched in uranium-235.

43. Процесс по любому из пунктов 1-42, который дополнительно содержит этап, на котором извлекают осажденный UF5.43. The process of any one of paragraphs 1-42, which further comprises the step of recovering the precipitated UF 5 .

44. Процесс по любому из пунктов 1-43, в котором этап, на котором обеспечивают смесь, содержащую MoF6 и UF6, в качестве исходной смеси фторидов металлов, содержит этап, на котором проводят реакцию твердого материала, который содержит элементарный уран и элементарный молибден, с радикалами фтора, и в котором эта реакция содержит этап, на котором выставляют твердый материал в газовый поток, содержащий радикалы фтора, для получения смеси, содержащей MoF6 и UF6.44. The process of any one of claims 1 to 43, wherein the step of providing a mixture containing MoF 6 and UF 6 as a starting mixture of metal fluorides comprises the step of reacting a solid material that contains elemental uranium and elemental molybdenum, with fluorine radicals, and wherein the reaction comprises exposing the solid material to a gas stream containing fluorine radicals to produce a mixture containing MoF 6 and UF 6 .

45. Процесс по пункту 44, в котором этап, на котором обеспечивают смесь, содержащую MoF6 и UF6, в качестве исходной смеси фторидов металлов, содержит этап, на котором облучают твердый материал, который содержит элементарный уран, обогащенный по изотопу уран-235, нейтронами для получения твердого материала, содержащего элементарный уран и элементарный молибден, и в котором элементарный молибден содержит изотоп молибден-99.45. The process of claim 44, wherein the step of providing a mixture containing MoF 6 and UF 6 as a starting mixture of metal fluorides comprises the step of irradiating a solid material that contains elemental uranium enriched in the isotope uranium-235 , neutrons to produce a solid material containing elemental uranium and elemental molybdenum, and in which the elemental molybdenum contains the isotope molybdenum-99.

46. Процесс по пункту 44 или 45, в котором твердый материал, содержащий элементарный уран и элементарный молибден, содержит молибден с весовым соотношением в диапазоне от 0,02 до 1,0 вес. %, более предпочтительно от 0,05 до 0,2 вес. %, на основе общего веса урана и молибдена в качестве 100 вес. %.46. The process of claim 44 or 45, wherein the solid material containing elemental uranium and elemental molybdenum contains molybdenum in a weight ratio ranging from 0.02 to 1.0 wt. %, more preferably from 0.05 to 0.2 wt. %, based on the total weight of uranium and molybdenum as 100 wt. %.

47. Процесс по пункту 44, в котором твердый материал, который содержит элементарный уран и элементарный молибден, является смесью урана, обогащенного по изотопу уран-235, и молибдена.47. The process of claim 44, wherein the solid material that contains elemental uranium and elemental molybdenum is a mixture of uranium enriched in the isotope uranium-235 and molybdenum.

48. Процесс по пункту 47, в котором твердый материал, содержащий элементарный уран и элементарный молибден, содержит молибден с весовым соотношением в диапазоне от 5 до 12 вес. %, предпочтительно от 7 до 10 вес. %, на основе общего веса урана и молибдена в качестве 100 вес. %.48. The process of claim 47, wherein the solid material containing elemental uranium and elemental molybdenum contains molybdenum in a weight ratio ranging from 5 to 12 weight. %, preferably from 7 to 10 wt. %, based on the total weight of uranium and molybdenum as 100 wt. %.

49. Процесс по любому из пунктов 44-48, в котором этап, на котором обеспечивают смесь, содержащую MoF6 и UF6, в качестве исходной смеси фторидов металлов, содержит этап, на котором образуют радикалы фтора из фторсодержащего исходного соединения в источнике плазмы, более предпочтительно в удаленном источнике плазмы.49. The process of any one of claims 44 to 48, wherein the step of providing a mixture containing MoF 6 and UF 6 as a metal fluoride feed mixture comprises the step of generating fluorine radicals from the fluorine-containing feed compound in the plasma source, more preferably at a remote plasma source.

50. Процесс по пункту 49, в котором фторсодержащее исходное соединение выбирают из F2 и NF3, и более предпочтительно им является NF3.50. The process of claim 49, wherein the fluorine-containing starting compound is selected from F 2 and NF 3 , and is more preferably NF 3 .

51. Процесс по любому из пунктов 44-50, в котором газовый поток дополнительно содержит газ-носитель.51. The process of any one of claims 44-50, wherein the gas stream further comprises a carrier gas.

52. Процесс по любому из пунктов 44-51, в котором смесь, содержащая MoF6 и UF6, которую обеспечивают в качестве исходной смеси фторидов металлов, является газофазной смесью, содержащей MoF6 и UF6, смешанные в газообразной форме.52. The process according to any one of paragraphs 44-51, in which the mixture containing MoF 6 and UF 6 , which is provided as the starting mixture of metal fluorides, is a gas-phase mixture containing MoF 6 and UF 6 mixed in gaseous form.

53. Процесс по любому из пунктов 44-52, в котором реакцию твердого материала с радикалами фтора осуществляют под давлением в диапазоне от 10 Па до 3000 Па.53. The process according to any one of paragraphs 44-52, in which the reaction of the solid material with fluorine radicals is carried out under pressure in the range from 10 Pa to 3000 Pa.

54. Процесс по любому из пунктов 45-53, в котором этап, на котором обеспечивают смесь, содержащую MoF6 и UF6, в качестве исходной смеси фторидов металлов, содержит, перед реакцией твердого материала с радикалами фтора, этап, на котором облучают твердый материал, который содержит элементарный уран, обогащенный по изотопу уран-235, нейтронами и проводят реакцию облученного твердого материала с радикалами водорода для получения твердого материала, содержащего UH3; и повторно превращают UH3 в элементарный U посредством подвергания его воздействию повышенной температуры.54. The process of any one of claims 45-53, wherein the step of providing a mixture containing MoF 6 and UF 6 as a starting mixture of metal fluorides comprises, before reacting the solid material with fluorine radicals, the step of irradiating the solid material that contains elemental uranium enriched in the isotope uranium-235 with neutrons and reacting the irradiated solid material with hydrogen radicals to produce a solid material containing UH 3 ; and reconvert UH 3 to elemental U by exposing it to elevated temperature.

55. Процесс по пункту 54, в котором радикалы водорода образуют из водородсодержащего исходного соединения в источнике плазмы, более предпочтительно в удаленном источнике плазмы.55. The process of claim 54, wherein hydrogen radicals are generated from a hydrogen-containing starting compound in a plasma source, more preferably in a remote plasma source.

Ниже будет описан процесс согласно предпочтительному второму аспекту изобретения, изложенному выше. Подобно процессу предпочтительного первого аспекта, этот процесс может быть соответствующим образом использован, например, для получения молибдена или соединения молибдена, в частности, для получения молибдена или соединения молибдена, содержащего изотоп молибден-99. Альтернативно или дополнительно, он может быть использован для получения урана или соединения урана, в частности, для получения урана или соединения урана, обогащенного по урану-235.The process according to the preferred second aspect of the invention set forth above will be described below. Similar to the process of the preferred first aspect, this process can be suitably used, for example, to produce molybdenum or a molybdenum compound, in particular to produce molybdenum or a molybdenum compound containing the isotope molybdenum-99. Alternatively or additionally, it can be used to produce uranium or a uranium compound, in particular to produce uranium or a uranium compound enriched in uranium-235.

Процесс согласно второму аспекту содержит этап, на котором обеспечивают газофазную смесь, содержащую MoF6, UF6 и поглотитель атомов фтора, смешанные в газообразной форме (т.е., все три компонента находятся в газообразной форме). Предпочтительно, газофазная смесь состоит из MoF6, UF6, и поглотителя атомов фтора, смешанных в газообразной форме.The process according to the second aspect includes the step of providing a gas phase mixture containing MoF 6 , UF 6 and a fluorine atom scavenger mixed in gaseous form (ie, all three components are in gaseous form). Preferably, the gas phase mixture consists of MoF 6 , UF 6 , and a scavenger of fluorine atoms mixed in gaseous form.

Этот процесс может быть применен к смесям, содержащим молярные отношения MoF6 и UF6, изменяющиеся в широких диапазонах, например, от 1:400 до 100:1. Предпочтительно, молярные отношения находятся в диапазоне от 1:5 до 10:1.This process can be applied to mixtures containing molar ratios of MoF 6 and UF 6 varying over wide ranges, for example, from 1:400 to 100:1. Preferably, the molar ratios are in the range from 1:5 to 10:1.

Как будет понятно из вышеупомянутого, уран, содержащийся в UF6, может быть ураном, обогащенным по урану-235. Молибден, содержащийся в MoF6, может содержать молибден-99.As will be clear from the above, the uranium contained in UF 6 may be uranium enriched in uranium-235. The molybdenum contained in MoF 6 may contain molybdenum-99.

Этап, на котором обеспечивают смесь, содержащую MoF6 и UF6, предпочтительно содержит этап, на котором проводят реакцию твердого материала, который содержит элементарный уран и элементарный молибден, с радикалами фтора для получения смеси, содержащей MoF6 и UF6. Эта реакция содержит этап, на котором выставляют твердый материал в газовый поток, содержащий радикалы фтора.The step of providing a mixture containing MoF 6 and UF 6 preferably comprises a step of reacting a solid material that contains elemental uranium and elemental molybdenum with fluorine radicals to produce a mixture containing MoF 6 and UF 6 . This reaction comprises the step of exposing the solid material to a gas stream containing fluorine radicals.

Также, уран, содержащийся в твердом материале, может быть ураном, обогащенным по урану-235. Молибден, содержащийся в твердом материале, может содержать молибден-99.Also, the uranium contained in the solid material may be uranium enriched in uranium-235. Molybdenum contained in the solid material may contain molybdenum-99.

Весовое соотношение элементарного урана и элементарного молибдена в твердом материале конкретно не ограничено в связи с разделением этих двух элементов посредством их фторидов. Типичное содержание молибдена изменяется от 0,01 до 12 вес. %, на основе общего веса урана и молибдена в качестве 100 вес. %.The weight ratio of elemental uranium and elemental molybdenum in the solid material is not particularly limited in connection with the separation of these two elements through their fluorides. Typical molybdenum content ranges from 0.01 to 12 wt. %, based on the total weight of uranium and molybdenum as 100 wt. %.

В случае твердого материала, содержащего изотоп молибден-99, который вступает в реакцию с радикалами фтора, предпочтительное содержание элементарного молибдена находится в диапазоне от 0,02 до 1,0 вес. %, более предпочтительно от 0,05 до 0,2 вес. %, на основе общего веса элементарного урана и элементарного молибдена в качестве 100 вес. %.In the case of a solid material containing the isotope molybdenum-99, which reacts with fluorine radicals, the preferred elemental molybdenum content is in the range of 0.02 to 1.0 wt. %, more preferably from 0.05 to 0.2 wt. %, based on the total weight of elemental uranium and elemental molybdenum as 100 wt. %.

В случае твердого материала, содержащего уран и молибден, который может быть использован в приготовлении U-Mo-топлива и который может также вступать в реакцию с радикалами фтора для получения смеси, содержащей MoF6 и UF6, предпочтительное содержание элементарного молибдена находится в диапазоне от 5 до 12 вес. %, более предпочтительно от 7 до 10 вес. %, на основе общего веса элементарного урана и элементарного молибдена в качестве 100 вес. %.In the case of a solid material containing uranium and molybdenum, which can be used in the preparation of U-Mo fuel and which can also react with fluorine radicals to obtain a mixture containing MoF 6 and UF 6 , the preferred elemental molybdenum content is in the range of 5 to 12 wt. %, more preferably from 7 to 10 wt. %, based on the total weight of elemental uranium and elemental molybdenum as 100 wt. %.

Дополнительно к U и Mo, твердый материал, который вступает в реакцию с радикалами фтора, может содержать другие компоненты, включающие в себя другие металлы, или он может быть свободен от других металлов, кроме урана и молибдена. Например, алюминий может присутствовать в качестве материала матрицы в комбинации с ураном в урановых мишенях, которые облучаются нейтронами для превращения урана в молибден-99.In addition to U and Mo, the solid material that reacts with fluorine radicals may contain other components including other metals, or it may be free of metals other than uranium and molybdenum. For example, aluminum may be present as a matrix material in combination with uranium in uranium targets that are irradiated with neutrons to convert the uranium to molybdenum-99.

Общее содержание элементарного урана и элементарного молибдена в твердом материале, который вступает в реакцию с радикалами фтора, предпочтительно находится в диапазоне 30-100 вес. %, более предпочтительно 50-100 вес. %. В этом контексте, весовой процент основан на общей массе материала, который содержит уран и молибден, в качестве 100%, не включая массу никакой оболочки, которая может быть нанесена на материал, который содержит уран и молибден. Как будет понятно специалистам в данной области техники, материал, который содержит уран и молибден и который также называется «мясом», может быть обеспечен в виде диспергированной фазы, в которой уран и молибден диспергированы в материале матрицы, таком как алюминий, или в виде однородной или монолитной фазы.The total content of elemental uranium and elemental molybdenum in the solid material that reacts with fluorine radicals is preferably in the range of 30-100 wt. %, more preferably 50-100 wt. %. In this context, the weight percentage is based on the total weight of the material that contains uranium and molybdenum, as 100%, not including the weight of any coating that may be applied to the material that contains uranium and molybdenum. As will be appreciated by those skilled in the art, the material which contains uranium and molybdenum and which is also referred to as "meat" may be provided as a dispersed phase in which the uranium and molybdenum are dispersed in a matrix material such as aluminum, or as a homogeneous or monolithic phase.

В случае твердого материала, содержащего изотоп молибден-99, который вступает в реакцию с радикалами фтора, предпочтительное общее содержание элементарного урана и элементарного молибдена находится в диапазоне 30-100 вес. %, более предпочтительно 50-100 вес. %, на основе общей массы мяса, не включающего в себя никакую оболочку.In the case of a solid material containing the isotope molybdenum-99, which reacts with fluorine radicals, the preferred total content of elemental uranium and elemental molybdenum is in the range of 30-100 wt. %, more preferably 50-100 wt. %, based on the total mass of meat, excluding any casing.

В случае твердого материала, содержащего уран и молибден, который используется в приготовлении U-Mo-топлива и который может также вступать в реакцию с радикалами фтора для получения смеси, содержащей MoF6 и UF6, предпочтительное общее содержание элементарного урана и элементарного молибдена также находится в диапазоне 30-100 вес. %, более предпочтительно 50-100 вес. %, на основе общей массы мяса, не включающего в себя никакую оболочку.In the case of a solid material containing uranium and molybdenum, which is used in the preparation of U-Mo fuel and which can also react with fluorine radicals to obtain a mixture containing MoF 6 and UF 6 , the preferred total content of elemental uranium and elemental molybdenum is also found in the range of 30-100 wt. %, more preferably 50-100 wt. %, based on the total mass of meat, excluding any casing.

В твердом материале, содержащем элементарный уран и элементарный молибден, эти два элемента могут быть объединены, например, в форме смеси или в форме сплава. Поскольку, как отмечено выше, дополнительные компоненты, кроме урана и молибдена, могут присутствовать в твердом материале, также возможно, чтобы уран, молибден, или они оба образовывали сплав с одним или несколькими такими другими компонентами. Следует отметить, что ссылка здесь на сплав включает в себя интерметаллические фазы, в том смысле, что такая фаза образована компонентами рассматриваемого сплава. Ссылка на сплав также включает в себя сплав, образованный из одного или нескольких металлов, таких как уран, и одного или нескольких полуметаллов, таких как кремний. В качестве предпочтительного примера твердого материала, содержащего элементарный уран и элементарный молибден, ссылка может быть дополнительно сделана на твердый материал, содержащий уран или урановый сплав (например, силицид урана), в котором молибден был образован посредством облучения нейтронами и диспергирован в уране или урановом сплаве.In a solid material containing elemental uranium and elemental molybdenum, these two elements may be combined, for example, in the form of a mixture or in the form of an alloy. Since, as noted above, additional components other than uranium and molybdenum may be present in the solid material, it is also possible for uranium, molybdenum, or both to form an alloy with one or more such other components. It should be noted that reference here to an alloy includes intermetallic phases, in the sense that such a phase is formed by the components of the alloy in question. Reference to an alloy also includes an alloy formed from one or more metals, such as uranium, and one or more semi-metals, such as silicon. As a preferred example of a solid material containing elemental uranium and elemental molybdenum, reference may further be made to a solid material containing uranium or a uranium alloy (for example, uranium silicide), in which molybdenum has been formed by neutron irradiation and dispersed in the uranium or uranium alloy .

Форма, в которой твердый материал подвергается реакции с радикалами фтора, конкретно не ограничена. Твердый материал может иметь компактную форму, например, правильную компактную форму, такую как пластина, цилиндр или сфера. Твердый материал может также вступать в реакцию с радикалами фтора в форме порошка. Например, в некоторых применениях, уран и молибден могут быть капсулированы другим металлом или диспергированы в матрице другого металла, так что может быть полезным подвергнуть такой капсулированный или диспергированный исходный материал механической дезинтеграции для обеспечения порошка, который может быть предпочтительно использован в качестве твердого материала для реакции с радикалами фтора.The form in which the solid material reacts with fluorine radicals is not particularly limited. The solid material may have a compact shape, for example a regular compact shape such as a plate, cylinder or sphere. The solid material may also react with fluoride radicals in powder form. For example, in some applications, uranium and molybdenum may be encapsulated with another metal or dispersed in a matrix of another metal, so it may be useful to subject such encapsulated or dispersed starting material to mechanical disintegration to provide a powder that can be advantageously used as a solid material for the reaction with fluorine radicals.

Твердый материал, который вступает в реакцию с радикалами фтора, в качестве предпочтительного варианта осуществления процесса согласно второму аспекту изобретения, может быть обеспечен, например, посредством облучения твердого материала, который содержит элементарный уран, обогащенный по изотопу уран-235, нейтронами. Таким образом обеспечивается твердый материал, содержащий элементарный уран и элементарный молибден, в котором элементарный молибден содержит изотоп молибден-99. Другими словами, этап, на котором обеспечивают смесь, содержащую MoF6 и UF6, в качестве исходной смеси фторидов металлов, может содержать этап, на котором облучают твердый материал, который содержит элементарный уран, обогащенный по изотопу уран-235, нейтронами для получения твердого материала, содержащего элементарный уран и элементарный молибден, и в котором элементарный молибден содержит изотоп молибден-99. В этом отношении можно полагаться на установленные процедуры для образования молибдена-99 посредством деления урана-235 посредством облучения нейтронами.The solid material that reacts with fluorine radicals, as a preferred embodiment of the process according to the second aspect of the invention, can be provided, for example, by irradiating the solid material that contains elemental uranium enriched in the isotope uranium-235 with neutrons. This provides a solid material containing elemental uranium and elemental molybdenum, in which the elemental molybdenum contains the isotope molybdenum-99. In other words, the step of providing a mixture containing MoF 6 and UF 6 as a starting mixture of metal fluorides may comprise the step of irradiating a solid material that contains elemental uranium enriched in the uranium-235 isotope with neutrons to produce a solid a material containing elemental uranium and elemental molybdenum, and in which the elemental molybdenum contains the isotope molybdenum-99. In this regard, established procedures for the formation of molybdenum-99 by fission of uranium-235 through neutron irradiation can be relied upon.

