РАДИОХИМИЯ, 2023, том 65, № 2, с. 150-157

УДК 621.039.59

ВОЛОКСИДАЦИЯ СМЕШАННОГО НИТРИДНОГО

УРАН-ПЛУТОНИЕВОГО ОТРАБОТАВШЕГО ЯДЕРНОГО

ТОПЛИВА

П. В. Лакеев^а, Д. Е. Тихонова^а, К. Н. Двоеглазовб, **

^a Научно-исследовательский институт атомных реакторов,

433510, Димитровград Ульяновской обл., Западное шоссе, д. 9

^бАО «Прорыв», 107140, Москва, ул. Малая Красносельская, д. 2/8

e-mail: * momotov@niiar.ru, ** dkn@proryv2020.ru

Поступила в редакцию 26.12.2022, после доработки 26.01.2023, принята к публикации 27.01.2023

Проведена оценка эффективности волоксидации смешанного нитридного уран-плутониевого отрабо-

тавшего ядерного топлива (СНУП ОЯТ) для отделения топливной композиции от оболочек твэлов и

удаления ³H и ¹⁴C. Показано, что полнота отделения ОЯТ от оболочек твэлов в оптимальных условиях

находится на уровне 98-99%. Остаточное содержание трития в волоксидированном топливе не превы-

шает 0.2% от его содержания в исходном образце ОЯТ, радиоуглерод удаляется на 98%.

Ключевые слова: волоксидация ОЯТ, смешанное нитридное уран-плутониевое топливо, продукты де-

ления, радиохимический анализ, тритий, радиоуглерод.

DOI: 10.31857/S0033831123020041, EDN: XDJFOW

ВВЕДЕНИЕ

к рассыпанию топливных таблеток и отделению

топливной композиции от оболочек твэлов. До-

Одним из перспективных вариантов переработ-

полнительно волоксидация позволит отделить от

ки СНУП ОЯТ реактора БРЕСТ-ОД-300 на модуле

топливной композиции тритий и радиоуглерод для

переработки опытно-демонстрационного энергети-

их локализации на начальной стадии переработки

ческого комплекса (МП ОДЭК) является комбини-

ОЯТ [7-9].

рованная технологическая схема, включающая на

Процесс отделения топлива от оболочки в резуль-

первой стадии пирохимическую переработку для

тате окисления топливной композиции известен и

удаления основных продуктов деления и снижения

апробирован на модельных системах и на реальных

удельной активности ОЯТ, на второй стадии пред-

образцах оксидного ОЯТ [7, 10-18]. Получены дан-

усмотрена гидрометаллургическая переработка

ные по закономерностям окисления и растворения

ОЯТ [1-4].

волоксидированного модельного СНУП топлива [9,

В качестве одной из головных операций перера-

19].

ботки СНУП ОЯТ на МП ОДЭК рассматривается

Целью данной работы является оценка эффек-

объемное окисление (волоксидация) отработавше-

тивности волоксидации СНУП ОЯТ для отделения

го ядерного топлива [5, 6]. Операция предназначена

топливной композиции от оболочек и удаления ле-

для отделения топливной композиции от оболочек

тучих продуктов деления.

твэлов и удаления из топлива части летучих про-

дуктов деления.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

В результате окисления нитридов урана и плу-

тония происходит перестройка кристаллической

Исследования проводили со СНУП топливом,

решетки основных компонентов ОЯТ, что приводит отработавшим в реакторе БН-600 в составе комби-

150

ВОЛОКСИДАЦИЯ СМЕШАННОГО НИТРИДНОГО УР

АН-ПЛУТОНИЕВОГО ТОПЛИВА

151

Таблица 1. Характеристики сформированных партий фрагментов твэлов

Величина

Наружный диаметр

№

Образец

Длина фрагментов

выгорания,

и толщина стенки

Масса, фрагментов твэлов, г

эксперимента

СНУП ОЯТ

твэлов, мм

% т.а.

оболочки, мм

КЭТВС-1

5.45 [20]

6.9×0.4 [21]

15-38

66.2

27.0

5-20

45.1

59.0

55.7

57.6

КЭТВС-7

6.84 [20]

6.9×0.4 [22]

10-20

180.3

ЭТВС-10

6.0 [23]

9.3×0.5 [22]

135.9

нированных экспериментальных ТВС (КЭТВС-1, 7)

В основе аппарата печь сопротивления с диапа-

и экспериментальной тепловыделяющей сборки

зоном рабочих температур до 900°С. В печи разме-

ЭТВС-10.

щен реактор из жаропрочной нержавеющей стали,

Для проведения экспериментальных исследова-

снабженный входным и выходным патрубками для

ний твэлы фрагментировали механическим спосо-

подачи газов и отвода летучих продуктов деления

бом, из полученных фрагментов сформированы 8

(ЛПД). Для обеспечения окисления ОЯТ в токе

партий, каждую из которых взвешивали. При резке

влажного воздуха входной патрубок реактора со-

фрагментов твэлов локального возгорания СНУП

единен с емкостью из нержавеющей стали, запол-

ОЯТ или искрообразования не зафиксировано.

