乏燃料干法后處理是使核燃料持續(xù)利用的重要技術(shù)之一,該技術(shù)主要是通過熔鹽電解的方法,提取分離錒系元素和稀土元素（中子毒物）,使核燃料再循環(huán)利用。本文以裂變元素Pr、Gd和Er為研究對象,在Cu和Mg電極上采用熔鹽電解方法提取分離這三種稀土。通過研究它們在不同電極上的電化學行為以及還原過程的動力學和熱力學,為乏燃料干法后處理提供了重要的理論和實驗依據(jù)。本文研究了Pr（Ⅲ）、Gd（Ⅲ）和Er（Ⅲ）離子在Cu電極上沉積形成金屬間化合物的電化學行為,分別采用循環(huán)伏安、方波伏安和開路計時電位等方法測定了電沉積過程參數(shù)。對于Pr的沉積,實驗表明Pr（Ⅲ）離子的還原是一步三電子轉(zhuǎn)移過程。通過不用溫度的開路計時電位曲線,計算了Cu₆Pr的標準摩爾生成吉布斯自由能、生成焓和生成熵。在Cu電極上恒電位電解提取稀土Pr。通過ICP-AES分析檢測Pr（Ⅲ）離子在電化學提取過程的濃度變化,獲得不同時間的提取率,提取率最高達到99.8%。對于Gd（Ⅲ）離子的沉積,實驗表明Gd（Ⅲ）離子的還原也是一步三電子轉(zhuǎn)移過程。通過開路計時電位檢測到6種金屬間化合物Cu₇Gd、Cu<... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：122 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

實驗方案

Table 2.2 Experimental apparatus and instruments稱 型號 生產(chǎn)廠作站 PGSTAT302N 瑞士萬通有射儀 TTR-IIIB 日本理學顯微鏡 JSM-6480A 日本 JEO原子發(fā)射光譜儀 IRIS Intrepid II 美國熱電阻爐 SX-4-10 哈爾濱龍江阻爐 SG2-1.5-10 哈爾濱龍江流電源 WYK-3010 揚州華泰電子圖置圖。1.剛玉坩堝；2.剛玉套筒；3.出氣閥；4.熱電偶；5.工作電極；8.充氣閥；9.井式電阻爐。

哈爾濱工程大學博士學位論文.1 虛線為 LiCl-KCl 熔鹽體系在 W 電極的空白體系循環(huán)伏安曲線，只能檢峰 A′/A，因此，A′/A 為 Li(I)離子的氧化還原峰。實線為 LiCl-KCl-PrCl3熔的循環(huán)伏安曲線，除了能檢測到氧化還原峰 A′/A 以外，在電位-2.08 V/-一對氧化還原峰。由 W-Li 和 W-Pr 相圖可知道，它們并沒有金屬間化合物′/B 為 Pr(III)離子的氧化還原峰。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3545317