Альтернативно, твердый материал, который вступает в реакцию с радикалами фтора, в качестве предпочтительного варианта осуществления процесса согласно второму аспекту изобретения, может быть обеспечен посредством приготовления сплава, содержащего элементарный уран, обогащенный по изотопу уран-235, и нерадиоактивный молибден. Таким образом получают твердый материал, содержащий элементарный уран, обогащенный по урану-235, и молибден, который может быть использован, например, в качестве U-Mo-топлива.Alternatively, the solid material that reacts with fluorine radicals, as a preferred embodiment of the process according to the second aspect of the invention, can be provided by preparing an alloy containing elemental uranium enriched in the isotope uranium-235 and non-radioactive molybdenum. In this way, a solid material is obtained containing elemental uranium enriched in uranium-235 and molybdenum, which can be used, for example, as U-Mo fuel.

Как упомянуто выше, уран, обогащенный по изотопу уран-235, обычно содержит уран-235 в количестве вплоть до 50 вес. % (на основе общего веса урана в качестве 100 вес. %).As mentioned above, uranium enriched in the uranium-235 isotope typically contains up to 50 weight percent uranium-235. % (based on the total weight of uranium as 100 wt.%).

Этап, на котором обеспечивают газофазную смесь, содержащую MoF6 и UF6, может дополнительно содержать, перед реакцией твердого материала с радикалами фтора, реакцию твердого материала с радикалами водорода для получения твердого материала, содержащего UH3; и повторное превращение UH3 в элементарный уран посредством подвергания UH3 воздействию повышенной температуры. Эта реакция с радикалами водорода может быть особенно предпочтительной для твердого материала, получаемого посредством облучения твердого материала, который содержит элементарный уран, обогащенный по изотопу уран-235, нейтронами.The step of providing a gas phase mixture containing MoF 6 and UF 6 may further comprise, before reacting the solid material with fluorine radicals, reacting the solid material with hydrogen radicals to produce a solid material containing UH 3 ; and reconverting the UH 3 to elemental uranium by exposing the UH 3 to elevated temperature. This reaction with hydrogen radicals may be particularly advantageous for a solid material produced by irradiating a solid material that contains elemental uranium enriched in the uranium-235 isotope with neutrons.

Если, согласно предпочтительному варианту осуществления, описанному выше, твердый материал, содержащий элементарный уран и элементарный молибден, получают посредством облучения твердого материала, который содержит элементарный уран, обогащенный по изотопу уран-235, нейтронами, то твердый материал может быть подвергнут реакции с радикалами водорода для полного или частичного превращения урана в UH3. Соответственно, реакция с радикалами водорода может быть осуществлена перед реакцией с радикалами фтора. Молибден, содержащийся в твердом материале, не вступает в реакцию с водородом. Такая предварительная реакция с радикалами водорода для образования UH3 может быть полезной, например, для полной или частичной дезинтеграции металлической матрицы твердого материала, содержащего уран, который был облучен нейтронами, и причем газообразные побочные продукты, в частности, Kr и Xe, могут быть образованы во время облучения. Такие газообразные побочные продукты могут быть удобно выделены и удалены после превращения в UH3. Также, перед реакцией твердого материала с радикалами фтора, UH3 может быть повторно превращен в элементарный уран. Это может быть осуществлено, например, посредством подвергания UH3 воздействию повышенной температуры, обычно в вакууме или в инертной атмосфере. Эта температура предпочтительно находится в диапазоне от 250°С до 500°С, более предпочтительно, составляет 350°С.If, according to the preferred embodiment described above, a solid material containing elemental uranium and elemental molybdenum is produced by irradiating a solid material that contains elemental uranium enriched in the uranium-235 isotope with neutrons, the solid material may be reacted with hydrogen radicals for complete or partial conversion of uranium into UH 3 . Accordingly, the reaction with hydrogen radicals can be carried out before the reaction with fluorine radicals. Molybdenum contained in solid material does not react with hydrogen. Such pre-reaction with hydrogen radicals to form UH 3 may be useful, for example, to completely or partially disintegrate the metal matrix of a solid material containing uranium which has been irradiated with neutrons, whereby gaseous by-products, in particular Kr and Xe, may be formed during irradiation. Such gaseous by-products can be conveniently isolated and removed after conversion to UH 3 . Also, before the solid material reacts with fluorine radicals, UH 3 can be reconverted into elemental uranium. This can be accomplished, for example, by exposing the UH 3 to elevated temperature, usually in a vacuum or in an inert atmosphere. This temperature is preferably in the range from 250°C to 500°C, more preferably 350°C.

Перед подверганием твердого материала, который содержит элементарный уран и элементарный молибден, реакции с радикалами фтора, его поверхность может быть, при необходимости, очищена, например, для удаления оксидов металлов. Это может быть осуществлено, например, с использованием неорганической кислоты, такой как азотная кислота.Before subjecting a solid material that contains elemental uranium and elemental molybdenum to reaction with fluorine radicals, its surface may, if necessary, be cleaned, for example, to remove metal oxides. This can be done, for example, using an inorganic acid such as nitric acid.

Радикалы фтора, которые вступают в реакцию с твердым материалом, содержащим элементарный уран и элементарный молибден, согласно вышеупомянутому варианту осуществления, предпочтительно образуют из фторсодержащего исходного соединения в источнике плазмы, более конкретно, в удаленном источнике плазмы. Таким образом, этап, на котором обеспечивают газофазную смесь, содержащую MoF6 и UF6, предпочтительно содержит этап, на котором образуют радикалы фтора в источнике плазмы, более предпочтительно в удаленном источнике плазмы.Fluorine radicals that react with a solid material containing elemental uranium and elemental molybdenum according to the above embodiment are preferably generated from a fluorine-containing starting compound in a plasma source, more specifically, in a remote plasma source. Thus, the step of providing a gas phase mixture containing MoF 6 and UF 6 preferably comprises a step of generating fluorine radicals in a plasma source, more preferably in a remote plasma source.

В источнике плазмы, радикалы фтора образуют посредством подачи энергии на фторсодержащее исходное соединение таким образом, чтобы диссоциировать связь, образованную с атомом фтора, в исходном соединении. Фторсодержащие исходные соединения обычно являются газообразными соединениями. Известные исходные соединения, которые могут быть также использованы в контексте настоящего изобретения, включают в себя, например, любые из F2, NF3, SF6 и CF4. Среди них F2 и NF3 являются предпочтительными, и NF3 является особенно предпочтительным вследствие его меньшей коррозионной активности и его меньшей токсичности по сравнению F2.In a plasma source, fluorine radicals are generated by applying energy to a fluorine-containing parent compound so as to dissociate the bond formed with a fluorine atom in the parent compound. Fluorine-containing starting compounds are usually gaseous compounds. Known starting compounds that may also be used in the context of the present invention include, for example, any of F 2 , NF 3 , SF 6 and CF 4 . Among them, F 2 and NF 3 are preferred, and NF 3 is particularly preferred due to its less corrosiveness and its less toxicity compared to F 2 .

В источнике плазмы, плазма может быть образована, например, с использованием СВЧ-излучения. Доступные для приобретения источники плазмы могут быть использованы для этой цели. Частота излучения может соответствующим образом настраиваться, например, в зависимости от используемого фторсодержащего исходного соединения, для достижения высокой степени диссоциации.In a plasma source, the plasma can be generated, for example, using microwave radiation. Commercially available plasma sources can be used for this purpose. The radiation frequency can be suitably adjusted, for example, depending on the fluorine-containing starting compound used, to achieve a high degree of dissociation.

Предпочтительное использование удаленного источника плазмы позволяет обеспечить, чтобы реакция между радикалами фтора и твердым материалом, содержащим элементарный уран и элементарный молибден, происходила в местоположении, которое удалено от фактического источника плазмы. Таким образом облегчается управление реакцией.The preferred use of a remote plasma source allows the reaction between the fluorine radicals and the solid material containing elemental uranium and elemental molybdenum to occur at a location that is remote from the actual plasma source. This makes it easier to control the reaction.

Как отмечено выше, реакция твердого материала с радикалами фтора содержит этап, на котором выставляют твердый материал в газовый поток, который содержит радикалы фтора. Газовый поток может дополнительно содержать газ-носитель. Обычно, газ-носитель является благородным газом, таким как аргон.As noted above, reacting a solid material with fluorine radicals comprises exposing the solid material to a gas stream that contains fluorine radicals. The gas stream may further comprise a carrier gas. Typically, the carrier gas is a noble gas such as argon.

Обычно, газовый поток, который содержит радикалы фтора, обеспечивают посредством направления газового потока, содержащего газообразное фторсодержащее исходное соединение и, предпочтительно, газ-носитель, такой как аргон, в источник плазмы, предпочтительно удаленный источник плазмы. Твердый материал, содержащий элементарный уран и элементарный молибден, может быть затем выставлен в газовый поток, содержащий радикалы фтора, образованные источником плазмы, и предпочтительно содержащий газ-носитель. Следует понимать, что газовый поток, в который выставляют твердый материал, может также содержать остаточное исходное соединение.Typically, a gas stream that contains fluorine radicals is provided by directing a gas stream containing a gaseous fluorine-containing feed compound and preferably a carrier gas such as argon to a plasma source, preferably a remote plasma source. The solid material containing elemental uranium and elemental molybdenum can then be exposed to a gas stream containing fluorine radicals generated by the plasma source, and preferably containing a carrier gas. It should be understood that the gas stream into which the solid material is exposed may also contain residual feed compound.

Таким образом, композицией газового потока можно удобно управлять посредством управления массовым расходом фторсодержащего исходного соединения и необязательного газа-носителя в источнике плазмы. Обычно, объемные соотношения фторсодержащего исходного соединения и необязательного газа-носителя настраивают в диапазоне от 10:1 до 1:10, предпочтительно от 2:1 до 1:2, более предпочтительно 1:1. Thus, the composition of the gas stream can be conveniently controlled by controlling the mass flow rate of the fluorine-containing feed compound and optional carrier gas in the plasma source. Typically, volume ratios of fluorine-containing feed compound and optional carrier gas are adjusted in the range of 10:1 to 1:10, preferably 2:1 to 1:2, more preferably 1:1.

Например, массовый расход фторсодержащего исходного соединения в источнике плазмы может быть настроен на значения в диапазоне от 10 до 50 куб. см в мин., предпочтительно от 15 до 35 куб. см в мин. Расход необязательного газа-носителя может быть настроен, соответственно, с учетом вышеупомянутых типичных/предпочтительных объемных соотношений. Как будет понятно специалистам в данной области техники, стандартизованные объемы указаны на основе температуры 0°С и давления 1013,25 гПа.For example, the mass flow rate of the fluorine-containing feed compound in the plasma source can be adjusted to values in the range of 10 to 50 cc. cm per minute, preferably from 15 to 35 cc. cm per minute The flow rate of the optional carrier gas may be adjusted accordingly based on the aforementioned typical/preferred volumetric ratios. As will be appreciated by those skilled in the art, standardized volumes are based on a temperature of 0° C. and a pressure of 1013.25 hPa.

Если газ-носитель, в частности, благородный газ, такой как аргон, присутствует в газовом потоке, то предпочтительно образовывать радикалы фтора в плазме, которая горит в непосредственной окрестности подложки и посредством этого облегчает реакцию металлов с атомами фтора.If a carrier gas, in particular a noble gas such as argon, is present in the gas stream, it is preferable to generate fluorine radicals in a plasma that burns in the immediate vicinity of the substrate and thereby facilitates the reaction of the metals with the fluorine atoms.

Плазма может зажигаться и поддерживаться общеизвестными способами, такими как способы постоянного тока (direct current - DC), высокой частоты (high frequency - HF) или СВЧ-излучения, или комбинацией любых из этих способов. Когда обеспечивается пригодный потенциал подложки относительно плазмы, и плавающий потенциал дополнительно подается на твердый материал, подлежащий реакции с радикалами фтора, частицы плазмы ускоряются к поверхности твердого материала. Таким образом, электроны позволяют обеспечить локализованный и направленный нагрев твердого материала, в то время как ионная бомбардировка приводит к эжекции атомов твердого материала, которая может дополнительно усиливать реакцию с радикалами фтора. The plasma may be ignited and maintained by generally known methods, such as direct current (DC), high frequency (HF), or microwave methods, or a combination of any of these methods. When a suitable potential of the substrate relative to the plasma is provided, and a floating potential is further applied to the solid material to be reacted with fluorine radicals, the plasma particles are accelerated towards the surface of the solid material. Thus, electrons allow for localized and targeted heating of the solid material, while ion bombardment results in the ejection of atoms of the solid material, which can further enhance the reaction with fluorine radicals.

Как будет понятно специалистам в данной области техники, радикалы фтора обычно обеспечиваются, и реакция твердого материала с радикалами фтора обычно осуществляется в реакционной системе, в которой может быть создано разрежение и которая пригодна для введения управляемого газового потока под давлениями ниже атмосферного давления. Иллюстративная схема пригодной реакционной системы схематично показана на фиг. 1.As will be appreciated by those skilled in the art, fluorine radicals are typically provided and the reaction of the solid material with the fluorine radicals is typically carried out in a reaction system that can be subjected to a vacuum and is suitable for introducing a controlled gas stream at pressures below atmospheric pressure. An exemplary diagram of a suitable reaction system is shown schematically in FIG. 1.

Давление внутри реакционной системы, в которой происходит реакция твердого материала с радикалами фтора, может управляться посредством выбранного массового расхода газов, предпочтительно, газов, состоящих из фторсодержащего исходного соединения и, необязательно, газа-носителя, такого как аргон.The pressure within the reaction system in which the solid material reacts with the fluorine radicals can be controlled by a selected mass flow rate of gases, preferably gases consisting of a fluorine-containing feed compound and optionally a carrier gas such as argon.

Обычно, давление внутри реактора, в котором твердый материал, который содержит элементарный уран и элементарный молибден, вступает в реакцию с радикалами фтора, находится в диапазоне от 10 Па до 3000 Па, предпочтительно в диапазоне от 10 Па до 2000 Па.Typically, the pressure inside the reactor in which the solid material that contains elemental uranium and elemental molybdenum reacts with fluorine radicals is in the range of 10 Pa to 3000 Pa, preferably in the range of 10 Pa to 2000 Pa.

Реакция твердого материала, который содержит элементарный уран и элементарный молибден, с радикалами фтора происходит без необходимости нагревать твердый материал. Однако, вследствие экзотермической природы реакции тепло может образовываться, и им можно управлять, например, посредством настройки скорости газового потока и/или концентрации радикалов фтора, содержащихся в нем.The reaction of the solid material, which contains elemental uranium and elemental molybdenum, with fluorine radicals occurs without the need to heat the solid material. However, due to the exothermic nature of the reaction, heat can be generated and can be controlled, for example, by adjusting the gas flow rate and/or the concentration of fluorine radicals contained therein.

Специалистам в данной области техники будет также понятно, что реакционная камера, в которой обеспечивается твердый материал для реакции с радикалами фтора, должна быть инертной к радикалам фтора. Например, реакционная камера может иметь поверхность из пассивированного никеля или из монель-металла. Вследствие высокой реакционной способности радикалов фтора, расстояние между источником плазмы и твердым материалом в реакторе должно сохраняться коротким даже при использовании удаленного источника плазмы. Посредством этого могут быть минимизированы потери радикалов фтора вследствие объемной и поверхностной рекомбинации.Those skilled in the art will also appreciate that the reaction chamber in which the solid material is provided to react with fluorine radicals must be inert to fluorine radicals. For example, the reaction chamber may have a passivated nickel or monel metal surface. Due to the high reactivity of fluorine radicals, the distance between the plasma source and the solid material in the reactor must be kept short even when using a remote plasma source. By this means, the loss of fluorine radicals due to bulk and surface recombination can be minimized.

Если этап, на котором обеспечивают газофазную смесь, содержащую MoF6 и UF6, содержит реакцию твердого материала с радикалами водорода для получения твердого материала, содержащего UH3, и повторное превращение в элементарный уран, то эта реакция/ повторное превращение могут быть осуществлены в виде предварительной реакции в той же реакционной системе, в которой может быть осуществлена реакция с радикалами фтора на последующем этапе. В частности, твердый материал может быть выставлен в газовый поток, содержащий радикалы водорода, и, необязательно, газ-носитель. Радикалы водорода предпочтительно образуют в источнике плазмы, более предпочтительно в удаленном источнике плазмы, как описано выше. Радикалы водорода могут быть образованы из водородсодержащего исходного соединения в источнике плазмы. Водородсодержащее исходное соединение может быть, например, H2.If the step of providing a gas phase mixture containing MoF 6 and UF 6 involves reacting the solid material with hydrogen radicals to produce a solid material containing UH 3 and reconverting to elemental uranium, then this reaction/reconversion may be carried out as preliminary reaction in the same reaction system in which the reaction with fluorine radicals can be carried out in a subsequent step. In particular, the solid material may be exposed to a gas stream containing hydrogen radicals and, optionally, a carrier gas. Hydrogen radicals are preferably generated in the plasma source, more preferably in a remote plasma source as described above. Hydrogen radicals can be generated from a hydrogen-containing parent compound in the plasma source. The hydrogen-containing starting compound may be, for example, H 2 .

В соответствии с вышеупомянутым предпочтительным подходом может быть удобно обеспечена газофазная смесь, содержащая MoF6 и UF6, смешанные в газообразной форме. Эта газофазная смесь может дополнительно содержать газ-носитель. Обычно, газ-носитель, при наличии, является благородным газом, таким как аргон. Например, когда смесь, содержащая MoF6 и UF6, обеспечивается посредством выставления твердого материала, содержащего уран и молибден, в газовый поток, содержащий радикалы фтора, газовый поток может быть удобно использован после контакта с твердым материалом для транспортирования MoF6 и UF6 в качестве газообразных продуктов реакции из реакционной камеры. Вследствие относительно низкой температуры кипения или температуры возгонки MoF6 и UF6, соответственно, газофазная смесь, содержащая MoF6 и UF6, обеспечивается при умеренных температурах, так что не нужно принимать никаких специфических мер для обеспечения перехода фторидов в газовую фазу.According to the above preferred approach, a gas phase mixture containing MoF 6 and UF 6 mixed in gaseous form can be conveniently provided. This gas-phase mixture may additionally contain a carrier gas. Typically, the carrier gas, if present, is a noble gas such as argon. For example, when a mixture containing MoF 6 and UF 6 is provided by exposing a solid material containing uranium and molybdenum to a gas stream containing fluorine radicals, the gas stream can be conveniently used after contact with the solid material to transport MoF 6 and UF 6 into as gaseous reaction products from the reaction chamber. Due to the relatively low boiling point or sublimation point of MoF 6 and UF 6 , respectively, the gas-phase mixture containing MoF 6 and UF 6 is provided at moderate temperatures, so that no special measures need to be taken to ensure that the fluorides pass into the gas phase.

В частности, летучесть MoF6 и UF6 выше летучести многих других фторидов металлов. Таким образом, газофазная смесь, содержащая MoF6 и UF6, может быть также удобно отделена от других фторидов металлов, которые могут быть образованы во время реакции твердого материала, содержащего уран и молибден, с радикалами фтора. Как описано выше, твердый материал может быть обеспечен, например, посредством облучения твердого материала, который содержит элементарный уран, обогащенный по изотопу уран-235, нейтронами. Во время процесса деления, инициируемого облучением, другие металлы могут быть образованы в качестве побочных продуктов. Кроме того, урановые мишени могут содержать алюминий.In particular, the volatility of MoF 6 and UF 6 is higher than that of many other metal fluorides. Thus, the gas phase mixture containing MoF 6 and UF 6 can also be conveniently separated from other metal fluorides that may be formed during the reaction of solid material containing uranium and molybdenum with fluorine radicals. As described above, the solid material can be provided, for example, by irradiating the solid material that contains elemental uranium enriched in the uranium-235 isotope with neutrons. During the fission process initiated by irradiation, other metals can be formed as by-products. In addition, uranium targets may contain aluminum.