ненной дистиллированной водой, нагретой до тем-

Основные характеристики отработавшего то-

пературы 40-50°С. Подаваемый в зону окисления

плива и сформированных партий фрагментов твэ-

ОЯТ воздух вначале проходит через слой подогре-

лов представлены в табл. 1.

той воды, затем поступает в зону окисления ОЯТ.

Волоксидацию подготовленных партий ОЯТ

Для контроля температуры процесса в корпусе

проводили с применением экспериментального ап-

реактора размещена термопара хромель-алюмель.

парата, схема которого представлена на рис. 1.

Внутри корпуса реактора на подвесе находится ке-

ȼɨɡɞɭɯ

Ɋɟɚɤɬɨɪ

H₂2

ɉɟɱɶ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɹ

Ɍɢɝɟɥɶ

Al₂O₃

HNO₃ Ɇɨɥɶ ɥ

NaOH

1 Ɇɨɥɶ ɥ

Рис. 1. Экспериментальный аппарат волоксидации СНУП ОЯТ

РАДИОХИМИЯ том 65 № 2 2023

152

МОМОТОВ и др.

Таблица 2. Экспериментальные условия проведения волоксидации

Время выдержки в изотермическом

№ эксперимента (см. табл. 1)

Т, °С

Расход воздуха, мл/мин

режиме, ч

350

150

350

150

350

300

450

300

450

150

550

150

450

150

450

150

рамический тигель из оксида алюминия для разме-

ции аргон со скоростью 150 мл/мин в течение 1 ч.

щения фрагментов твэлов. В нижней трети керами-

После этого отсоединяли барботеры с растворами

ческого тигля расположена сетка из жаропрочной

азотной кислоты и гидроксида натрия, выключали

нержавеющей стали с размером ячейки 1 мм, пред-

продувку аргоном и охлаждали аппарат волоксида-

назначенная для отделения волоксидированного

ции при температуре окружающей среды. Основ-

ОЯТ от оболочек твэла.

ные экспериментальные условия проведения волок-

В корпусе реактора расположена газоотводящая

сидации представлены в табл. 2.

трубка, соединенная с входным патрубком аппара-

После завершения процесса проводили взвеши-

та волоксидации. Нижний конец газоподводящей

вание порошка волоксидированного ОЯТ и фраг-

трубки расположен ниже уровня тигля. Подавае-

ментов твэлов. Порошки окисленного топлива, от-

мый в реактор воздух вначале поступает в нижнюю

работавшего в составе КЭТВС-1, фракционировали

часть реактора, а затем поднимается вверх. Такое

при встряхивании на контрольных лабораторных

решение позволяет избежать застойных зон в обла-

ситах из нержавеющей стали с плетеной проволоч-

сти протекания реакции и повысить эффективность

ной сеткой с размером ячеек 400, 200, 100 и 50 мкм.

окисления ОЯТ.

Массу фракции определяли по разнице масс лабо-

Сверху реактор герметично закрыт крышкой из

раторных сит до и после фракционирования. Взве-

нержавеющей жаропрочной стали. Выходной па-

шивание проводили на лабораторных весах с точ-

трубок аппарата волоксидации соединен с барботе-

ностью ± 0.1 г.

рами для улавливания ЛПД.

Навеску усредненного порошка волоксидиро-

Волоксидацию СНУП ОЯТ проводили в соответ-

ванного ОЯТ передавали для проведения радиохи-

ствии со следующим алгоритмом. Предварительно

мического анализа. Полученные данные сравнива-

взвешенную партию фрагментов твэлов со СНУП

ли с содержанием ЛПД в образце СНУП ОЯТ до

ОЯТ в керамическом тигле помещали в реакцион-

волоксидации. Исходное содержание ЛПД в СНУП

ную камеру аппарата волоксидации. Герметично

ОЯТ определяли по результатам разрушающего ра-

соединяли все детали экспериментальной установ-

диохимического анализа топлива, отработавшего в

ки. Нагрев аппарата волоксидации осуществляли

составе КЭТВС-1 и КЭТВС-7. Процедура проведе-

со скоростью 10°С/мин при непрерывной подаче

ния и результаты разрушающего радиохимического

аргона со скоростью 150 мл/мин. После выхода на

анализа подробно описаны в работах [20, 24-26].

заданный температурный режим отключали пода-

чу инертного газа и с заданной скоростью подава-

Полноту отделения ОЯТ от оболочек опреде-

ли воздух. Выдерживали изотермический режим в

ляли расчетным и экспериментальным методами.

