从^(237)Np中分离高纯度^(233)Pa的硅胶树脂法研究

采用硅胶树脂法从237Np中分离得到高纯度的233Pa.研究发现,当7mol/L HNO3237Np-233Pa平衡溶液通过硅胶树脂时,237Np会随着流洗液流出,在无F-存在的条件下,233Pa会吸附在硅胶树脂上,在F-存在的条件下,可以将233Pa从硅胶树脂上洗脱下来.不同HF浓度(7mol/L HNO3+HF混合溶液)的实验结果显示,7mol/L HNO3+0.15mol/L HF溶液能够有效地将大部分233Pa从硅胶树脂上洗脱下来.另外,还发现,在分离过程中使用氟化乙烯丙烯树脂(FEP)材质的Teflon烧杯作为收集流洗液的容器,能够在很大程度上提高237Np与233Pa的产额.α能谱、γ能谱以及分离纯化后的233Pa放置衰变曲线结果均表明,该方法可以将母体237Np与子体233Pa很好地分离开来,且所得到的233Pa溶液纯度高,可作为Pa元素的地球化学研究内标示踪剂.

甲基异丁基酮萃取Pa(Ⅴ)的研究

为了快速萃取分离Pa,并了解Pa在水溶液中的化学性质,以甲基异丁基酮(MIBK)为萃取剂,苯为稀释剂,以233Pa为示踪剂,研究了盐酸溶液中Pa(Ⅴ)的萃取行为,讨论了萃取时间、盐酸浓度、萃取剂浓度和HF对萃取Pa(Ⅴ)的影响。结果表明,萃取在10 s内达到平衡,甲基异丁基酮能够从大于8 mol/L的HCl溶液中定量萃取Pa,同时HCl介质中加入少量的HF会严重改变Pa的萃取行为。

用二异丙酮溶剂萃取^(233)Pa(Ⅴ)

用233Pa作示踪剂,苯作稀释剂,研究了二异丙酮(Di-iso-propyl-ketone)对Pa的溶剂萃取行为。分析了萃取效率与震荡时间、不同种类的无机酸浓度和萃取剂浓度的关系及F-对Pa溶剂萃取的影响。结果表明,二异丙酮是萃取Pa的一种优良的萃取剂;二异丙酮-盐酸体系适用于Pa的萃取研究。

Protactinium在试管壁上的吸附

用^(233)Pa做示踪剂,分别使用ABS树脂、有机玻璃、聚乙烯和普通玻璃试管做吸附材料,研究了在不同浓度的HCL溶液中^(233)Pa在试管壁上的吸附。结果显示,^(233)Pa在试管壁上的吸附随盐酸浓度的增加而减少。当HCL浓度≥0．5mol/L时,同ABS树脂和有机玻璃比较,^(233)Pa在玻璃试管壁上的吸附最少。当HCL浓度≤0．25mol/L时,^(233)Pa在玻璃试管壁上的吸附反而比在ABS树脂和有机玻璃试管壁上的大。若^(233)Pa的HCL溶液在聚乙烯、ABS树脂和玻璃试管中存放较长的时间(24h),聚乙烯试管壁对^(233)Pa的吸附量最少。

钍铀燃料快谱系统中Pa^(233)的特性

镤(Pa233)是钍铀燃料转换链中的重要核素,有着较长的半衰期(27.4 d)和较大的中子吸收截面,对于Th232到U233的转换率、钍铀燃料堆芯的运行都有着重大影响。在已有的使用钍燃料的热堆设计中,普遍对Pa233的这一特性作出了反应堆运行上的调整。该文利用基于Monte-Carlo方法的MCBurn程序系统,研究了Pa233核素在快中子能谱条件下的表现和对反应堆物理性能的影响,得到了Pa233核素在快谱和热谱下的不同性能对比,说明了Pa233对燃料转换比、反应堆开堆和停堆后反应性变化的重要影响,为钍基快堆及长寿命堆的设计提供了参考依据。