Для обеспечения газофазной смеси, содержащей MoF6, UF6 и поглотитель атомов фтора, смесь MoF6 и UF6 обычно впоследствии объединяют и смешивают с поглотителем атомов фтора. Если смесь MoF6 и UF6, которая образуется исходно, содержит газ-носитель, то MoF6 и UF6 могут быть отделены от газа-носителя перед смешиванием их с поглотителем атомов фтора.To provide a gas phase mixture containing MoF 6 , UF 6 and a fluorine atom scavenger, the mixture of MoF 6 and UF 6 is typically subsequently combined and mixed with the fluorine atom scavenger. If the mixture of MoF 6 and UF 6 that is formed initially contains a carrier gas, then the MoF 6 and UF 6 can be separated from the carrier gas before mixing them with the fluorine atom scavenger.

Ввиду вышеупомянутого, следует понимать, что процесс согласно второму аспекту изобретения предпочтительно содержит:In view of the above, it should be understood that the process according to the second aspect of the invention preferably comprises:

этап, на котором обеспечивают газофазную смесь, содержащую MoF6 и UF6 и поглотитель атомов фтора, смешанные в газообразной форме, причем этот этап содержит этапы, на которыхa step of providing a gas phase mixture containing MoF 6 and UF 6 and a fluorine atom scavenger mixed in gaseous form, the step comprising steps of

образуют радикалы фтора в источнике плазмы, предпочтительно в удаленном источнике плазмы,form fluorine radicals in the plasma source, preferably in a remote plasma source,

проводят реакцию твердого материала, содержащего элементарный уран и элементарный молибден, с радикалами фтора, причем эта реакция содержит этап, на котором выставляют твердый материал в газовый поток, содержащий радикалы фтора, для получения газофазной смеси, содержащей MoF6 и UF6, смешанные в газообразной форме, которую впоследствии объединяют и смешивают с поглотителем атомов фтора;reacting a solid material containing elemental uranium and elemental molybdenum with fluorine radicals, the reaction comprising the step of exposing the solid material to a gas stream containing fluorine radicals to produce a gas-phase mixture containing MoF 6 and UF 6 mixed in gaseous form, which is subsequently combined and mixed with a scavenger of fluorine atoms;

этап, на котором облучают UF6 в газофазной смеси в присутствии поглотителя атомов фтора светом, имеющим длину волны в диапазоне от 340 до 410 нм для восстановления UF6 до UF5 и для получения смеси, содержащей UF5 и MoF6; иa step of irradiating UF 6 in a gas-phase mixture in the presence of a fluorine atom absorber with light having a wavelength in the range from 340 to 410 nm to reduce UF 6 to UF 5 and to obtain a mixture containing UF 5 and MoF 6 ; And

этап, на котором разделяют UF5 и MoF6.the stage at which UF 5 and MoF 6 are separated.

Поглотитель атомов фтора в газообразной форме предпочтительно выбирают из CO, H2, Xe и SO2. Более предпочтительными являются CO или H2. Поглотитель атомов фтора может быть единственным веществом или комбинацией двух или более веществ, и предпочтительно он является единственным веществом.The scavenger for fluorine atoms in gaseous form is preferably selected from CO, H 2 , Xe and SO 2 . More preferred are CO or H 2 . The fluorine atom scavenger may be a single substance or a combination of two or more substances, and is preferably a single substance.

В газофазной смеси, содержащей MoF6, UF6 и поглотитель атомов фтора, смешанные в газообразной форме, поглотитель атомов фтора обычно добавляют в молярном избытке относительно UF6, предпочтительно в молярном количестве, которое в 1,5 или более раз больше молярного количества UF6. При необходимости, облучение и восстановление UF6 могут быть осуществлены много раз, т.е., два или более раз для обеспечения количественного превращения UF6 в UF5, и поглотитель атомов фтора может добавляться в смесь перед каждым повторением облучения и восстановления. Однако предпочтительно, чтобы процесс содержал единственный этап, на котором UF6 облучают и восстанавливают в присутствии достаточного количества поглотителя атомов фтора.In a gas-phase mixture containing MoF 6 , UF 6 and a fluorine atom scavenger mixed in gaseous form, the fluorine atom scavenger is usually added in molar excess relative to UF 6 , preferably in a molar amount that is 1.5 times or more the molar amount of UF 6 . If necessary, irradiation and reduction of UF 6 can be carried out many times, ie, two or more times to ensure quantitative conversion of UF 6 to UF 5 , and a fluorine scavenger can be added to the mixture before each repetition of irradiation and reduction. However, it is preferred that the process comprise a single step in which the UF 6 is irradiated and reduced in the presence of a sufficient amount of fluorine atom scavenger.

Свет, используемый для облучения UF6 в газофазной смеси, имеет длину волны в диапазоне от 340 до 410 нм, предпочтительно длину волны в диапазоне от 380 до 400 нм, и наиболее предпочтительно длину волны 395 нм. В этом диапазоне длин волн, UF6 эффективно превращается в UF5, в то время как MoF6, содержащийся в растворе, не демонстрирует никакого значительного поглощения и остается неподверженным воздействию света.The light used to irradiate the UF 6 in the gas phase mixture has a wavelength in the range of 340 to 410 nm, preferably a wavelength in the range of 380 to 400 nm, and most preferably a wavelength of 395 nm. In this wavelength range, UF 6 is efficiently converted to UF 5 while MoF 6 contained in solution does not show any significant absorption and remains unaffected by light.

После превращения UF6 в UF5, продукт реакции поглотителя атомов фтора и фтора, образованного при восстановлении UF6 до UF5 в газофазной смеси, и, необязательно, оставшийся поглотитель атомов фтора предпочтительно удаляют из созданной смеси UF5 и MoF6. Например, это может быть удобно осуществлено посредством охлаждения реакционной смеси, содержащей UF5, MoF6, продукт реакции поглотителя атомов фтора и фтора, образованного при восстановлении UF6 до UF5 в газофазной смеси, и, необязательно, оставшийся поглотитель атомов фтора до температуры, при которой UF5 принимает твердую форму, MoF6 принимает жидкую или твердую форму, и продукт реакции поглотителя атомов фтора и фтора, образованного при восстановлении UF6 до UF5 может быть удален, например, посредством откачки, в газовой фазе.After conversion of UF 6 to UF 5 , the reaction product of the fluorine and fluorine scavenger formed by the reduction of UF 6 to UF 5 in the gas phase mixture, and optionally the remaining fluorine scavenger, is preferably removed from the resulting mixture of UF 5 and MoF 6 . For example, this may conveniently be accomplished by cooling a reaction mixture containing UF 5 , MoF 6 , the reaction product of the fluorine scavenger and fluorine formed by the reduction of UF 6 to UF 5 in the gas phase mixture, and optionally the remaining fluorine scavenger to a temperature in which UF 5 takes a solid form, MoF 6 takes a liquid or solid form, and the reaction product of the scavenger of fluorine atoms and fluorine formed by the reduction of UF 6 to UF 5 can be removed, for example by pumping, in the gas phase.

MoF6 и UF5, полученные в процессе второго аспекта изобретения, могут быть удобно разделены, например, посредством перегонки MoF6, поскольку MoF6 является очень летучим веществом, в то время как UF5 таковым не является. Предпочтительным диапазоном температур для перегонки MoF6 является диапазон от 25 до 100°С. Следует понимать, что MoF6 обычно повторно конденсируют таким образом, чтобы как UF5, так и MoF6 могли быть извлечены отдельно.The MoF 6 and UF 5 produced by the second aspect of the invention can be conveniently separated, for example by distilling the MoF 6 , since MoF 6 is a highly volatile substance while UF 5 is not. The preferred temperature range for distillation of MoF 6 is from 25 to 100°C. It should be understood that MoF 6 is typically recondensed so that both UF 5 and MoF 6 can be recovered separately.

Нижеследующие пункты обеспечивают сущность важных вариантов осуществления процесса согласно второму аспекту изобретения.The following paragraphs provide the essence of important embodiments of the process according to the second aspect of the invention.

1В. Процесс, содержащий1B. Process containing

этап, на котором обеспечивают газофазную смесь, содержащую MoF6, UF6 и поглотитель атомов фтора, смешанные в газообразной форме;a step of providing a gas-phase mixture containing MoF 6 , UF 6 and a fluorine atom scavenger mixed in gaseous form;

этап, на котором облучают UF6 в газофазной смеси в присутствии поглотителя атомов фтора светом, имеющим длину волны в диапазоне от 340 до 410 нм, для восстановления UF6 до UF5 и для получения смеси, содержащей UF5 и MoF6; иa step of irradiating UF 6 in a gas-phase mixture in the presence of a fluorine atom absorber with light having a wavelength in the range from 340 to 410 nm to reduce UF 6 to UF 5 and to obtain a mixture containing UF 5 and MoF 6 ; And

этап, на котором разделяют UF5 и MoF6.the stage at which UF 5 and MoF 6 are separated.

2В. Процесс по пункту 1В, в котором поглотитель атомов фтора в газовой фазе выбирают из CO, H2, Xe и SO2.2B. The process of item 1B, in which the scavenger of fluorine atoms in the gas phase is selected from CO, H 2 , Xe and SO 2 .

3В. Процесс по пункту 1В или 2В, в котором поглотитель атомов фтора добавляют в газофазную смесь в молярном количестве, которое по меньшей мере в 1,5 раза больше молярного количества UF6, содержащегося в газофазной смеси.3B. The process of item 1B or 2B, in which the fluorine atom scavenger is added to the gas-phase mixture in a molar amount that is at least 1.5 times the molar amount of UF 6 contained in the gas-phase mixture.

4В. Процесс по любому из пунктов 1В-3В, в котором свет, используемый для облучения, имеет длину волны от 380 до 400 нм, более предпочтительно 395 нм.4B. The process of any one of items 1B to 3B, wherein the light used for irradiation has a wavelength of 380 to 400 nm, more preferably 395 nm.

5В. Процесс по любому из пунктов 1В-4В, который дополнительно содержит этап, на котором удаляют продукт реакции поглотителя атомов фтора и фтора, образованного при восстановлении UF6 до UF5.5V. The process according to any one of paragraphs 1B-4B, which further comprises the step of removing the reaction product of the scavenger of fluorine atoms and fluorine formed by the reduction of UF 6 to UF 5 .

6В. Процесс по любому из пунктов 1В-5В, в котором MoF6 и UF5, полученные в процессе, разделяют посредством перегонки MoF6.6B. The process of any one of items 1B to 5B, wherein the MoF 6 and UF 5 produced in the process are separated by distillation of the MoF 6 .

7В. Процесс по любому из пунктов 1В-6В, в котором молярное отношение MoF6 к UF6 в газофазной смеси изменяется от 1:400 до 100:1, более предпочтительно от 1:5 до 10:1.7B. The process according to any one of items 1B to 6B, wherein the molar ratio of MoF 6 to UF 6 in the gas phase mixture varies from 1:400 to 100:1, more preferably from 1:5 to 10:1.

8В. Процесс по любому из пунктов 1В-7В, в котором MoF6, содержащийся в газофазной смеси, содержит изотоп молибден-99.8B. The process of any one of claims 1B to 7B, wherein the MoF 6 contained in the gas phase mixture contains the isotope molybdenum-99.

9В. Процесс по любому из пунктов 1В-8В, в котором UF6, содержащийся в газофазной смеси, обогащен по урану-235.9B. The process according to any one of paragraphs 1B-8B, in which the UF 6 contained in the gas-phase mixture is enriched in uranium-235.

10В. Процесс по любому из пунктов 1В-9В, в котором этап, на котором обеспечивают газофазную смесь, содержащую MoF6, UF6 и поглотитель атомов фтора, содержит этап, на котором проводят реакцию твердого материала, который содержит элементарный уран и элементарный молибден, с радикалами фтора, и в котором эта реакция содержит этап, на котором выставляют твердый материал в газовый поток, содержащий радикалы фтора, для получения смеси, содержащей MoF6 и UF6.10V. The process of any one of claims 1B to 9B, wherein the step of providing a gas-phase mixture containing MoF 6 , UF 6 and a fluorine atom scavenger comprises the step of reacting a solid material that contains elemental uranium and elemental molybdenum with radicals fluorine, and wherein the reaction comprises exposing the solid material to a gas stream containing fluorine radicals to produce a mixture containing MoF 6 and UF 6 .

11В. Процесс по пункту 10В, в котором этап, на котором обеспечивают газофазную смесь, содержащую MoF6, UF6 и поглотитель атомов фтора, содержит этап, на котором облучают твердый материал, который содержит элементарный уран, обогащенный по изотопу уран-235, нейтронами для получения твердого материала, содержащего элементарный уран и элементарный молибден, и в котором элементарный молибден содержит изотоп молибден-99.11B. The process of claim 10B, wherein the step of providing a gas-phase mixture containing MoF 6 , UF 6 and a fluorine atom absorber comprises the step of irradiating a solid material that contains elemental uranium enriched in the isotope uranium-235 with neutrons to produce a solid material containing elemental uranium and elemental molybdenum, and in which the elemental molybdenum contains the isotope molybdenum-99.

12В. Процесс по пункту 10В или 11В, в котором твердый материал, содержащий элементарный уран и элементарный молибден, содержит молибден с весовым соотношением в диапазоне от 0,02 до 1,0 вес. %, более предпочтительно от 0,05 до 0,2 вес. %, на основе общего веса урана и молибдена в качестве 100 вес. %.12V. The process of claim 10B or 11B, wherein the solid material containing elemental uranium and elemental molybdenum contains molybdenum in a weight ratio ranging from 0.02 to 1.0 wt. %, more preferably from 0.05 to 0.2 wt. %, based on the total weight of uranium and molybdenum as 100 wt. %.

13В. Процесс по пункту 10В, в котором твердый материал, который содержит элементарный уран и элементарный молибден, является смесью урана, обогащенного по изотопу уран-235, и молибдена.13V. The process of claim 10B, wherein the solid material that contains elemental uranium and elemental molybdenum is a mixture of uranium enriched in the isotope uranium-235 and molybdenum.

14В. Процесс по пункту 13В, в котором твердый материал, содержащий элементарный уран и элементарный молибден, содержит молибден с весовым соотношением в диапазоне от 5 до 12 вес. %, предпочтительно от 7 до 10 вес. %, на основе общего веса урана и молибдена в качестве 100 вес. %.14V. The process of claim 13B, wherein the solid material containing elemental uranium and elemental molybdenum contains molybdenum in a weight ratio ranging from 5 to 12 weight. %, preferably from 7 to 10 wt. %, based on the total weight of uranium and molybdenum as 100 wt. %.

15В. Процесс по любому из пунктов 10В-14В, в котором этап, на котором обеспечивают смесь, содержащую MoF6 и UF6, в качестве исходной смеси фторидов металлов, содержит этап, на котором образуют радикалы фтора из фторсодержащего исходного соединения в источнике плазмы, более предпочтительно в удаленном источнике плазмы.15V. The process of any one of claims 10B to 14B, wherein the step of providing a mixture containing MoF 6 and UF 6 as a metal fluoride feed mixture comprises the step of generating fluorine radicals from the fluorine-containing feed compound in the plasma source, more preferably in a remote plasma source.

16В. Процесс по пункту 15В, в котором фторсодержащее исходное соединение выбирают из F2 и NF3, и более предпочтительно им является NF3.16V. The process of item 15B, wherein the fluorine-containing starting compound is selected from F 2 and NF 3 , and is more preferably NF 3 .

17В. Процесс по любому из пунктов 10В-16В, в котором газовый поток дополнительно содержит газ-носитель.17V. The process of any one of claims 10B-16B, wherein the gas stream further comprises a carrier gas.

18В. Процесс по любому из пунктов 10В-17В, в котором реакцию твердого материала с радикалами фтора осуществляют под давлением в диапазоне от 10 Па до 3000 Па.18V. The process according to any one of paragraphs 10B-17B, in which the reaction of the solid material with fluorine radicals is carried out under a pressure in the range of 10 Pa to 3000 Pa.

19В. Процесс по любому из пунктов 11В-18В, в котором этап, на котором обеспечивают газофазную смесь, содержащую MoF6, UF6 и поглотитель атомов фтора, содержит этап, на котором, перед реакцией твердого материала с радикалами фтора, облучают твердый материал, который содержит элементарный уран, обогащенный по изотопу уран-235, нейтронами и проводят реакцию облученного твердого материала с радикалами водорода для получения твердого материала, содержащего UH3; и повторно превращают UH3 в элементарный U посредством подвергания его воздействию повышенной температуры.19V. The process of any one of claims 11B-18B, wherein the step of providing a gas-phase mixture containing MoF 6 , UF 6 and a fluorine atom scavenger comprises the step of irradiating the solid material that contains elemental uranium enriched in the uranium-235 isotope with neutrons and reacting the irradiated solid material with hydrogen radicals to produce a solid material containing UH 3 ; and reconvert UH 3 to elemental U by exposing it to elevated temperature.

20В. Процесс по пункту 19В, в котором радикалы водорода образуют из водородсодержащего исходного соединения в источнике плазмы, более предпочтительно в удаленном источнике плазмы.20V. The process of claim 19B, wherein hydrogen radicals are generated from a hydrogen-containing starting compound in a plasma source, more preferably in a remote plasma source.

Как отмечено выше, изобретение дополнительно относится к процессу для обеспечения фторида металла, причем упомянутый процесс выработки фторида металла содержит этапы, на которых:As noted above, the invention further relates to a process for providing metal fluoride, said process for producing metal fluoride comprising the steps of:

образуют радикалы фтора из фторсодержащего исходного соединения с использованием источника плазмы;forming fluorine radicals from a fluorine-containing starting compound using a plasma source;

проводят реакцию радикалов фтора с твердым материалом, содержащим элементарный металл, для получения фторида металла или с твердым материалом, содержащим элементарный полуметалл, для получения фторида полуметалла; иreacting fluorine radicals with a solid material containing an elemental metal to produce a metal fluoride or with a solid material containing an elemental semimetal to produce a semimetal fluoride; And

извлекают фторид металла или фторид полуметалла;recovering metal fluoride or semi-metal fluoride;

причем металл выбирают из молибдена, технеция, рутения, родия, палладия, вольфрама, рения, осмия, иридия, платины, золота и урана, и полуметаллом является теллур.wherein the metal is selected from molybdenum, technetium, ruthenium, rhodium, palladium, tungsten, rhenium, osmium, iridium, platinum, gold and uranium, and the semi-metal is tellurium.

Твердый материал, подлежащий реакции с радикалами фтора, содержит металл, выбираемый из молибдена, технеция, рутения, родия, палладия, вольфрама, рения, осмия, иридия, платины, золота и урана, или теллура в качестве полуметалла.The solid material to be reacted with fluorine radicals contains a metal selected from molybdenum, technetium, ruthenium, rhodium, palladium, tungsten, rhenium, osmium, iridium, platinum, gold and uranium, or tellurium as a semi-metal.

