HNO3介质中U（Ⅳ）还原Np（Ⅴ）的动力学.pdf

第 35卷 第 6期 核 化 学 与 放 Vo1．35No．6 2013年 12月 Journal of Nuclear and Dec．2O13 HNO3介质 中U(Ⅳ)还原 Np(V)的动力学 周贤明，叶国安，张 虎，罗方祥 中国原子能科学研究院 放射化学研究所 ，北京 102413 摘要 ：采用分光光度法研究了HNO 溶液 中U(Ⅳ)还原 Np(V)的反应 ，获得 了动力学方程一dc(Np(V))／ dt=kc(Np(V))f (U(iV))c。(H )c(NOg)，25℃时反应速率常数 k一(6．37±0．49)×10I。L ／(mol · rain)，反应活化能 E 一60．13kJ／mol。结果表明，浓度为 0～4．2×10 mol／L的 U(VI)对 U(IV)还原 Np(V)的反应几乎没有影响，并探讨 了可能的反应机理 。 关键词 ：U(IV)一N2H ；Np(V)；动力学 ；U(Ⅵ)；N0 中图分类号 ：O643．12 文献标志码 ：A 文章编号 ：0253—9950(2013)06—0346—05 doi：10．7538：／hhx．20l3．35．06．0346 寸习 R a KineticsofReductionofNp(V)byU(1V)IonsinNitricAcidMedia 化 d 学 啪 ZHOU Xian-ming，YE Guo—an，ZHANG Hu，LUO Fang—xiang 吼r y ChinaInstituteofAtomicEnergy，P．O．Box275(26)，Beijing102413，China Abstract：ThereductionofNpO+toNp byU(Ⅳ)innitricacidsolutionhasbeenstudied byspectrophotometricmethod，andtherateequationisdescribedby： 一 dc(Np(V))／dt=kc(Np(V))c (U(Ⅳ))C·。(H )c(NO；-) wherek一 (6．37±0．49)×10 Ls ／(otol ·rain)at25℃．TheactivationenergyiSestimatedto be60．13kJ／oto1．U(Ⅵ)withtheconcentrationof0—4．2×10 mol／Lhas1ittleeffectonthe reaction．Thepossiblemechanism iSdiscussed． Keywords：U(Ⅳ)一N2H4；Np(V)；kinetics；U(Ⅵ)；No 在水法后处理 Purex流程 中U(Ⅳ)一N。H 体 2NpO／+U +4H 一U0；+2Np +2H2() 系通常被用作铀钚分离工艺中的还原剂与助还原 Koltunov等 研究 了HNO3浓度为 1．0～ 剂 。在 U(IV)将 Pu(IV)还原为 Pu(HI)的同时 6．0mol／L的反应动力学，速率方程为：--dc(Np(V))／ NpO； 会被还原到 NpO[_1]，NpO+被 U(VI)还 dt=k1c(Np(V))c(U(IV)) (HNO3)。5O℃条件 原到 Np 的过程需要断裂 Np— O键 ，需要更高 时反应速率常数 k一 (0．31±0．06)／((mol／I) · 的活化能，因此该反应相对较慢 ]。Np(V)