Пирохимическая утилизация оружейного плутония в оксид для изготовления смешанного топлива быстрых реакторов

Б. Д. Рогозкин, Н. М. Степеннова, Ю. Е. Федоров, М. Г. Шишков, Э. М. Глаговский, В. Ю. Рогожкин, Л. И. Шибаршов

Аннотация


Представлены экспериментальные результаты исследования пирохимической конверсии оружейного плутония в оксид плутония для изготовления топлива быстрых реакторов. Оружейный плутоний гидрировали водородом при 220 °C, затем полученный гидрид плутония окисляли при 550-560 °C с образованием PuO2. Для повышения пожаровзрывобезопасности процесса (исключения возможности образования гремучей смеси) использовали смесь кислорода с азотом, гелием или аргоном или вводили операцию нитрирования азотом и окисление мононитрида плутония. Полученные порошки оксида плутония имели крупность менее 15 мкм, обладали плохой текучестью, после грануляции были пригодны для изготовления сердечников со смешанным топливом. Галлий удаляли в результате восстановления Ga2O3 водородом до Ga2 O, который возгонялся. Сердечники из смешанного топлива, спеченные при 1600-1700 °C в атмосфере водорода, содержали менее 0,001% галлия по массе и имели плотность 94-97% теоретической.

Полный текст:

PDF

Литература


Рогозкин Б.Д., Решетников Ф.Г., Степеннова Н.М. и др. Пирохимическая конверсия оружейного плутония в мононитридное, монокарбидное плутониевое и смешанное уран-плутониевое топливо для быстрых реакторов. - Атомная энергия, 2010, т. 109, вып. 3, с. 152-158.

Rudneva V., Kagramanian V., Murogov V. e.a. The Aida MOX program: strategie approaches to plutonium utilization. - In: Global-1995. Versailles, France, 1995, Sept. 11-14, v. 1, p. 652-659.

Toevs J., Beard C. Gallium in weapons - grade plutonium and MOX fuel fabrication. - In: Proc. Institute for Energy and Environmental Research (IEER), SDA, 2008, v. 5, № 4, p. 1-4.

Рогозкин Б.Д., Белов Г.В., Бергман Г.А. Удаление галлия в процессе пирохимической переработки оружейного плутония в оксидное топливо. - Атомная энергия, 2009, т. 107, вып. 1, с. 55-57.

Polyakov A.S., Borisov L.M., Zakharkin B.S. e.a. Aida/MOX: progress report on the research concerning the aqueous processes for allied plutonium conversion to PuO2 or (U, Pu)O2. - In: Global-1995. Versailles, France, 1995, Sept. 11-14, v. 1, p. 640-651.

Stakebake J. Kinetics for the reaction of hydrogen with a plutonium-1 weight percent gallium alloys powders. - J. Electrochem. Soc., 1981, v. 128, № 11, p. 2383-2388.

Новоселов Г.П., Степеннова Н.М., Кушников В.В. и др. Окисление брикетов из мононитридов, карбидов урана и плутония. - Атомная энергия, 1982, т. 53, вып. 2, с. 77-80.

Овечкин В.В., Мелентьев В.И., Рогозкин Б.Д. и др. Активационные методы определения содержания кислорода, азота и фтора в ядерном топливе. - Там же, 1983, т. 53, вып. 3, с. 153-156.

Власкин Г.Н., Рогожкин В.Ю. Радиационные поля в технологиях конверсии плутония: Препринт ВНИИНМ, 2000, № 2. 18 с.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.