В твердом материале, содержащем элементарный металл или полуметалл, может содержаться один или несколько элементов, перечисленных выше. Дополнительно, один или несколько элементов, перечисленных выше, могут быть объединены в твердом материале с другим компонентом, например, элементарным металлом или элементарным полуметаллом, не выбираемым из молибдена, технеция, рутения, родия, палладия, вольфрама, рения, осмия, иридия, платины, золота, урана, и теллура. Например, два элемента могут быть объединены в твердом материале в форме смеси или в форме сплава. Следует отметить, что ссылка здесь на сплав включает в себя интерметаллические фазы, в том смысле, что такая фаза образована компонентами рассматриваемого сплава. Ссылка на сплав также включает в себя сплав, образованный между одним или несколькими металлами, например, ураном, и одним или несколькими полуметаллами, например, кремнием.A solid material containing an elemental metal or semi-metal may contain one or more of the elements listed above. Additionally, one or more of the elements listed above may be combined in a solid material with another component, for example, an elemental metal or an elemental semi-metal not selected from molybdenum, technetium, ruthenium, rhodium, palladium, tungsten, rhenium, osmium, iridium, platinum , gold, uranium, and tellurium. For example, two elements may be combined in a solid material in the form of a mixture or in the form of an alloy. It should be noted that reference here to an alloy includes intermetallic phases, in the sense that such a phase is formed by the components of the alloy in question. Reference to an alloy also includes an alloy formed between one or more metals, such as uranium, and one or more semi-metals, such as silicon.

Предпочтительно, твердый материал содержит единственный элементарный металл (т.е., присутствует только один элементарный металлический компонент), и этот единственный металл выбирают из молибдена, технеция, рутения, родия, палладия, вольфрама, рения, осмия, иридия, платины, золота и урана. Твердый материал может также состоять из единственного элементарного металла.Preferably, the solid material contains a single elemental metal (i.e., only one elemental metal component is present), and this single metal is selected from molybdenum, technetium, ruthenium, rhodium, palladium, tungsten, rhenium, osmium, iridium, platinum, gold and uranium. The solid material may also consist of a single elemental metal.

Предпочтительно, элементарный металл выбирают из молибдена, рутения, родия, вольфрама, рения, осмия, иридия, платины и урана.Preferably, the elemental metal is selected from molybdenum, ruthenium, rhodium, tungsten, rhenium, osmium, iridium, platinum and uranium.

Форма, в которой твердый материал подвергается реакции с радикалами фтора, конкретно не ограничена. Твердый материал может иметь компактную форму, например, правильную компактную форму, такую как пластина, цилиндр или сфера. Твердый материал может также вступать в реакцию с радикалами фтора в форме порошка.The form in which the solid material reacts with fluorine radicals is not particularly limited. The solid material may have a compact shape, for example a regular compact shape such as a plate, cylinder or sphere. The solid material may also react with fluoride radicals in powder form.

Перед подверганием твердого материала реакции с радикалами фтора, его поверхность может быть, при необходимости, очищена, например, для удаления оксидов металлов. Это может быть осуществлено, например, с использованием неорганической кислоты, такой как азотная кислота. Возможный оксидный слой на платиновых металлах, на вольфраме или на молибдене может быть также удален посредством подвергания материала воздействию радикалов водорода перед процессом фторирования. Радикалы водорода образуют из газообразного водорода с использованием источника плазмы, более предпочтительно удаленного источника плазмы.Before subjecting a solid material to reaction with fluorine radicals, its surface may, if necessary, be cleaned, for example, to remove metal oxides. This can be done, for example, using an inorganic acid such as nitric acid. Possible oxide layers on platinum metals, tungsten or molybdenum can also be removed by exposing the material to hydrogen radicals before the fluorination process. Hydrogen radicals are generated from hydrogen gas using a plasma source, more preferably a remote plasma source.

Радикалы фтора, которые вступают в реакцию с твердым материалом, образуют из фторсодержащего исходного соединения с использованием источника плазмы, более предпочтительно удаленного источника плазмы.Fluorine radicals that react with the solid material are generated from a fluorine-containing parent compound using a plasma source, more preferably a remote plasma source.

В источнике плазмы, радикалы фтора образуют посредством подачи энергии на фторсодержащее исходное соединение таким образом, чтобы диссоциировать связь, образованную с атомом фтора, в исходном соединении. Фторсодержащие исходные соединения обычно являются газообразными соединениями. Известные исходные соединения, которые могут быть также использованы в контексте процесса выработки фторида металла согласно настоящему изобретению, включают в себя, например, любые из F2, NF3, SF6 и CF4. Среди них F2 и NF3 являются предпочтительными, и NF3 является особенно предпочтительным вследствие его меньшей коррозионной активности и его меньшей токсичности по сравнению F2.In a plasma source, fluorine radicals are generated by applying energy to a fluorine-containing parent compound so as to dissociate the bond formed with a fluorine atom in the parent compound. Fluorine-containing starting compounds are usually gaseous compounds. Known starting compounds that may also be used in the context of the metal fluoride production process of the present invention include, for example, any of F 2 , NF 3 , SF 6 and CF 4 . Among them, F 2 and NF 3 are preferred, and NF 3 is particularly preferred due to its less corrosiveness and its less toxicity compared to F 2 .

В источнике плазмы, плазма может быть образована, например, с использованием СВЧ-излучения. Доступные для приобретения источники плазмы могут быть использованы для этой цели. Частота излучения может соответствующим образом настраиваться, например, в зависимости от используемого исходного соединения, для достижения высокой степени диссоциации.In a plasma source, the plasma can be generated, for example, using microwave radiation. Commercially available plasma sources can be used for this purpose. The radiation frequency can be suitably adjusted, for example depending on the starting compound used, to achieve a high degree of dissociation.

Предпочтительное использование удаленного источника плазмы позволяет обеспечить, чтобы реакция между радикалами фтора и твердым материалом, содержащим элементарный металл, происходила в местоположении, которое удалено от фактического источника плазмы. Таким образом облегчается управление реакцией.The preferred use of a remote plasma source allows the reaction between the fluorine radicals and the solid material containing the elemental metal to occur at a location that is remote from the actual plasma source. This makes it easier to control the reaction.

Реакция радикалов фтора с твердым материалом, содержащим элементарный металл, обычно содержит этап, на котором выставляют твердый материал в газовый поток, который содержит радикалы фтора. Газовый поток может дополнительно содержать газ-носитель. Обычно, газ-носитель является благородным газом, таким как аргон.The reaction of fluorine radicals with a solid material containing an elemental metal typically comprises the step of exposing the solid material to a gas stream that contains fluorine radicals. The gas stream may further comprise a carrier gas. Typically, the carrier gas is a noble gas such as argon.

Обычно, газовый поток, который содержит радикалы фтора, обеспечивается посредством направления газового потока, содержащего газообразное фторсодержащее исходное соединение, и, предпочтительно, газ-носитель, такой как аргон, в источник плазмы, предпочтительно удаленный источник плазмы. Твердый материал, содержащий элементарный металл, может быть затем выставлен в газовый поток, содержащий радикалы фтора, образованные источником плазмы, и предпочтительно содержащий газ-носитель. Следует понимать, что газовый поток, в который выставляется твердый материал, может также содержать остаточное исходное соединение.Typically, a gas stream that contains fluorine radicals is provided by directing a gas stream containing a gaseous fluorine-containing feed compound, and preferably a carrier gas such as argon, to a plasma source, preferably a remote plasma source. The solid material containing the elemental metal can then be exposed to a gas stream containing fluorine radicals generated by the plasma source, and preferably containing a carrier gas. It should be understood that the gas stream into which the solid material is exposed may also contain residual feed compound.

Таким образом, композицией газового потока можно удобно управлять посредством управления массовым расходом фторсодержащего исходного соединения и необязательного газа-носителя в источнике плазмы. Обычно, объемные соотношения фторсодержащего исходного соединения и необязательного газа-носителя настраиваются в диапазоне от 10:1 до 1:10. Thus, the composition of the gas stream can be conveniently controlled by controlling the mass flow rate of the fluorine-containing feed compound and optional carrier gas in the plasma source. Typically, volume ratios of fluorine-containing feed compound and optional carrier gas are adjusted in the range of 10:1 to 1:10.

Например, массовый расход фторсодержащего исходного соединения в источнике плазмы может быть настроен на значения в диапазоне от 1 до 100 куб. см в мин. Массовый расход газа-носителя, при наличии, предпочтительно находится в диапазоне от 1 до 150 куб. см в мин. Как будет понятно специалистам в данной области техники, стандартизованные объемы указаны на основе температуры 0°С и давления 1013,25 гПа.For example, the mass flow rate of the fluorine-containing feed compound in the plasma source can be adjusted to values ranging from 1 to 100 cc. cm per minute The mass flow rate of the carrier gas, if available, is preferably in the range of 1 to 150 cc. cm per minute As will be appreciated by those skilled in the art, standardized volumes are based on a temperature of 0° C. and a pressure of 1013.25 hPa.

Если газ-носитель, в частности, благородный газ, такой как аргон, присутствует в газовом потоке, то предпочтительно образовывать радикалы фтора в плазме, которая горит в непосредственной окрестности подложки и посредством этого облегчает реакцию металлов с атомами фтора.If a carrier gas, in particular a noble gas such as argon, is present in the gas stream, it is preferable to generate fluorine radicals in a plasma that burns in the immediate vicinity of the substrate and thereby facilitates the reaction of the metals with the fluorine atoms.

Плазма может зажигаться и поддерживаться общеизвестными способами, такими как способы постоянного тока (direct current - DC), высокой частоты (high frequency - HF) или СВЧ-излучения, или комбинацией любых из этих способов. Когда обеспечивается пригодный потенциал подложки относительно плазмы, и плавающий потенциал дополнительно подается на твердый материал, подлежащий реакции с радикалами фтора, частицы плазмы ускоряются к поверхности твердого материала. Таким образом, электроны позволяют обеспечить локализованный и направленный нагрев твердого материала, в то время как ионная бомбардировка приводит к эжекции атомов твердого материала, которая может дополнительно усиливать реакцию с радикалами фтора. The plasma may be ignited and maintained by generally known methods, such as direct current (DC), high frequency (HF), or microwave methods, or a combination of any of these methods. When a suitable potential of the substrate relative to the plasma is provided, and a floating potential is further applied to the solid material to be reacted with fluorine radicals, the plasma particles are accelerated towards the surface of the solid material. Thus, electrons allow for localized and targeted heating of the solid material, while ion bombardment results in the ejection of atoms of the solid material, which can further enhance the reaction with fluorine radicals.

Как будет понятно специалистам в данной области техники, радикалы фтора обычно обеспечиваются, и реакция твердого материала с радикалами фтора обычно осуществляется в реакционной системе, в которой может быть создано разрежение и которая пригодна для введения управляемого газового потока под давлениями ниже атмосферного давления. Иллюстративная схема пригодной реакционной системы схематично показана на фиг. 1.As will be appreciated by those skilled in the art, fluorine radicals are typically provided and the reaction of the solid material with the fluorine radicals is typically carried out in a reaction system that can be subjected to a vacuum and is suitable for introducing a controlled gas stream at pressures below atmospheric pressure. An exemplary diagram of a suitable reaction system is shown schematically in FIG. 1.

Давление внутри реакционной системы, в которой происходит реакция твердого материала с радикалами фтора, может управляться посредством выбранного массового расхода газов, предпочтительно, газов, состоящих из фторсодержащего исходного соединения и, необязательно, газа-носителя, такого как аргон.The pressure within the reaction system in which the solid material reacts with the fluorine radicals can be controlled by a selected mass flow rate of gases, preferably gases consisting of a fluorine-containing feed compound and optionally a carrier gas such as argon.

Обычно, давление внутри реактора, в котором твердый материал вступает в реакцию с радикалами фтора, находится в диапазоне от 10 Па до 3000 Па, предпочтительно в диапазоне от 10 Па до 2000 Па.Typically, the pressure inside the reactor in which the solid material reacts with fluorine radicals is in the range of 10 Pa to 3000 Pa, preferably in the range of 10 Pa to 2000 Pa.

Реакция твердого материала с радикалами фтора может происходить без необходимости нагревать твердый материал, но можно также, при необходимости, нагревать твердый материал, например, для ускорения реакции. Поскольку реакция с некоторыми металлами может происходить с образованием тепла, может быть желательным управлять реакцией, например, посредством настройки скорости газового потока и/или концентрации радикалов фтора, содержащихся в нем.The reaction of the solid material with fluorine radicals can occur without the need to heat the solid material, but it is also possible, if necessary, to heat the solid material, for example, to speed up the reaction. Since the reaction with some metals can produce heat, it may be desirable to control the reaction, for example, by adjusting the gas flow rate and/or the concentration of fluorine radicals contained therein.

Специалистам в данной области техники будет также понятно, что реакционная камера, в которой обеспечивается твердый материал для реакции с радикалами фтора, должна быть инертной к радикалам фтора. Например, реакционная камера может иметь поверхность из пассивированного никеля или из монель-металла. Вследствие высокой реакционной способности радикалов фтора, расстояние между источником плазмы и твердым материалом в реакторе должно сохраняться коротким даже при использовании удаленного источника плазмы. Посредством этого могут быть минимизированы потери радикалов фтора вследствие объемной и поверхностной рекомбинации.Those skilled in the art will also appreciate that the reaction chamber in which the solid material is provided to react with fluorine radicals must be inert to fluorine radicals. For example, the reaction chamber may have a passivated nickel or monel metal surface. Due to the high reactivity of fluorine radicals, the distance between the plasma source and the solid material in the reactor must be kept short even when using a remote plasma source. By this means, the loss of fluorine radicals due to bulk and surface recombination can be minimized.

Фторид металла, полученный из этой реакции, может быть извлечен из реактора после завершения реакции. В зависимости от давления насыщенного пара фторида металла можно также извлекать фторид металла из газовой фазы. Например, когда реакция радикалов фтора и твердого материала осуществляется посредством выставления твердого материала в газовый поток, содержащий радикалы фтора, газовый поток может быть удобно использован после контакта с твердым материалом для транспортирования фторида металла в качестве газообразного продукта реакции из реакционной камеры. Затем, фторид металла может быть извлечен из газовой фазы, например, посредством охлаждения газовой фазы до соответствующей температуры, при которой фторид металла осаждается.The metal fluoride produced from this reaction can be recovered from the reactor after completion of the reaction. Depending on the vapor pressure of the metal fluoride, it is also possible to recover the metal fluoride from the gas phase. For example, when the reaction of fluorine radicals and a solid material is carried out by exposing the solid material to a gas stream containing fluorine radicals, the gas stream can conveniently be used after contact with the solid material to transport the metal fluoride as a reaction gas out of the reaction chamber. The metal fluoride may then be recovered from the gas phase, for example by cooling the gas phase to an appropriate temperature at which the metal fluoride precipitates.

Структура фторида металла, который получают посредством этой реакции, зависит от типа металла, который вступает в реакцию с радикалами фтора. Как будет понятно, когда твердый материал, вступающий в реакцию с радикалами фтора, содержит молибден, извлекаемый фторид металла содержит фторид молибдена, т.е., для каждого из элементарных металлов или элементарного полуметалла, выбираемых из молибдена, технеция, рутения, родия, палладия, вольфрама, рения, осмия, иридия, платины, золота, урана, и теллура, присутствующих в твердом материале, посредством этой реакции будет образован соответствующий фторид металла или полуметалла. Нижеследующая таблица обеспечивает обзор металлов и фторидов, которые могут быть получены посредством их реакции с радикалами фтора с использованием процесса выработки фторида металла согласно настоящему изобретению.The structure of the metal fluoride that is produced through this reaction depends on the type of metal that reacts with the fluorine radicals. As will be understood, when the solid material reacting with fluorine radicals contains molybdenum, the recovered metal fluoride contains molybdenum fluoride, i.e., for each of the elemental metals or elemental semi-metals selected from molybdenum, technetium, ruthenium, rhodium, palladium , tungsten, rhenium, osmium, iridium, platinum, gold, uranium, and tellurium present in the solid material, the corresponding metal or semi-metal fluoride will be formed by this reaction. The following table provides an overview of the metals and fluorides that can be produced by reacting them with fluorine radicals using the metal fluoride production process of the present invention.

МеталлMetal Получаемый фторид металлаThe resulting metal fluoride MoMo MoF6 MoF 6 TeTe TeF6 TeF 6 RuRu RuF5, RuF6 RuF 5 , RuF 6 RhRh RhF3, RhF6 RhF 3 , RhF 6 PdPd PdF6 PDF 6 WW WF6 WF 6 ReRe ReF6, ReF7 ReF 6 , ReF 7 OsOs OsF6 OSF 6 IrIr IrF6 IrF 6 PtPt PtF4, PtF6 PtF 4 , PtF 6 AuAu AuF3, AuF5 AuF3 , AuF5 UU UF6 UF 6

Нижеследующие пункты обеспечивают сущность важных вариантов осуществления процесса выработки фторида металла согласно настоящему изобретению.The following paragraphs provide the essence of important embodiments of the metal fluoride production process according to the present invention.

1С. Процесс для обеспечения фторида металла, причем упомянутый процесс содержит этапы, на которых:1C. A process for providing metal fluoride, said process comprising the steps of:

образуют радикалы фтора из фторсодержащего исходного соединения с использованием источника плазмы;forming fluorine radicals from a fluorine-containing starting compound using a plasma source;

проводят реакцию радикалов фтора с твердым материалом, содержащим элементарный металл, для получения фторида металла или с твердым материалом, содержащим элементарный полуметалл, для получения фторида металла или фторида полуметалла; иreacting fluorine radicals with a solid material containing an elemental metal to produce a metal fluoride or with a solid material containing an elemental semimetal to produce a metal fluoride or a semimetal fluoride; And

извлекают фторид металла;metal fluoride is recovered;

причем металл выбирают из молибдена, технеция, рутения, родия, палладия, вольфрама, рения, осмия, иридия, платины, золота и урана, и полуметаллом является теллур.wherein the metal is selected from molybdenum, technetium, ruthenium, rhodium, palladium, tungsten, rhenium, osmium, iridium, platinum, gold and uranium, and the semi-metal is tellurium.

2С. Процесс по пункту 1С, в котором твердый материал содержит единственный элементарный металл, и в котором этот металл выбирают из молибдена, технеция, рутения, родия, палладия, вольфрама, рения, осмия, иридия, платины, золота и урана.2C. The process of claim 1C, wherein the solid material contains a single elemental metal, and wherein the metal is selected from molybdenum, technetium, ruthenium, rhodium, palladium, tungsten, rhenium, osmium, iridium, platinum, gold and uranium.

3С. Процесс по пункту 1С или 2С, в котором металл выбирают из молибдена, рутения, родия, вольфрама, рения, осмия, иридия, платины и урана.3C. The process of item 1C or 2C, in which the metal is selected from molybdenum, ruthenium, rhodium, tungsten, rhenium, osmium, iridium, platinum and uranium.

4С. Процесс по любому из пунктов 1С-3С, в котором источник плазмы является удаленным источником плазмы.4C. The process of any one of paragraphs 1C-3C, in which the plasma source is a remote plasma source.

5С. Процесс по любому из пунктов 1С-4С, в котором фторсодержащее исходное соединение выбирают из NF3, F2, SF6 и CF4.5C. The process of any one of claims 1C-4C, wherein the fluorine-containing starting compound is selected from NF 3 , F 2 , SF 6 and CF 4 .

6С. Процесс по пункту 5С, в котором фторсодержащее исходное соединение является NF3.6C. The process of 5C, wherein the fluorine-containing starting compound is NF 3 .

7С. Процесс по любому из пунктов 1С-6С, в котором реакция радикалов фтора с твердым материалом, содержащим элементарный металл, содержит этап, на котором выставляют твердый материал в газовый поток, который содержит радикалы фтора.7C. The process of any one of claims 1C to 6C, wherein the reaction of fluorine radicals with a solid material containing an elemental metal comprises exposing the solid material to a gas stream that contains fluorine radicals.

Фиг. 1 показывает схематическое изображение иллюстративной реакционной системы, которая может быть использована для осуществления реакции твердого материала с радикалами фтора в контексте двух аспектов настоящего изобретения. Обеспечиваемыми газами являются фторсодержащее исходное соединение (1), водород (необязательно, (2)) и (благородный) газ-носитель (необязательно, (3)). Композиция газового потока может регулироваться регуляторами (4) массового расхода, по одному для аргона (необязательно), водорода (необязательно), и фторсодержащего исходного соединения. Технологический газ достигает удаленного источника (5) плазмы, где образуются радикалы фтора. Необязательно, радикалы водорода могут быть образованы перед реакцией для гидрогенизации возможного оксидного слоя на платиновых металлах, на молибдене или на вольфраме. Фторирование происходит в реакционной трубке (7), которая может нагреваться печью (6). Продукт реакции может быть осажден в последующих холодных уловителях и может быть удален через экстракционные порты, расположенные за каждым холодным уловителем. После холодных уловителей могут быть расположены два поглотителя (8) фтора, которые связывают непотребленные реакционноспособные частицы фтора и посредством этого защищают насосный блок (9). Fig. 1 shows a schematic diagram of an exemplary reaction system that can be used to react a solid material with fluorine radicals in the context of two aspects of the present invention. The gases provided are a fluorine-containing feed compound (1), hydrogen (optional, (2)), and a (noble) carrier gas (optional, (3)). The composition of the gas stream can be controlled by mass flow controllers (4), one each for argon (optional), hydrogen (optional), and fluorine-containing feed compound. The process gas reaches a remote plasma source (5) where fluorine radicals are generated. Optionally, hydrogen radicals may be generated prior to the reaction to hydrogenate a possible oxide layer on the platinum metals, molybdenum, or tungsten. Fluorination takes place in a reaction tube (7), which can be heated by an oven (6). The reaction product can be deposited in subsequent cold traps and can be removed through extraction ports located behind each cold trap. After the cold traps, two fluorine absorbers (8) can be located, which bind unconsumed reactive fluorine particles and thereby protect the pump unit (9).

ПРИМЕРЫEXAMPLES

Пример 1 - приготовление смеси фторида урана и фторида металлаExample 1 - preparation of a mixture of uranium fluoride and metal fluoride

а) Реакционная система для приготовления фторидов урана и молибденаa) Reaction system for the preparation of uranium and molybdenum fluorides

Смесь UF6 и MoF6 приготовили с использованием реакционной системы, которая схематично показана схематическим изображением на фиг. 1.A mixture of UF 6 and MoF 6 was prepared using a reaction system which is schematically shown in the schematic diagram in FIG. 1.

Эта система (далее называемая линией фторирования) состоит из следующих подсистем: устройства (1), (2), (3), (4) подачи газа, удаленный источник (RPS, (5)) плазмы, реакционная трубка (6), (7), трубопроводы и холодные уловители, система (8) поглощения и насосная станция (9). Дополнительно, несколько периферических устройств обеспечивают регулирование процесса. Они включают в себя блоки управления для регуляторов массового расхода (mass flow controller - MFC), устройство считывания для датчиков давления, блок управления для печи, источник питания для СВЧ-устройства, а также PC, клавиатуру и экран, которые необходимы для функционирования управляющего программного средства для RPS. Проводка системы размещена в отдельной стойке управления.This system (hereinafter called the fluoridation line) consists of the following subsystems: gas supply devices (1), (2), (3), (4), remote source (RPS, (5)) of plasma, reaction tube (6), ( 7), pipelines and cold traps, absorption system (8) and pumping station (9). Additionally, several peripheral devices provide process control. They include control units for mass flow controllers (MFC), a readout device for pressure sensors, a control unit for the oven, a power supply for the microwave device, as well as a PC, keyboard and screen, which are necessary for the operation of the control software funds for RPS. The system wiring is located in a separate control rack.

Использование трех MFC (4) позволяет управлять скоростью газового потока и, таким образом, точной композицией технологического газа. Технологический газ подают в RPS (5), где в зависимости от его точной композиции образуются радикалы фтора, водорода и кислорода. (Необязательное) использование кислорода позволяет обеспечить синтез оксифторидов, в то время как (необязательное) использование водорода позволяет обеспечить удаление возможных оксидных слоев на подложке.The use of three MFCs (4) allows the gas flow rate and thus the precise composition of the process gas to be controlled. The process gas is fed into the RPS (5), where fluorine, hydrogen and oxygen radicals are generated, depending on its exact composition. The (optional) use of oxygen allows for the synthesis of oxyfluorides, while the (optional) use of hydrogen allows for the removal of possible oxide layers on the substrate.

Фактическое фторирование происходит в нагреваемой реакционной трубке (7). Холодные уловители расположены ниже по потоку и позволяют обеспечить осаждение продукта реакции. Таким образом, использование последнего холодного уловителя в качестве «уловителя-геттера» оказалось предпочтительным для удаления остатков и примесей из системы. Дальше вниз по потоку расположены поглотители (8) фтора, которые предпочтительно связывают непотребленные реакционноспособные частицы фтора и, таким образом, защищают последующие насосы (9).The actual fluorination occurs in a heated reaction tube (7). Cold traps are located downstream and allow precipitation of the reaction product. Thus, the use of the last cold trap as a "getter" has proven to be preferable for removing residues and impurities from the system. Further downstream are fluorine absorbers (8), which preferentially bind unconsumed reactive fluorine species and thus protect downstream pumps (9).

Использование удаленного источника плазмы предпочтительно позволяет обеспечить синтез фторидов в низком вакууме. Таким образом, не требуется использование автоклавов, повышенного давления и/или высоких температур.The use of a remote plasma source preferably allows fluoride synthesis to occur under low vacuum. Thus, the use of autoclaves, high pressure and/or high temperatures is not required.

Подача газа с использованием MFCGas supply using MFC

Подачей технологических газов управляют три MFC (регуляторы массового расхода), изготовленные компанией Bronkhorst. Они управляются по интерфейсу RS232 Системой управления и считывания E-8501-0-2A, также изготовленной компанией Bronkhorst. MFC также снабжены портом EtherCAT. Считывание давления происходит посредством двух емкостных датчиков CERAVAC Transmitter CTR100N компании Oerlikon Leybold с максимальным диапазоном давления 100 торр и 10 торр, соответственно. Таким образом, датчик на 100 торр расположен прямо после RPS, в то время как датчик на 10 торр расположен ниже по потоку от третьего холодного уловителя. Использование емкостных датчиков обеспечивает преимущество, состоящее в их независимости от подаваемого газа.The supply of process gases is controlled by three MFCs (mass flow controllers) manufactured by Bronkhorst. They are controlled via RS232 interface by the E-8501-0-2A control and readout system, also manufactured by Bronkhorst. MFCs are also equipped with an EtherCAT port. Pressure reading occurs via two Oerlikon Leybold CERAVAC Transmitter CTR100N capacitive sensors with a maximum pressure range of 100 Torr and 10 Torr, respectively. Thus, the 100 Torr sensor is located directly downstream of the RPS, while the 10 Torr sensor is located downstream of the third cold trap. The use of capacitive sensors offers the advantage of being independent of the supply gas.

MFC 1 подает в RPS фторсодержащий технологический газ (фторсодержащее исходное соединение). В этом примере был использован NF3, но эта система также позволяет использовать другие технологические газы. Для обеспечения продолжительного срока службы, MFC 1 снабжен прокладками FFKM (Kalrez).MFC 1 supplies the RPS with fluorine-containing process gas (fluorine-containing feed compound). In this example, NF 3 was used, but this system also allows the use of other process gases. To ensure long service life, MFC 1 is equipped with FFKM (Kalrez) gaskets.

MFC 2 подает в RPS аргон, который может быть использован в качестве газа-носителя и/или для продувки линии после процесса фторирования и для обеспечения противотока при открывании экстракционных портов (минимизирующего проникновение кислорода и влаги). Прокладки MFC 2 изготовлены из вайтона.The MFC 2 supplies the RPS with argon, which can be used as a carrier gas and/or to purge the line after the fluorination process and to provide a backflow when opening the extraction ports (minimizing the ingress of oxygen and moisture). MFC 2 gaskets are made of Viton.

MFC 3, при необходимости, подает в линию либо кислород (синтез оксифторидов), либо водород (удаление возможных оксидных слоев на подложке).MFC 3, if necessary, supplies either oxygen (synthesis of oxyfluorides) or hydrogen (removal of possible oxide layers on the substrate) into the line.

Удаленный источник плазмы (RPS)Remote Plasma Source (RPS)

Плазма горит внутри удаленного источника плазмы. Плазма создается с использованием СВЧ-излучения с частотой 2,45 ГГц. Это излучение обеспечивает энергию для разрывания связей фтора во фторсодержащем технологическом газе (фторсодержащем исходном соединении). При этом может быть создана высокая концентрация радикалов фтора (степень диссоциации больше 95%), которая позволяет обеспечить очень эффективное фторирование.The plasma burns inside the remote plasma source. The plasma is created using microwave radiation with a frequency of 2.45 GHz. This radiation provides the energy to break fluorine bonds in the fluorine-containing process gas (fluorine-containing feed compound). In this case, a high concentration of fluorine radicals can be created (the degree of dissociation is greater than 95%), which allows for very effective fluorination.

Вследствие его относительно слабой связи, NF3 предпочтительно используется в качестве технологического газа. RPS является устройством модели MA3000C-193BB компании MUEGGE. Согласно техническим характеристикам, эта модель требует высокого расхода технологического газа, составляющего по меньшей мере 500 куб. см в мин. Однако, во время эксплуатации было продемонстрировано, что RPS может надежно функционировать при значительно меньших расходах вплоть до 2 куб. см в мин. RPS запитывается СВЧ-источником питания MX3000D-117KL (MPS) с максимальной выходной мощностью 3000 Вт, также изготавливаемым компанией MUEGGE. Он управляется посредством PC, который выполняет управляющее программное средство на основе Windows. Однако, входной сигнал для RPS основан на CAN-шине, так что преобразователь сигналов размещен между PC и MPS.Due to its relatively weak binding, NF 3 is preferably used as a process gas. The RPS is a device model MA3000C-193BB from MUEGGE. According to the technical specifications, this model requires a high process gas flow rate of at least 500 cubic meters. cm per minute However, during operation it has been demonstrated that the RPS can operate reliably at significantly lower flow rates down to 2 cu. cm per minute The RPS is powered by the MX3000D-117KL Microwave Power Supply (MPS) with a maximum output power of 3000 W, also manufactured by MUEGGE. It is controlled by a PC, which runs a Windows-based control software. However, the input signal for the RPS is based on the CAN bus, so the signal converter is placed between the PC and the MPS.

Контроль охлаждающей воды для обоих компонентов является автоматизированным. Как только температура покидает точно определенное окно, или расход охлаждающей воды становится слишком низким, блокирующее устройство закрывает MFC. Если давление охлаждающей воды превышает пороговое значение, то магнитные клапаны на входе выключают охлаждающую воду для защиты системы от повреждения и/или утечки.Cooling water control for both components is automated. As soon as the temperature leaves a precisely defined window, or the cooling water flow becomes too low, the blocking device closes the MFC. If the cooling water pressure exceeds a threshold value, inlet solenoid valves turn off the cooling water to protect the system from damage and/or leakage.

Реакционная трубкаReaction tube

Фактическое фторирование происходит в реакционной трубке. Реакционная трубка изготовлена из никеля, который был перед этим пассивирован. Она размещена внутри печи, которая может быть нагрета вплоть до 1000°С. Вследствие высокой реакционной способности радикалов фтора, расстояние от плазмы до подложки должно поддерживаться как можно меньшим для уменьшения потерь вследствие рекомбинации. Таким образом, только короткая переходная четырехходовая крестовина размещена между RPS и реакционной трубкой. Здесь расположен один из датчиков давления, а также смотровое окно, снабженное окном из сапфирового стекла, на противоположной стороне. Смотровое окно, с одной стороны, позволяет проверять, горит ли плазма, и, с другой стороны, позволяет прямо оценивать процесс реакции на подложке.The actual fluorination occurs in the reaction tube. The reaction tube is made of nickel, which has previously been passivated. It is placed inside a furnace that can be heated up to 1000°C. Due to the high reactivity of fluorine radicals, the distance from the plasma to the substrate should be kept as small as possible to reduce losses due to recombination. Thus, only a short four-way crosspiece is placed between the RPS and the reaction tube. One of the pressure sensors is located here, as well as a viewing window equipped with a sapphire crystal window on the opposite side. The observation window, on the one hand, allows you to check whether the plasma is burning, and, on the other hand, allows you to directly evaluate the reaction process on the substrate.

Трубопроводы и холодные уловители с байпасомPipelines and cold traps with bypass

Трубопроводы идут из реакционной трубки дальше вниз по потоку к холодным уловителям, в которых происходит осаждение.Piping runs from the reaction tube further downstream to cold traps where precipitation occurs.

Трубопроводы изготовлены из нержавеющей стали 1.4404 диаметром ½ дюйма. Все используемые клапаны являются мембранными клапанами типа 6L ELD8 77X-P компании Swagelok. Эти клапаны обеспечивают высокую коррозионную стойкость.The pipes are made of 1.4404 stainless steel with a diameter of ½ inch. All valves used are Swagelok Type 6L ELD8 77X-P diaphragm valves. These valves provide high corrosion resistance.

Холодные уловители изготовлены из PFA и имеют простую конструкцию в виде U-образной трубки. Они пассивируются перед использованием под давлением 1 бар в течение 24 часов чистым фтором для удаления нефторированных составляющих и, таким образом, для обеспечения химической инертности материала. Каждый холодный уловитель может быть перепущен. Это позволяет обеспечить продувку системы аргоном перед процессом повторной возгонки, с одной стороны, и, с другой стороны, позволяет переключаться на другой холодный уловитель, если осажденный продукт отрицательно влияет на расход газа, приводя к повышению давления. Дополнительно, оказалось полезным использовать холодный уловитель, находящийся дальше всех вниз по потоку, в качестве «уловителя-геттера» для удаления остатков и остаточной влаги, которые остаются после нагревания и создания разрежения в системе, и, таким образом, для дополнительного увеличения чистоты синтезированных продуктов.Cold traps are made of PFA and have a simple U-tube design. They are passivated before use at 1 bar for 24 hours with pure fluorine to remove non-fluorinated constituents and thus render the material chemically inert. Each cold trap can be bypassed. This allows the system to be purged with argon before the re-sublimation process, on the one hand, and, on the other hand, allows switching to another cold trap if the precipitated product negatively affects the gas flow, leading to an increase in pressure. Additionally, it has proven useful to use the cold trap furthest downstream as a “getter” to remove residues and residual moisture that remain after heating and vacuuming the system, and thus further increase the purity of the synthesized products. .

Система поглощенияAbsorption system

Система поглощения состоит из двух трубок, изготовленных их нержавеющей стали 1.4435, заполненных поглотителем фтора. Это может быть натронная известь, Al2O3 или TiO2. Они защищают насосный блок от неосажденных реакционноспособных частиц фтора. Трубки с поглотителем соединены с клапанами таким образом, что они могут быть использованы либо последовательно, либо таким образом, чтобы передняя трубка могла быть перепущена. Три термопары на каждой трубке позволяют контролировать фронт реакции. Таким образом, они позволяют измерять уровень истощения материала поглотителя. Трубки с поглотителем соединены с линией посредством фланцев DN 40 CF.The absorption system consists of two tubes made of stainless steel 1.4435, filled with a fluorine absorbent. It can be soda lime, Al 2 O 3 or TiO 2 . They protect the pump unit from non-precipitated reactive fluorine particles. The absorber tubes are connected to the valves in such a way that they can be used either in series or in such a way that the front tube can be bypassed. Three thermocouples on each tube allow monitoring the reaction front. Thus, they allow the level of depletion of the absorber material to be measured. Tubes with absorber are connected to the line via DN 40 CF flanges.

Насосный блокPump block

В качестве насосной системы использовали роторно-лопастной насос TRIVAC D40BCS с маслом PTFE компании Leybold в качестве первой стадии, усиленный вакуумным насосом Рутса RUVAC WSU 251 в качестве второй стадии. На этой стадии размещен клапан SECUVAC, который автоматически вентилирует насосы и закрывает систему на стороне вакуума, когда роторно-лопастной насос выключается. Роторно-лопастной насос снабжен химическим фильтром CFS 40-65, который состоит из пористого Al2O3 и удаляет остатки из масла. Он также снабжен выпускным фильтром ARS 40 65 с возвратом смазочного материала.The pumping system used was a TRIVAC D40BCS rotary vane pump with Leybold PTFE oil as the first stage, reinforced with a Roots vacuum pump RUVAC WSU 251 as the second stage. The SECUVAC valve is placed at this stage, which automatically vents the pumps and closes the system on the vacuum side when the rotary vane pump is turned off. The rotary vane pump is equipped with a chemical filter CFS 40-65, which consists of porous Al 2 O 3 and removes residues from the oil. It is also equipped with an ARS 40 65 exhaust filter with lubricant return.

Экстракция продукта синтезаExtraction of the synthesis product

Продукт синтеза экстрагируют из холодных уловителей посредством его повторной конденсации в пробоотборных цилиндрах. Эти цилиндры снабжены мембранным клапаном и соединены с экстракционными портами. Пробоотборный цилиндр охлаждается жидким азотом, в то время как охлаждающее вещество холодных уловителей одновременно удаляется. Этот этап повторной конденсации еще больше увеличивает чистоту продукта синтеза.The synthesis product is extracted from cold traps by re-condensing it in sampling cylinders. These cylinders are equipped with a diaphragm valve and are connected to extraction ports. The sampling cylinder is cooled with liquid nitrogen while the coolant in the cold traps is simultaneously removed. This recondensation step further increases the purity of the synthesis product.

b) Приготовление UFb) Preparation of UF 66 и MoF and MoF 66

С использованием реакционной системы, описанной выше, смесь, содержащую UF6 и MoF6, обеспечили в соответствии с нижеследующим протоколом.Using the reaction system described above, a mixture containing UF 6 and MoF 6 was provided in accordance with the following protocol.

- Очистка металлической подложки, содержащей 99 вес. % U и 1 вес. % Mo, 7 М HNO3 для удаления оксидного слоя, затем удаление HNO3 деструктором (dest.) воды и ацетоном (общий вес после очистки: 1504,8 мг).- Cleaning a metal substrate containing 99 wt. % U and 1 wt. % Mo, 7 M HNO 3 to remove the oxide layer, then remove HNO3 with decomposer (dest.) water and acetone (total weight after cleaning: 1504.8 mg).

- Размещение подложки на монель-носителе и вставление его под противотоком аргона в реакционную камеру.- Placing the substrate on the monel carrier and inserting it under a countercurrent of argon into the reaction chamber.

- Продувка всей системы аргоном три раза и затем создание разрежения для удаления любого кислорода или влаги, которые прошли в систему во время введения носителя и подложки. Во время процесса продувки, поглотители перепускаются для предотвращения накопления нежелательной пыли из материала поглотителя в находящихся ниже по потоку клапанах.- Purging the entire system with argon three times and then creating a vacuum to remove any oxygen or moisture that entered the system during the introduction of the carrier and substrate. During the purge process, the absorbers are bypassed to prevent the accumulation of unwanted dust from the absorber material in the downstream valves.

- Заполнение сосудов Дьюара холодных уловителей разными охлаждающими смесями (в последних экспериментах, изопропанольный сухой лед при температуре -82°С для холодного уловителя 1, изопропанольный сухой лед при температуре -85°С для холодного уловителя 2 и жидкий азот при температуре -190°С для третьего холодного уловителя).- Filling Dewar vessels of cold traps with different cooling mixtures (in the latest experiments, isopropanol dry ice at a temperature of -82°C for cold trap 1, isopropanol dry ice at a temperature of -85°C for cold trap 2 and liquid nitrogen at a temperature of -190°C for the third cold trap).

- Закрывание всех байпасных клапанов MFC.- Closing all MFC bypass valves.

- Закрывание всех байпасных клапанов холодных уловителей.- Closing all cold trap bypass valves.

- Закрывание байпаса поглотителя и открывание клапанов поглотителя.- Closing the absorber bypass and opening the absorber valves.

- Включение охлаждающей воды для RPS (удаленного источника плазмы) и СВЧ-источника питания (Microwave Power Supply - MPS), проверка того, что расход превышает 4 л/мин.- Turn on the cooling water for the RPS (Remote Plasma Source) and Microwave Power Supply (MPS), checking that the flow rate is greater than 4 l/min.

- Установление значения для MFC Ar на панели управления MFC равным 20 куб. см в мин.- Setting the value for MFC Ar on the MFC control panel to 20 cc. cm per minute

- Запуск RPS на управляющем компьютере, установление его на 3000 Вт.- Launch RPS on the control computer, setting it to 3000 W.

- Установление значения для MFC NF3 на панели управления MFC равным 20 куб. см в мин.- Setting the value for MFC NF 3 on the MFC control panel to 20 cc. cm per minute

- Контроль через сапфировое окно, правильно ли зажглась плазма.- Control through the sapphire window whether the plasma has been ignited correctly.

- Фторирование в течение 45 минут до тех пор, пока мишень не будет растворена (под контролем через окно из сапфирового стекла).- Fluoridation for 45 minutes until the target is dissolved (under control through a sapphire glass window).

- Датчик 1 давления: между 3,70 (начало процесса) и 4,15 мбар (конец процесса).- Pressure sensor 1: between 3.70 (start of process) and 4.15 mbar (end of process).

- Датчик 2 давления: между 3,04 (начало процесса) и 3,28 мбар (конец процесса).- Pressure sensor 2: between 3.04 (start of process) and 3.28 mbar (end of process).

- Максимальная температура реакционной камеры 74,6°С (не требуется принудительное охлаждение трубки).- Maximum temperature of the reaction chamber is 74.6°C (no forced cooling of the tube is required).

- Закрывание холодных уловителей посредством закрывания их клапанов.- Closing cold traps by closing their valves.

- Удаление охлаждающих смесей и позволение фторидам в холодных уловителях нагреваться.- Removing cooling mixtures and allowing fluorides in cold traps to warm up.

- Экстрагирование фторидов через экстракционные порты и перемещение их в FEP-трубку, охлаждаемую жидким азотом. Наибольшая концентрация MoF6 обеспечивается в холодном уловителе 3, и поэтому он будет экстрагироваться через порт 3.- Extract fluorides through extraction ports and move them into FEP tubing cooled with liquid nitrogen. The highest concentration of MoF 6 is provided in the cold trap 3, and therefore it will be extracted through port 3.

- Количество MoF6, извлеченного из холодного уловителя 3, составило около 35% от общего количества MoF6, выработанного во время реакции, и было увеличено с 1:99 до 3:2 (весовое отношение MoF6 к UF6). Еще 20% MoF6 было осаждено в холодном уловителе 1. Количество UF6, которое было извлечено, не записывалось.- The amount of MoF 6 recovered from the cold trap 3 was about 35% of the total amount of MoF 6 produced during the reaction and was increased from 1:99 to 3:2 (weight ratio of MoF 6 to UF 6 ). An additional 20% MoF 6 was deposited in cold trap 1. The amount of UF 6 that was recovered was not recorded.

Пример 2 - газофазное разделение UV-светом с использованием СО в качестве поглотителя фтораExample 2 - Gas-phase separation by UV light using CO as a fluorine scavenger

Смесь 1:1 (по весу) UF6 и MoF6 поместили в кварцевый сосуд. В эту смесь добавили (газообразный) СО при 100 кПа (1 бар), и смесь UF6/MoF6/CO облучили ультрафиолетовым светом, имеющим длину волны 395 нм, в течение 12 часов. Происходили следующие реакции:A 1:1 mixture (by weight) of UF 6 and MoF 6 was placed in a quartz vessel. CO (gaseous) was added to this mixture at 100 kPa (1 bar) and the UF 6 /MoF 6 /CO mixture was irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 395 nm for 12 hours. The following reactions occurred:

Через 12 часов облучения, реакционную смесь охладили с использованием жидкого азота (-196°С) и откачали летучий COF2. Дополнительный (газообразный) СО при 100 кПа (1 бар) добавили в кварцевый сосуд, и смесь снова облучили светом на 395 нм в течение дополнительных 12 до 24 часов.After 12 hours of irradiation, the reaction mixture was cooled using liquid nitrogen (-196°C) and the volatile COF 2 was pumped off. Additional (gaseous) CO at 100 kPa (1 bar) was added to the quartz vessel and the mixture was again irradiated with light at 395 nm for an additional 12 to 24 hours.

После этого дополнительного цикла облучения, реакционную смесь охладили до -196°С и откачали летучий COF2. Осталась смесь UF5 (твердый, нелетучий) и MoF6 (жидкий, летучий). MoF6 затем отделили от UF5 посредством перегонки. Как UF5, так и MoF6 собрали в оцениваемых количественно объемах в конце разделения. Анализ с использованием атомно-эмиссионной спектроскопии с СВЧ-плазмой (microwave plasma atomic emission spectroscopy - MP-AES) показал, что проба молибдена является чистой, и детектируемые количества урана отсутствуют. Анализ пробы UF5 показал, что больше 99% молибдена было удалено.After this additional irradiation cycle, the reaction mixture was cooled to -196°C and the volatile COF 2 was pumped off. What remains is a mixture of UF 5 (solid, non-volatile) and MoF 6 (liquid, volatile). MoF 6 was then separated from UF 5 by distillation. Both UF 5 and MoF 6 were collected in quantifiable volumes at the end of the separation. Analysis using microwave plasma atomic emission spectroscopy (MP-AES) showed that the molybdenum sample was clean and there were no detectable amounts of uranium. Analysis of the UF 5 sample showed that more than 99% of the molybdenum had been removed.

Подобным образом, эта реакция может быть осуществлена с использованием газообразного водорода (H2). Разделение осуществляли так же, как разделение с СО, за исключением того, что соответствующими реакциями являются:Likewise, this reaction can be carried out using hydrogen gas (H 2 ). The separation was carried out in the same way as the separation with CO, except that the corresponding reactions were:

Однако, следует обратить внимание на выбор соответствующего реакционного сосуда. Кварц нельзя использовать, поскольку он будет вступать в реакцию с образованным газом HF. Перфторированный пластик также нельзя рекомендовать вследствие растворимости MoF6 в таких пластиках.However, care should be taken to select an appropriate reaction vessel. Quartz should not be used as it will react with the HF gas produced. Perfluorinated plastics also cannot be recommended due to the solubility of MoF 6 in such plastics.

ПроцедурыProcedures

1. 200 мг UF5 и 200 мг MoF6 перегнали в кварцевый сосуд (который был предварительно осушен пламенем; объем кварцевого сосуда приблизительно составлял 30 мл).1. 200 mg UF 5 and 200 mg MoF 6 were distilled into a quartz vessel (which was previously flame dried; the volume of the quartz vessel was approximately 30 ml).

2. СО (газ) при 100 кПа (1 бар) добавили в сосуд.2. CO (gas) at 100 kPa (1 bar) was added to the vessel.

3. Смесь UF6/MoF6/CO облучили светом на 395 нм в течение 12 часов.3. The UF 6 /MoF 6 /CO mixture was irradiated with light at 395 nm for 12 hours.

4. Смесь охладили до -196°С (с использованием жидкого азота) и откачали летучий COF2.4. The mixture was cooled to -196°C (using liquid nitrogen) and the volatile COF 2 was pumped off.

5. Свежий СО при 100 кПа (1 бар) поместили в сосуд, и смесь снова облучили светом на 395 нм в течение дополнительных 12 до 24 часов.5. Fresh CO at 100 kPa (1 bar) was placed in the vessel and the mixture was again irradiated with light at 395 nm for an additional 12 to 24 hours.

6. Смесь охладили до -196°С и откачали оставшийся СО и COF2. Осталась смесь MoF6 (жидкий, летучий) и UF5 (твердый, нелетучий).6. The mixture was cooled to -196°C and the remaining CO and COF 2 were pumped out. What remains is a mixture of MoF 6 (liquid, volatile) and UF 5 (solid, non-volatile).

7. MoF6 затем перегнали в новый кварцевый сосуд.7. MoF 6 was then distilled into a new quartz vessel.

8. Анализ MP-AES провели на молибденсодержащей (MoF5, см. ниже) и урансодержащей (UF5) пробах для проверки чистоты.8. MP-AES analysis was performed on molybdenum-containing (MoF 5 , see below) and uranium-containing (UF 5 ) samples to check purity.

- Для облегчения обращения с пробой MoF6 для измерений MP-AES, MoF6 восстановили до MoF5 светом с длиной волны 252 нм с использованием следующей реакции:- To facilitate handling of the MoF 6 sample for MP-AES measurements, MoF 6 was reduced to MoF 5 with light at 252 nm using the following reaction:

- Результаты измерений MP-AES для урансодержащей (UF5) пробы можно найти в Таблице 1. Результаты измерений MP-AES для молибденсодержащей (MoF5) пробы можно найти в Таблице 2.- The MP-AES measurement results for the uranium containing (UF 5 ) sample can be found in Table 1. The MP-AES measurement results for the molybdenum containing (MoF 5 ) sample can be found in Table 2.

Результатыresults

Таблица 1: результаты MP-AES урановой пробы (UF5), полученной после UV-отделения MoF6 от UF6 с использованием света на 395 нм и монооксида углерода. Все опыты проводили с тремя повторениями.Table 1: MP-AES results of a uranium sample (UF 5 ) obtained after UV separation of MoF 6 from UF 6 using 395 nm light and carbon monoxide. All experiments were carried out in triplicate.

Опыт 1 (U)Experience 1 (U) Опыт 2 (U)Experience 2 (U) Опыт 3 (U)Experience 3 (U) Mo, мг/лMo, mg/l 0,16±0,010.16±0.01 0,16±0,010.16±0.01 0,13±0,000.13±0.00 % Mo%Mo 0,30±0,010.30±0.01 0,32±0,010.32±0.01 0,26±0,000.26±0.00 U, мг/лU, mg/l 39,31±2,2739.31±2.27 35,62±0,7735.62±0.77 35,52±0,9535.52±0.95 % U%U 73,52±1,4173.52±1.41 68,61±1,7068.61±1.70 68,89±1,0568.89±1.05 Отношение Mo/U
до разделения
Mo/U ratio
before separation
1,71.7 1,631.63 1,611.61
Отношение Mo/U
после разделения
Mo/U ratio
after separation
0,01±0,000.01±0.00 0,01±0,000.01±0.00 0,01±0,000.01±0.00
% удаленного Mo% Mo removed 99,41±0,0299.41±0.02 99,30±0,0399.30±0.03 99,42±0,0199.42±0.01

Таблица 1 показывает анализ пробы UF5, полученной после газофазного разделения с использованием СО в качестве поглотителя фтора. Разделение осуществили три раза, Опыт 1 - Опыт 3. Измерения проводили с тремя повторениями, и среднее значение результатов сообщается вместе со средним квадратичным отклонением. Количество Mo сообщается вместе с его процентом в пробе. Подобным образом, количество U сообщается вместе с его процентом в пробе. Отношения Mo/U до и после разделения приведены вместе с % удаленного Mo.Table 1 shows the analysis of a UF 5 sample obtained after gas phase separation using CO as a fluorine scavenger. The separation was carried out three times, Trial 1 to Trial 3. Measurements were carried out in triplicate and the mean of the results is reported along with the standard deviation. The amount of Mo is reported along with its percentage in the sample. Likewise, the amount of U is reported along with its percentage in the sample. Mo/U ratios before and after separation are given along with % Mo removed.

Таблица 2: результаты MP-AES молибденовой пробы, полученной после UV-отделения MoF6 от UF6 с использованием света на 395 нм и монооксида углерода. Единственную пробу готовили для каждого опыта.Table 2: MP-AES results of a molybdenum sample obtained after UV separation of MoF 6 from UF 6 using 395 nm light and carbon monoxide. A single sample was prepared for each experiment.

Опыт 1 (Mo)Experience 1 (Mo) Опыт 2 (Mo)Experience 2 (Mo) Опыт 3 (Mo)Experience 3 (Mo) Mo, мг/лMo, mg/l 29,1429.14 26,2926.29 28,9528.95 % Mo%Mo 39,9939.99 36,3436.34 40,0240.02 U, мг/лU, mg/l Не обнаруженNot found Не обнаруженNot found Не обнаруженNot found

Таблица 2 показывает анализ пробы MoF5, полученной после разделения с газообразным СО. Опыты 1-3, приведенные в Таблице 2, соответствуют опытам 1-3, приведенным в Таблице 1. Вся проба MoF5 была растворена для измерений MP-AES, поэтому только одна проба была приготовлена для каждого измерения. Сообщаются количества Mo, найденного в пробе, вместе с процентом Mo. Уран не был обнаружен.Table 2 shows the analysis of the MoF 5 sample obtained after separation with CO gas. Runs 1-3 in Table 2 correspond to runs 1-3 in Table 1. The entire MoF 5 sample was dissolved for the MP-AES measurements, so only one sample was prepared for each measurement. The amounts of Mo found in the sample are reported along with the percentage of Mo. No uranium was discovered.

Пример 3 - разделение с использованием жидкого диоксида серы (SOExample 3 - Separation Using Liquid Sulfur Dioxide (SO 22 ) и UV-света) and UV light

Смесь 1:1 (по весу) UF6 и MoF6 поместили в реакционный сосуд FEP или PFA. В эту смесь перегнали 3-5 мл (жидкого) SO2. Реакционную смесь затем облучили светом на 395 нм. Время облучения может быть соответствующим образом выбрано в зависимости от того, сколько UF6 присутствует в пробе. В случае 200 мг UF6, время облучения 1 час и 30 минут было более чем достаточным. Отделение MoF6 от UF6 обеспечивается посредством следующих реакций/условий:A 1:1 (by weight) mixture of UF 6 and MoF 6 was placed in a FEP or PFA reaction vessel. 3-5 ml of (liquid) SO 2 were distilled into this mixture. The reaction mixture was then irradiated with light at 395 nm. The irradiation time can be appropriately selected depending on how much UF 6 is present in the sample. In the case of 200 mg UF 6 , an irradiation time of 1 hour and 30 minutes was more than sufficient. The separation of MoF 6 from UF 6 is achieved through the following reactions/conditions:

Поскольку на MoF6 не действует UV-свет на этой длине волны (395 нм) и поскольку его реакция с SO2 является такой медленной, после облучения получили смесь UF5 (твердый, нелетучий), MoF6 (жидкий, растворенный, летучий), SO2 (жидкий, летучий) и SO2F2 (газ, летучий). MoF6 и оставшийся SO2+SO2F2 удалили из UF5 посредством перегонки. MoF6 может быть экстрагирован из раствора SO2 через несколько дней (от 4 до 7 дней) в виде твердого MoOF4, образуемого посредством реакции MoF6 с SO2, описанной выше.Since MoF 6 is not affected by UV light at this wavelength (395 nm) and since its reaction with SO 2 is so slow, after irradiation a mixture of UF 5 (solid, non-volatile), MoF 6 (liquid, dissolved, volatile), SO 2 (liquid, volatile) and SO 2 F 2 (gas, volatile). MoF 6 and remaining SO 2 +SO 2 F 2 were removed from UF 5 by distillation. MoF 6 can be extracted from the SO 2 solution after a few days (4 to 7 days) as solid MoOF 4 formed by the reaction of MoF 6 with SO 2 described above.

Анализ пробы MoOF4 с использованием MP-AES показан отсутствие детектируемых количеств урана. Измерение пробы UF5 показало, что было удалено более чем 99% молибдена.Analysis of the MoOF 4 sample using MP-AES shows no detectable amounts of uranium. Measurement of the UF 5 sample showed that more than 99% of the molybdenum had been removed.

ПроцедурыProcedures

1. 200 мг UF6 и 200 мг MoF6 перегнали в реакционный сосуд FEP или PFA. Реакционный сосуд содержал мешалку 1 см, покрытую PTFE.1. 200 mg UF 6 and 200 mg MoF 6 were distilled into a FEP or PFA reaction vessel. The reaction vessel contained a 1 cm stirrer coated with PTFE.

2. Около 3-5 мл SO2 перегнали в реакционный сосуд с использованием жидкого азота в качестве охлаждающего вещества.2. About 3-5 ml SO 2 was distilled into the reaction vessel using liquid nitrogen as a coolant.

3. Реакционную смесь нагрели до комнатной температуры и перемешали с использованием пластины мешалки для обеспечения полного растворения MoF6 и UF6 в SO2.3. The reaction mixture was warmed to room temperature and stirred using a stirrer plate to ensure complete dissolution of MoF 6 and UF 6 in SO 2 .

4. При постоянном перемешивании, пробу облучили светом на 395 нм в течение 1 часа и 30 минут.4. With constant stirring, the sample was irradiated with light at 395 nm for 1 hour and 30 minutes.

5. После облучения, получили смесь UF5 (твердый, нелетучий), MoF6 (жидкий, растворенный, летучий), SO2 (жидкий, растворитель, летучий,) и SO2F2 (газообразный, в некоторой степени растворенный, летучий).5. After irradiation, we obtained a mixture of UF 5 (solid, non-volatile), MoF 6 (liquid, dissolved, volatile), SO 2 (liquid, solvent, volatile), and SO 2 F 2 (gaseous, somewhat dissolved, volatile) .

6. MoF6 удалили посредством перегонки всех летучих соединений (MoF6, SO2, и SO2F2) в новый реакционный сосуд FEP или PFA.6. MoF 6 was removed by distilling all volatile compounds (MoF 6 , SO 2 , and SO 2 F 2 ) into a new FEP or PFA reaction vessel.

7. Молибден может быть затем экстрагирован из раствора SO2 (смеси SO2/SO2F2) посредством позволения MoF6 полностью прореагировать с растворителем SO2 для образования MoOF4, см. уравнение ниже.7. Molybdenum can then be extracted from the SO 2 solution (SO 2 /SO 2 F 2 mixture) by allowing MoF 6 to react completely with the SO 2 solvent to form MoOF 4 , see equation below.

Эта реакция является медленной и занимает около недели.This reaction is slow and takes about a week.

8. Через одну неделю, MoOF4 экстрагировали посредством откачки раствора SO2.8. After one week, MoOF 4 was extracted by pumping out the SO 2 solution.

9. Анализ MP-AES провели на урансодержащей (UF5) и молибденсодержащей (MoOF4) пробах.9. MP-AES analysis was carried out on uranium-containing (UF 5 ) and molybdenum-containing (MoOF 4 ) samples.

- Результаты анализа MP-AES урансодержащей (UF5) пробы приведены в Таблице 3. Результаты анализа MP-AES молибденсодержащей (MoOF4) пробы приведены в Таблице 4.- The results of the MP-AES analysis of the uranium-containing (UF 5 ) sample are shown in Table 3. The results of the MP-AES analysis of the molybdenum-containing (MoOF 4 ) sample are given in Table 4.

Результатыresults

Таблица 3: результаты MP-AES урановой пробы (UF5), полученной после SO2/UV-отделения MoF6 от UF6 с использованием света на 395 нм и SO2 в качестве растворителя. Все опыты проводили с тремя повторениями.Table 3: MP-AES results of uranium sample (UF 5 ) obtained after SO 2 /UV separation of MoF 6 from UF 6 using 395 nm light and SO 2 as solvent. All experiments were carried out in triplicate.

Опыт 4 (U)Experience 4 (U) Опыт 5 (U)Experience 5 (U) Опыт 6 (U)Experience 6 (U) Mo, мг/лMo, mg/l 0,08±0,000.08±0.00 0,283±0,030.283±0.03 0,10±0,010.10±0.01 % Mo% Mo 0,15±0,010.15±0.01 0,50±0,020.50±0.02 0,17±0,000.17±0.00 U, мг/лU, mg/l 37,44±0,2537.44±0.25 34,78±2,5434.78±2.54 36,22±3,7736.22±3.77 % U%U 73,01±2,3573.01±2.35 62,82±0,4262.82±0.42 63,11±0,4363.11±0.43 Отношение Mo/U
до разделения
Mo/U ratio
before separation
1,641.64 1,681.68 1,651.65
Отношение Mo/U
после разделения
Mo/U ratio
after separation
0,01±0,000.01±0.00 0,02±0,000.02±0.00 0,01±0,000.01±0.00
% удаленного Mo% Mo removed 99,69±0,0299.69±0.02 98,81±0,0498.81±0.04 99,58±0,0199.58±0.01

Таблица 3 показывает анализ пробы UF5, полученной после разделения с жидким SO2. Это разделение осуществили три раза, Опыт 4 - Опыт 6. Измерения проводили с тремя повторениями, и среднее значение результатов сообщается вместе со средним квадратичным отклонением. Количество Mo сообщается вместе с его процентом в пробе. Подобным образом, количество U сообщается вместе с его процентом в пробе. Отношения Mo/U до и после разделения приведены вместе с % удаленного Mo.Table 3 shows the analysis of the UF 5 sample obtained after separation with liquid SO 2 . This separation was carried out three times, Trial 4 - Trial 6. Measurements were carried out in triplicate and the mean of the results is reported along with the standard deviation. The amount of Mo is reported along with its percentage in the sample. Likewise, the amount of U is reported along with its percentage in the sample. Mo/U ratios before and after separation are given along with % Mo removed.

Таблица 4: результаты MP-AES молибденовой пробы (MoOF4), полученной после SO2/UV-отделения MoF6 от UF6 с использованием света на 395 нм и SO2 в качестве растворителя. Все опыты проводили с тремя повторениями.Table 4: MP-AES results of molybdenum sample (MoOF 4 ) obtained after SO 2 /UV separation of MoF 6 from UF 6 using 395 nm light and SO 2 as solvent. All experiments were carried out in triplicate.

Опыт 4 (Mo)Experience 4 (Mo) Опыт 5 (Mo)Experience 5 (Mo) Опыт 6 (Mo)Experience 6 (Mo) Mo, мг/лMo, mg/l 54,24±2,5554.24±2.55 55,90±3,7155.90±3.71 55,92±1,1155.92±1.11 % Mo%Mo 54,65±1,2354.65±1.23 50,59±1,3350.59±1.33 49,96±0,8349.96±0.83 U, мг/лU, mg/l Не обнаруженNot found Не обнаруженNot found Не обнаруженNot found

Таблица 4 показывает анализ пробы MoOF4, полученной после разделения с жидким SO2. Это разделение осуществляли три раза, Опыты 4-6, которые соответствуют Опытам 4-6, приведенным в Таблице 3. Измерения проводили с тремя повторениями, и среднее значение результатов сообщается вместе со средним квадратичным отклонением. Количество Mo сообщается вместе с его процентом в пробе. Никакой уран не был обнаружен в этих пробах.Table 4 shows the analysis of the MoOF 4 sample obtained after separation with liquid SO 2 . This separation was carried out three times, Trials 4-6, which correspond to Trials 4-6 shown in Table 3. Measurements were carried out in triplicate, and the mean of the results is reported along with the standard deviation. The amount of Mo is reported along with its percentage in the sample. No uranium was detected in these samples.

Пример 4 - разделение с использованием жидкого SOExample 4 - Separation Using Liquid SO 22 с фильтрацией with filtration

Смесь UF5/MoF5 может быть изготовлена на основе следующих реакций (с использованием указанной длины волны):A UF5/MoF5 mixture can be prepared based on the following reactions (using the specified wavelength):

Эта смесь 1:1 (по весу) UF5 и MoF6 была затем разделена посредством помещения смеси в фильтрационный сосуд (использовали стеклянную Н-трубку, но также пригоден любой соответствующий фильтрационный сосуд). В смесь перегнали 5-10 мл SO2 (жидкость). MoF5 растворим в SO2, в то время как UF5 не растворим в SO2. Разделение затем обеспечивали посредством фильтрации через стеклоприпой. После фильтрации/разделения, анализ пробы MoF5 показал присутствие меньше 0,25% урана. Анализ пробы UF5 показал, что проба содержит около 2% молибдена. Количество молибдена в пробе UF5, естественно, зависит от качества фильтрации и количества повторений фильтрации.This 1:1 (by weight) mixture of UF 5 and MoF 6 was then separated by placing the mixture in a filtration vessel (a glass H-tube was used, but any suitable filtration vessel is also suitable). 5-10 ml of SO 2 (liquid) was distilled into the mixture. MoF 5 is soluble in SO 2 , while UF 5 is insoluble in SO 2 . Separation was then achieved by glass filtration. After filtration/separation, analysis of the MoF 5 sample showed the presence of less than 0.25% uranium. Analysis of the UF 5 sample showed that the sample contains about 2% molybdenum. The amount of molybdenum in a UF 5 sample naturally depends on the quality of filtration and the number of filtration repetitions.

ПроцедурыProcedures

1. 50 мг UF5 и 50 мг MoF5 поместили в стеклянное фильтрационное устройство (использовали Н-трубку).1. 50 mg of UF 5 and 50 mg of MoF 5 were placed in a glass filtration device (H-tube was used).

2. В эту смесь перегнали 5-10 мл SO2 при -196°С. Затем позволили смеси нагреться до -30°С. Часть фильтрационного устройства, содержащего UF5, поддерживали при -30°С в течение процедуры фильтрации.2. 5-10 ml of SO 2 were distilled into this mixture at -196°C. The mixture was then allowed to warm to -30°C. The UF 5 -containing portion of the filtration device was maintained at -30° C. during the filtration procedure.

3. Раствор перемешивали вручную посредством легкого встряхивания для растворения MoF5 в растворителе SO2. Растворение MoF5 в SO2 обеспечивает желтый раствор (SO2 сам по себе является бесцветным).3. The solution was mixed manually by gentle shaking to dissolve the MoF 5 in the SO 2 solvent. Dissolving MoF 5 in SO 2 produces a yellow solution (SO 2 itself is colorless).

4. Раствор SO2, содержащий MoF5, затем отфильтровали на другую сторону фильтрационного устройства посредством стеклоприпоя.4. The SO 2 solution containing MoF 5 was then filtered onto the other side of the filtration device using glass solder.

5. Эту сторону фильтрационного устройства поддерживали при -30°С, в то время как стороне, содержащей вновь отфильтрованный раствор SO2/MoF5, позволили нагреваться. Затем, SO2 медленно перегнали назад на исходную сторону (UF5) фильтрационного устройства.5. This side of the filtration device was maintained at -30° C. while the side containing the newly filtered SO 2 /MoF 5 solution was allowed to warm up. Then, SO 2 was slowly distilled back to the original side (UF 5 ) of the filtration device.

6. Этапы 4 и 5 повторили от 7 до 10 раз или до тех пор, пока раствор SO2 выше пробы UF5 не стал бесцветным.6. Steps 4 and 5 were repeated 7 to 10 times or until the SO 2 solution above the UF 5 sample became colorless.

7. SO2 перегнали из фильтрационного устройства. MoF5 получили на одной стороне устройства, в то время как UF5 получили на другой стороне.7. SO 2 was distilled from the filtration device. MoF 5 was obtained on one side of the device, while UF 5 was obtained on the other side.

8. Пробы MoF5 и UF5 проверили на чистоту с использованием микро-рентгеновской флуоресцентной спектроскопии.8. Samples of MoF 5 and UF 5 were tested for purity using micro-X-ray fluorescence spectroscopy.

- Результаты приведены ниже. Проба урана показала около 2% примеси молибдена, в то время как проба молибдена показала около 0,25% примеси урана.- The results are shown below. The uranium sample showed about 2% molybdenum impurity, while the molybdenum sample showed about 0.25% uranium impurity.

Результатыresults

Приведенная выше таблица показывает результаты микро-рентгеновской флуоресцентной спектроскопии пробы MoF5. Она показывает, что меньше 0,25% урана осталось в пробе после фильтрации.The above table shows the results of micro-X-ray fluorescence spectroscopy of a MoF 5 sample. It shows that less than 0.25% of uranium remained in the sample after filtration.

Приведенная выше таблица показывает результаты микро-рентгеновской флуоресцентной спектроскопии пробы UF5. Она показывает, что около 2% Mo осталось в пробе.The above table shows the results of micro-X-ray fluorescence spectroscopy of a UF 5 sample. It shows that about 2% Mo remains in the sample.

Пример 5 - разделение с использованием сверхкритического СОExample 5 - separation using supercritical CO

Поскольку критическая точка СО определяется давлением 34,5 бар и температурой 132,9 К, все эксперименты со сверхкритическим СО проводили в сосуде высокого давления. Стойкий к давлению корпус сосуда содержал смесь UF6 и MoF6, которую охлаждали холодным пальцем в его дне. Само дно наклоняли для обеспечения того, чтобы не существовало никаких теневых областей, которые могли остаться необлученными. Сапфировое окно позволяло UV-свету проходить и было герметизировано относительно стойкого к давлению корпуса О-образным кольцом FFKM. Давление, необходимое для надежной герметизации, прикладывалось стальной крышкой, притянутой к стойкому к давлению корпусу шестью винтами. Как стойкий к давлению корпус, так и холодный палец имеют отверстие для вставления термопар для измерения температуры. Стойкий к давлению корпус был обернут нагревательной лентой для обеспечения того, чтобы как MoF6, так и UF6 фактически конденсировались на холодном пальце, а не на стенках стойкого к давлению корпуса.Since the critical point of CO is determined by a pressure of 34.5 bar and a temperature of 132.9 K, all experiments with supercritical CO were carried out in a high-pressure vessel. The pressure-resistant body of the vessel contained a mixture of UF 6 and MoF 6 , which was cooled with a cold finger in its bottom. The bottom itself was tilted to ensure that there were no shadow areas that could remain unirradiated. The sapphire window allowed UV light to pass through and was sealed against the pressure-resistant case with an FFKM O-ring. The pressure required for a reliable seal was applied by a steel lid secured to the pressure-resistant housing by six screws. Both the pressure-resistant body and the cold finger have a hole for inserting thermocouples to measure temperature. The pressure-resistant housing was wrapped with heating tape to ensure that both MoF 6 and UF 6 actually condensed on the cold finger rather than on the walls of the pressure-resistant housing.

Контейнер высокого давления соединили через сильфонный герметизированный клапан с контейнером для хранения СО, а также датчиком давления. Датчик давления и контейнер для хранения также соединили через сильфонный герметизированный клапан. Третий сильфонный герметизированный клапан соединял секцию высокого давления и секцию низкого давления. Два контейнера для хранения, один для UF6 и один для MoF6, могут быть соединены с одним портом секции низкого давления. Их присоединяли один за другим. Измерительный модуль для IR- и UV/VIS-спектроскопии присоединили к другому экстракционному порту. Давление в этой части системы определяли пьезорезистивным датчиком давления. Эта секция низкого давления может быть герметизирована относительно насосов, впускного отверстия аргона и впускного отверстия СО сильфонным герметизированным клапаном.The high-pressure container was connected through a sealed bellows valve to a container for storing CO, as well as a pressure sensor. The pressure sensor and storage container were also connected through a bellows sealed valve. A third bellows sealed valve connected the high pressure section and the low pressure section. Two storage containers, one for UF 6 and one for MoF 6 , can be connected to one port of the low pressure section. They were added one after another. The measurement module for IR and UV/VIS spectroscopy was connected to another extraction port. The pressure in this part of the system was determined by a piezoresistive pressure sensor. This low pressure section can be sealed to the pumps, argon inlet and CO inlet with a bellows sealed valve.

Для экспериментов, смесь MoF6 и UF6 сконденсировали в измерительный модуль и охарактеризовали посредством IR-спектроскопии. Таким образом узнали точную композицию и отношение MoF6/UF6 перед экспериментом. После спектроскопического анализа, измерительный модуль повторно соединили с линией и его содержимое повторно перегнали в контейнер высокого давления, который охладили жидким азотов на холодном пальце до температуры -33°С, в то время как температуру стенок поддерживали при температуре 1°С посредством нагревательной ленты. Таким образом обеспечили, что MoF6 и UF6 конденсировались только на холодном пальце. Контейнер высокого давления затем герметизировали.For experiments, a mixture of MoF 6 and UF 6 was condensed into a measurement module and characterized by IR spectroscopy. In this way, the exact composition and ratio of MoF 6 /UF 6 were known before the experiment. After spectroscopic analysis, the measurement module was reconnected to the line and its contents were re-distilled into a high-pressure container, which was cooled with liquid nitrogen on a cold finger to a temperature of -33°C, while the wall temperature was maintained at 1°C by means of a heating tape. This ensured that MoF 6 and UF 6 only condensed on the cold finger. The pressure container was then sealed.

На следующем этапе, высушенный СО сконденсировали в контейнер для хранения с использованием жидкого азота и затем нагрели до комнатной температуры, в результате чего он стал сверхкритическим. СО позволили войти в контейнер высокого давления посредством открывания соединительного клапана. Датчик давления показал 56 бар, так что СО в контейнере высокого давления находился в сверхкритическом состоянии. Контейнер высокого давления снова герметизировали посредством закрывания соединительного клапана, нагрели до 20°С и его содержимое облучили в течение 60 минут светом с длиной волны 395 нм. В течение этого времени контейнер для хранения снова откачивали.In the next step, the dried CO was condensed into a storage container using liquid nitrogen and then heated to room temperature, causing it to become supercritical. The CO was allowed to enter the pressure container by opening the connecting valve. The pressure gauge read 56 bar, so the CO in the high-pressure container was in a supercritical state. The high-pressure container was resealed by closing the connecting valve, heated to 20° C. and its contents were irradiated for 60 minutes with light at a wavelength of 395 nm. During this time, the storage container was pumped out again.

По прошествии этого времени, все составляющие, которые были летучими при комнатной температуре, сконденсировали в контейнере для хранения с использованием жидкого азота. Контейнер для хранения поддерживали при температуре жидкого азота и откачивали, удаляя СО и COF2, но оставляя MoF6 и непрореагировавший UF6 в твердой фазе. Контейнер для хранения затем отсоединили от линии, провентилировали и заполнили водой, растворяя UF6 и MoF6, и раствор проанализировали с использованием MP-AES.After this time, all components that were volatile at room temperature were condensed in a storage container using liquid nitrogen. The storage container was maintained at liquid nitrogen temperature and evacuated, removing CO and COF 2 but leaving MoF 6 and unreacted UF 6 in the solid phase. The storage container was then disconnected from the line, vented and filled with water to dissolve the UF 6 and MoF 6 and the solution was analyzed using MP-AES.

Твердые остатки в камере высокого давления (главным образом, UF5) растворили в разбавленной HNO3 и также проанализировали с использованием MP-AES. The pressure chamber solids (mainly UF 5 ) were dissolved in dilute HNO 3 and also analyzed using MP-AES.

Результаты показаны в следующей таблице:The results are shown in the following table:

Исходная смесьInitial mixture Содержимое контейнера для храненияContents of the storage container Содержимое камеры высокого давленияContents of the high pressure chamber U [мг]U [mg] 26,826.8 2,982.98 20,9620.96 Mo [мг]Mo [mg] 8,58.5 7,357.35 0,080.08

Таким образом, содержание урана может быть уменьшено на 89% и, одновременно, может быть извлечено 86% содержания молибдена. Также важно то, что очень малое количество Mo осталось в камере высокого давления, обеспечивая MoF6, на который по существу не повлиял процесс облучения.In this way, the uranium content can be reduced by 89% and, at the same time, 86% of the molybdenum content can be recovered. Also important is that very little Mo remained in the pressure chamber, providing MoF 6 that was essentially unaffected by the irradiation process.

Пример 6 - приготовление OsFExample 6 - preparation of OsF 66

С использованием реакционной системы, описанной в Примере 1, приготовили OsF6 с использованием следующих материалов и условий реакции.Using the reaction system described in Example 1, OsF 6 was prepared using the following materials and reaction conditions.

- Размещение порошка осмия на монель-носителе (общая масса 206,8 мг).- Placing osmium powder on a monel carrier (total weight 206.8 mg).

- Вставление подложки под противотоком аргона в реакционную камеру.- Inserting the substrate under a countercurrent of argon into the reaction chamber.

- Медленное создание разрежения в системе для предотвращения завихрения порошка и медленное заполнение ее снова аргоном, повторение этого процесса два или более раз, последний раз только создание разрежения без перезаполнения камеры аргоном.- Slowly creating a vacuum in the system to prevent swirling of the powder and slowly filling it again with argon, repeating this process two or more times, the last time only creating a vacuum without refilling the chamber with argon.

- Нагревание камеры до 100°С для удаления влаги, поглощенной на поверхности порошка осмия (повышенная температура и низкое давление эффективно сушат порошок).- Heating the chamber to 100°C to remove moisture absorbed on the surface of the osmium powder (high temperature and low pressure effectively dry the powder).

- Выключение нагрева и позволение камере охладиться снова до около 40°С.- Turn off the heat and allow the chamber to cool down again to about 40°C.

- Заполнение сначала последнего сосуда Дьюара жидким азотом для связывания оставшейся влаги.- First filling the last Dewar flask with liquid nitrogen to bind the remaining moisture.

- Заполнение первых двух сосудов Дьюара жидким азотом (только холодный уловитель один или два используются для извлечения продукта реакции для увеличения его чистоты).- Filling the first two Dewars with liquid nitrogen (only a cold trap one or two are used to recover the reaction product to increase its purity).

- Закрывание всех байпасных клапанов MFC.- Closing all MFC bypass valves.

- Закрывание всех байпасных клапанов холодных уловителей.- Closing all cold trap bypass valves.

- Закрывание байпаса поглотителя и открывание клапанов поглотителя.- Closing the absorber bypass and opening the absorber valves.

- Включение охлаждающей воды для RPS (удаленного источника плазмы) и MPS (СВЧ-источника питания), проверка того, что расход превышает 4 л/мин.- Turn on the cooling water for the RPS (Remote Plasma Source) and MPS (Microwave Power Supply), checking that the flow rate is greater than 4 l/min.

- Установление значения для MFC Ar на панели управления MFC равным 8 куб. см в мин.- Set the value for MFC Ar on the MFC control panel to 8 cc. cm per minute

- Запуск RPS на управляющем компьютере, установление его на 3000 Вт.- Launch RPS on the control computer, setting it to 3000 W.

- Установление значения для MFC NF3 на панели управления MFC равным 2 куб. см в мин.- Setting the value for MFC NF 3 on the MFC control panel to 2 cu. cm per minute

- Контроль через сапфировое окно, правильно ли зажглась ли плазма.- Control through the sapphire window whether the plasma has been ignited correctly.

- Фторирование в течение около 75 минут после того момента, когда порошок осмия будет полностью потреблен.- Fluoridation for about 75 minutes after the osmium powder has been completely consumed.

- Датчик 1 давления: 1,60 мбар.- Pressure sensor 1: 1.60 mbar.

- Датчик 2 давления: 1, 242 мбар.- Pressure sensor 2: 1, 242 mbar.

- Максимальная температура реакционной камеры 74,1°С (не требуется принудительное охлаждение трубки).- Maximum temperature of the reaction chamber is 74.1°C (no forced cooling of the tube is required).

- Закрывание холодных уловителей посредством закрывания их клапанов.- Closing cold traps by closing their valves.

- Удаление охлаждающих смесей и позволение фторидам в холодных уловителях нагреться.- Removing cooling mixtures and allowing fluorides in cold traps to warm up.

- Экстрагирование фторидов через экстракционные порты и перемещение их в FEP-трубку, охлаждаемую жидким азотом.- Extract fluorides through extraction ports and move them into FEP tubing cooled with liquid nitrogen.

Примеры 7-16Examples 7-16

С использованием условий, подобных условиям, изложенным в Примере 2, за исключением изменений, указанных в таблице, приготовили фториды металлов, перечисленные ниже:Using conditions similar to those set forth in Example 2, except for the modifications indicated in the table, the metal fluorides listed below were prepared:

Пр.Etc. МеталлMetal Полученный фторидThe resulting fluoride Нагрев металлаHeating the metal Массовый расход F-содержащего исходного соединенияMass flow rate of F-containing parent compound Массовый расход газа-носителяCarrier gas mass flow ПримечаниеNote 77 MoMo MoF6 MoF 6 Без нагреваNo heating 35 куб. см в мин.35 cu. cm per minute 35 куб. см в мин.35 cu. cm per minute 88 RuRu RuF5 RuF 5 190°С190°C 2 куб. см в мин.2 cu. cm per minute 14 куб. см в мин.14 cu. cm per minute 99 RhRh RhF3 RhF 3 2 куб. см в мин.2 cu. cm per minute 8 куб. см в мин.8 cu. cm per minute Для RhF3 необходимо быстрое охлаждениеRhF 3 requires rapid cooling 1010 WW WF6 WF 6 Без нагреваNo heating 60 куб. см в мин.60 cu. cm per minute 100 куб. см в мин.100 cu. cm per minute 11eleven ReRe ReF6,
ReF7
ReF 6
ReF 7
Без нагреваNo heating 60 куб. см в мин.60 cu. cm per minute 100 куб. см в мин.100 cu. cm per minute Оба вещества образуются одновременно при данных соотношениях газов. Возможно разделение холодными уловителями с разными температурами.Both substances are formed simultaneously at given gas ratios. Separation is possible using cold traps at different temperatures.
1212 OsOs OsF6 OSF 6 Без нагреваNo heating 2 куб. см в мин.2 cu. cm per minute 8 куб. см в мин.8 cu. cm per minute 1313 IrIr IrF6 IrF 6 Без нагрева (хотя нагрев может быть предпочти-тельнымNo heat (although heat may be preferable) 60 куб. см в мин.60 cu. cm per minute 0 куб. см в мин.0 cu. cm per minute 1414 PtPt PtF4 PtF 4 Без нагреваNo heating 54 куб. см в мин.54 cu. cm per minute 10 куб. см в мин.10 cu. cm per minute Использование никелевого/ монель-держателя предпочтительно из-за эффекта избыточности атомного фтора; для PtF4 необходимо быстрое охлаждениеThe use of nickel/monel holder is preferred due to the effect of atomic fluorine redundancy; PtF 4 requires rapid cooling 1515 UU UF6 UF 6 Без нагреваNo heating 25 куб. см в мин.25 cu. cm per minute 25 куб. см в мин.25 cu. cm per minute 1616 TeTe TeF6 TeF 6 Без нагреваNo heating 8 куб. см в мин.8 cu. cm per minute 8 куб. см в мин.8 cu. cm per minute

Claims (35)

1. Способ разделения фторидов металлов, содержащий1. A method for separating metal fluorides, containing этап, на котором обеспечивают смесь, содержащую MoF6 и UF6;a step of providing a mixture containing MoF 6 and UF 6 ; этап, на котором восстанавливают UF6 до UF5; иa stage in which UF 6 is reduced to UF 5 ; And этап, на котором разделяют UF5 и MoF6 или продукт его превращения, который может быть получен посредством дальнейшего превращения фторида молибдена в другое соединение молибдена.a step in which UF 5 and MoF 6 or its conversion product are separated, which can be obtained by further converting molybdenum fluoride into another molybdenum compound. 2. Способ по п. 1, содержащий2. The method according to claim 1, containing этап, на котором обеспечивают смесь, содержащую MoF6 и UF6, в качестве исходной смеси фторидов металлов;a step of providing a mixture containing MoF 6 and UF 6 as a starting mixture of metal fluorides; этап растворения, который содержит этап, на котором растворяют MoF6 и UF6 в жидкой фазе или сверхкритической текучей фазе для получения раствора, содержащего как MoF6, так и UF6 в растворенной форме;a dissolution step, which comprises dissolving MoF 6 and UF 6 in a liquid phase or a supercritical fluid phase to obtain a solution containing both MoF 6 and UF 6 in dissolved form; этап осаждения, который содержит этап, на котором восстанавливают UF6, содержащийся в растворе, до UF5, и позволяют ему выпасть в осадок из раствора; иa precipitation step, which comprises a step of reducing the UF 6 contained in the solution to UF 5 and allowing it to precipitate out of the solution; And этап разделения, который содержит этап, на которомa separating step, which contains a step in which (i) отделяют осажденный UF5 от раствора; или(i) separating the precipitated UF 5 from the solution; or (ii) удаляют жидкую фазу или сверхкритическую текучую фазу раствора в присутствии осажденного UF5 для получения твердой фазы, содержащей осажденный UF5 и фторид молибдена, и разделяют UF5 и фторид молибдена или продукт его превращения, который может быть получен посредством дальнейшего превращения фторида молибдена в другое соединение молибдена.(ii) removing the liquid phase or supercritical fluid phase of the solution in the presence of precipitated UF 5 to obtain a solid phase containing precipitated UF 5 and molybdenum fluoride, and separating UF 5 and molybdenum fluoride or a conversion product thereof, which can be obtained by further conversion of molybdenum fluoride into another molybdenum compound. 3. Способ по п. 2, в котором смесь, содержащая MoF6 и UF6, которая обеспечена в качестве исходной смеси фторидов металлов, является газофазной смесью, содержащей MoF6 и UF6, смешанные в газообразной форме.3. The method according to claim 2, wherein the mixture containing MoF 6 and UF 6 , which is provided as the starting mixture of metal fluorides, is a gas phase mixture containing MoF 6 and UF 6 mixed in gaseous form. 4. Способ по п. 3, который дополнительно содержит этап, на котором газофазную смесь, содержащую MoF6 и UF6, охлаждают до температуры, при которой MoF6 и UF6, содержащиеся в газовой фазе, осаждаются в виде смеси, содержащей MoF6 и UF6,4. The method according to claim 3, which further comprises a step in which the gas-phase mixture containing MoF 6 and UF 6 is cooled to a temperature at which the MoF 6 and UF 6 contained in the gas phase are deposited as a mixture containing MoF 6 and UF 6 , эту смесь извлекают, иthis mixture is extracted, and затем подвергают, необязательно, после повторного испарения для обеспечения газофазной смеси, содержащей MoF6 и UF6 в газообразной форме, этапу растворения.then subjected, optionally after re-evaporation to provide a gas-phase mixture containing MoF 6 and UF 6 in gaseous form, to a dissolution step. 5. Способ по п. 3 или 4, который дополнительно содержит, перед этапом растворения, этап, на котором газофазную смесь, содержащую MoF6 и UF6, охлаждают до температуры, при которой часть UF6, содержащегося в газовой фазе, осаждается и удаляется из газовой фазы.5. The method according to claim 3 or 4, which further comprises, before the dissolution step, a step in which the gas-phase mixture containing MoF 6 and UF 6 is cooled to a temperature at which part of the UF 6 contained in the gas phase is deposited and removed from the gas phase. 6. Способ по любому из пунктов 2-5, в котором MoF6 и UF6 растворяют на этапе растворения в жидкой фазе, которая содержит или состоит из жидкого SO2 в качестве растворителя, или в сверхкритической текучей фазе, которая содержит или состоит из СО в сверхкритическом состоянии.6. The method according to any one of claims 2 to 5, wherein MoF 6 and UF 6 are dissolved in a dissolution step in a liquid phase that contains or consists of liquid SO 2 as a solvent, or in a supercritical fluid phase that contains or consists of CO in a supercritical state. 7. Способ по любому из пунктов 2-6, в котором этап растворения содержит этап, на котором отделяют осажденный UF5 от раствора.7. The method according to any one of paragraphs 2-6, in which the dissolution step comprises a step in which the precipitated UF 5 is separated from the solution. 8. Способ по п. 7, в котором этап разделения дополнительно содержит этапы, на которых8. The method according to claim 7, in which the separation step further comprises steps in which превращают MoF6, содержащийся в растворе, в другое соединение молибдена до или после отделения осажденного UF5 от раствора, иconverting the MoF 6 contained in the solution into another molybdenum compound before or after separating the precipitated UF 5 from the solution, and извлекают соединение молибдена из раствора после отделения осажденного UF5 от раствора.the molybdenum compound is removed from the solution after separating the precipitated UF 5 from the solution. 9. Способ по п. 7, в котором этап разделения содержит этап, на котором восстанавливают MoF6, содержащийся в растворе, для получения раствора, содержащего MoF5, до или после отделения осажденного UF5 от раствора.9. The method of claim 7, wherein the separation step comprises reducing the MoF 6 contained in the solution to obtain a solution containing MoF 5 before or after separating the precipitated UF 5 from the solution. 10. Способ по любому из пунктов 2-9, в котором этап разделения содержит (ii) этап, на котором удаляют жидкую фазу или сверхкритическую текучую фазу раствора в присутствии осажденного UF5 для получения твердой фазы, содержащей осажденный UF5 и фторид молибдена, и разделяют UF5 и фторид молибдена.10. The method according to any one of claims 2 to 9, wherein the separation step comprises (ii) a step of removing a liquid phase or a supercritical fluid phase of a solution in the presence of precipitated UF 5 to obtain a solid phase containing precipitated UF 5 and molybdenum fluoride, and separate UF 5 and molybdenum fluoride. 11. Способ по п. 10, в котором этап разделения содержит этап, на котором восстанавливают MoF6, содержащийся в растворе, для получения раствора, содержащего MoF5, до удаления жидкой фазы или сверхкритической текучей фазы раствора, и в котором твердая фаза, полученная посредством удаления жидкой фазы или сверхкритической текучей фазы раствора, содержит осажденный UF5 и MoF5.11. The method of claim 10, wherein the separation step comprises reducing the MoF 6 contained in the solution to obtain a solution containing MoF 5 before removing the liquid phase or supercritical fluid phase of the solution, and wherein the solid phase obtained by removing the liquid phase or supercritical fluid phase of the solution, contains precipitated UF 5 and MoF 5 . 12. Способ по п. 11, в котором осажденный UF5 и MoF5 разделяют посредством возгонки MoF5 и его осаждения отдельно от UF5.12. The method according to claim 11, in which the precipitated UF 5 and MoF 5 are separated by sublimating the MoF 5 and precipitating it separately from the UF 5 . 13. Способ по любому из пунктов 2-12, в котором этап, на котором обеспечивают смесь, содержащую MoF6 и UF6, в качестве исходной смеси фторидов металлов, содержит этап, на котором проводят реакцию твердого материала, который содержит элементарный уран и элементарный молибден, с радикалами фтора, и в котором эта реакция содержит этап, на котором выставляют твердый материал в газовый поток, содержащий радикалы фтора, для получения смеси, содержащей MoF6 и UF6.13. The method according to any one of claims 2 to 12, wherein the step of providing a mixture containing MoF 6 and UF 6 as a starting mixture of metal fluorides comprises the step of reacting a solid material that contains elemental uranium and elemental molybdenum, with fluorine radicals, and wherein the reaction comprises exposing the solid material to a gas stream containing fluorine radicals to produce a mixture containing MoF 6 and UF 6 . 14. Способ по п. 13, в котором этап, на котором обеспечивают смесь, содержащую MoF6 и UF6, в качестве исходной смеси фторидов металлов, содержит этап, на котором образуют радикалы фтора из фторсодержащего исходного соединения в источнике плазмы, более предпочтительно в удаленном источнике плазмы.14. The method according to claim 13, wherein the step of providing a mixture containing MoF 6 and UF 6 as a starting mixture of metal fluorides comprises the step of generating fluorine radicals from the fluorine-containing starting compound in a plasma source, more preferably in remote plasma source. 15. Способ по п. 1, содержащий15. The method according to claim 1, containing этап, на котором обеспечивают газофазную смесь, содержащую MoF6, UF6 и поглотитель атомов фтора, смешанные в газообразной форме;a step of providing a gas-phase mixture containing MoF 6 , UF 6 and a fluorine atom scavenger mixed in gaseous form; этап, на котором облучают UF6 в газофазной смеси в присутствии поглотителя атомов фтора светом, имеющим длину волны в диапазоне от 340 до 410 нм, для восстановления UF6 до UF5 и для получения смеси, содержащей UF5 и MoF6; иa step of irradiating UF 6 in a gas-phase mixture in the presence of a fluorine atom absorber with light having a wavelength in the range from 340 to 410 nm to reduce UF 6 to UF 5 and to obtain a mixture containing UF 5 and MoF 6 ; And этап, на котором разделяют UF5 и MoF6.the stage at which UF 5 and MoF 6 are separated. 16. Способ по п. 15, в котором свет, используемый для облучения, имеет длину волны от 380 до 400 нм, более предпочтительно 395 нм.16. The method of claim 15, wherein the light used for irradiation has a wavelength of 380 to 400 nm, more preferably 395 nm. 17. Способ по п. 15 или 16, в котором поглотитель атомов фтора в газообразной форме выбирают из CO, H2, Xe и SO2.17. The method according to claim 15 or 16, wherein the scavenger for fluorine atoms in gaseous form is selected from CO, H 2 , Xe and SO 2 . 18. Способ по любому из пунктов 15-17, который дополнительно содержит этап, на котором удаляют продукт реакции поглотителя атомов фтора и фтора, образованного при восстановлении UF6 до UF5.18. The method according to any one of paragraphs 15-17, which further comprises the step of removing the reaction product of the scavenger of fluorine and fluorine atoms formed by the reduction of UF 6 to UF 5 . 19. Способ по любому из пунктов 15-18, в котором UF5 и MoF5 разделяют посредством перегонки MoF6.19. The method according to any one of paragraphs 15-18, in which UF 5 and MoF 5 are separated by distillation of MoF 6 .
RU2021130304A 2019-03-21 2020-03-19 Preparation of metal fluorides and separation processes RU2817671C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19164391.5 2019-03-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2021130304A RU2021130304A (en) 2023-04-21
RU2817671C2 true RU2817671C2 (en) 2024-04-19

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997038785A1 (en) * 1996-04-17 1997-10-23 British Nuclear Fuels Plc Metal fluorides separation
RU2131846C1 (en) * 1993-12-10 1999-06-20 Бритиш Нуклеа Фюэлс ПЛС Method and system for treating gaseous uranium hexafluoride
RU2221749C2 (en) * 2002-02-14 2004-01-20 Федеральное государственное унитарное предприятие Сибирский химический комбинат METHOD OF SEPARATING GAS MIXTURE UF6-BrF3-IF5 INTO COMPONENTS
RU2326052C2 (en) * 2006-05-16 2008-06-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Сибирский химический комбинат" Method cleaning uranium hexafluoride from technetium-99 nuclide

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2131846C1 (en) * 1993-12-10 1999-06-20 Бритиш Нуклеа Фюэлс ПЛС Method and system for treating gaseous uranium hexafluoride
WO1997038785A1 (en) * 1996-04-17 1997-10-23 British Nuclear Fuels Plc Metal fluorides separation
RU2221749C2 (en) * 2002-02-14 2004-01-20 Федеральное государственное унитарное предприятие Сибирский химический комбинат METHOD OF SEPARATING GAS MIXTURE UF6-BrF3-IF5 INTO COMPONENTS
RU2326052C2 (en) * 2006-05-16 2008-06-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Сибирский химический комбинат" Method cleaning uranium hexafluoride from technetium-99 nuclide

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Crowson et al. Preparation of phosphate samples for oxygen isotope analysis
Weinstock et al. The properties of plutonium hexafluoride
EP3475954A1 (en) Method for producing an iodine radioisotopes fraction, in particular of i-131, iodine radioisotopes fraction, in particular of i-131
Tremaine et al. Solubility of uranium (IV) oxide in alkaline aqueous solutions to 300 C
US20220153607A1 (en) Preparation of metal fluorides and separation processes
RU2817671C2 (en) Preparation of metal fluorides and separation processes
Niklasson et al. Influence of acetic acid vapor on the atmospheric corrosion of lead
CN103608084B (en) KMgF3Compound is used for the purposes of the metal of catching gas phase or liquid phase fluoride and/or oxyfluoride form
Aardaneh et al. Ga 2 O for target, solvent extraction for radiochemical separation and SnO 2 for the preparation of a 68 Ge/68 Ga generator
McNamara et al. Gas-phase molybdenum-99 separation from uranium dioxide by fluoride volatility using nitrogen trifluoride
Bächmann et al. Multielement concentration for trace elements
Hewitt et al. Formation and decomposition of trialkyllead compounds in the atmosphere
EP3264420B1 (en) Method for producing a fraction containing a pure mo-99 radioisotope
US3994718A (en) Intermetallic compounds and metal purification
Mokhodoeva et al. Preconcentration of noble metals with the POLYORGS 4 complexing sorbent under the action of microwave irradiation
WO2018001467A1 (en) Process for producing a fraction containing the pure mo-99 radioisotope, fraction and generator containing said fraction of the pure mo-99 radioisotope
BE1023216B1 (en) PROCESS FOR THE PRODUCTION OF A FRACTION CONTAINING A RADI-ISOTOPE OF MO-99 PUR, FRACTION AND GENERATOR CONTAINING THE SAME MOI-99 PUR RADIOISOTOPE FRACTION
Volkova et al. Recovery of lithium from aqueous solutions by evaporation and precipitation and stability of the resulting compounds in their storage in air
WO2018001466A1 (en) Method of producing a fraction containing xe-133 radioisotopes, fraction containing xe-133 radioisotopes
McNamara et al. Potential defect structure effects in the volatility separation of sub-picogram quantities of fission and activation products from an irradiated UO 2 matrix
BE1023826B1 (en) PROCESS FOR PRODUCING A FRACTION CONTAINING RADIOISOTOPES OF IODINE, IN PARTICULAR PURE I-131, AND FRACTION CONTAINING THE RADIOISOTOPES OF IODINE, PARTICULARLY I-131
Azarov et al. Research on copper-67 separation obtained by photo-nuclear from zinc of natural composition
CN111785407B (en) Treatment method of molybdenum-containing substance
Beitz et al. Photochemical removal of NpF sub 6 and PuF sub 6 from UF sub 6 gas streams
CN115078338A (en) Analysis method for ruthenium content in ruthenium-containing waste