течение заданного промежутка времени, после чего

Если после завершения волоксидации во фрагмен-

отключали нагрев, прекращали подачу воздуха и

тах твэлов наблюдали остатки ОЯТ по отсутствию

подавали во внутренний объем аппарата волоксида-

просвета в твэльных трубках, степень отделения то-

РАДИОХИМИЯ том 65 № 2 2023

ВОЛОКСИДАЦИЯ СМЕШАННОГО НИТРИДНОГО УР

АН-ПЛУТОНИЕВОГО ТОПЛИВА

153

Таблица 3. Полнота отделения СНУП топлива, отработавшего в составе КЭТВС-1, от оболочек твэла в зависимости

от экспериментальных условий

№ эксперимента

Остаточная масса ОЯТ

Масса отделенного порошка

Полнота отделения ОЯТ, %

(см. табл. 1, 2)

на оболочках (m₄), г

ОЯТ (m₃), г

34.4

22.8

39.9

9.7

13.6

58.4

9.1

30.1

76.8

0.7

50.2

98.6

0.5

47.8

99.0

0.5

49.3

99.0

плива от оболочки оценивали расчетным методом,

Температура растворителя составляла 95 ± 5°С,

определяя следующие величины:

время растворения - 6 ч на каждой стадии процесса.

- массу фрагментов твэлов с остатками ОЯТ по-

Для подтверждения полноты перевода в раствор

сле завершения волоксидации, г (m₁);

волоксидированного топлива после завершения

двустадийного растворения проводили контроль-

- линейную массу необлученной твэльной труб-

ную отмывку оболочек в растворе азотной кис-

ки, изготовленной из сплава ЧС 68-ИД, того же, что

лоты с концентрацией 10 моль·л^-1, содержащем

и в твэлах со СНУП топливом, отработавших в со-

0.1 моль·л^-1 НF, при температуре 95 ± 5°С в течение

ставе КЭТВС-1 и КЭТВС-7, г/мм (m₂);

6 ч.

- длину фрагментов твэлов, взятых для проведе-

Растворы, полученные на каждой стадии рас-

ния исследований, мм (L);

творения, анализировали на содержание ядерных

- массу отделенного порошка ОЯТ, г (m₃).

материалов и продуктов деления. Количество ОЯТ,

Массу ОЯТ, оставшуюся на оболочках фрагмен-

обнаруженное в растворах после завершения рас-

тов твэлов (m₄), рассчитывали в соответствии с вы-

творения, приравнивали к количеству топлива, не

ражением (1):

отделенного в результате волоксидации.

m₄ = m₁- m₂L.

(1)

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Полноту отделения ОЯТ от оболочки рассчиты-

вали как массовую долю отделенного порошка ОЯТ

На первом этапе исследований проведена серия

в соответствии с выражением (2):

из шести экспериментов для установления опти-

мальных условий проведения волоксидации СНУП

ОЯТ. Данные по эффективности отделения топлив-

(2)

ной композиции от оболочек твэлов в зависимости

Применение расчетного метода связано с рядом

от экспериментальных условий представлены в

допущений по изменению линейной массы твэль-

табл. 3.

ной трубки в процессе облучения и окисления

Масса ОЯТ на оболочках твэлов в эксперимен-

СНУП ОЯТ. Полученные расчетным методом зна-

тах 1-3 оценена расчетным методом, в эксперимен-

чения следует рассматривать как оценку.

тах 4-6 - определена экспериментальным методом.

В том случае, когда фрагменты твэлов визуально

Видно, что полнота отделения топливной ком-

не содержали остатков ОЯТ, определение ядерных

позиции от оболочек твэла увеличивается с ростом

материалов проводили экспериментальным мето-

температуры процесса до 450°С. При дальнейшем

дом. Фрагменты твэлов подвергали двухстадий-

увеличении температуры доля отделенного порош-

ной отмывке: на первой стадии в азотной кислоте с

ка ОЯТ остается практически неизменной. В экс-

концентрацией 10 моль·л^-1, на второй - в растворе

периментах 3 и 4 при увеличении температуры с

10 моль·л^-1 HNO₃, содержащем 0.02 моль·л^-1 NaF.

350 до 450°С полнота отделения ОЯТ от оболочек

РАДИОХИМИЯ том 65 № 2 2023

154

МОМОТОВ и др.

Таблица 4. Фракционный состав окисленного СНУП ОЯТ

Фракционный состав, мас%

№ эксперимента (см. табл. 1, 2)

<50 мкм

+50 мкм

+100 мкм

+200 мкм

+400 мкм

18.6

30.0

34.0

13.9

3.5

24.6

30.7

27.5

7.7

9.5

13.1

28.7

29.3

20.7

8.2

21.4

55.2

7.6

6.8

9.0

18.5

23.3

40.1

15.6

2.5

Таблица 5. Содержание ³H, ¹⁴C, ¹⁰⁶Ru в образцах волоксидированного СНУП ОЯТ

№ эксперимента (см. табл. 1, 2)

Нуклид

Входной анализ, Бк/г

Доля от найденного при входном анализе, %

³H

(2.6 ± 0.4) × 10⁶

0.9

0.5

<0.2

<0.20

¹⁴C

(1.2 ± 0.3) × 10⁷

5.7

4.0

2.4

2.0

¹⁰⁶Ru

(4. 0 ± 0.4) × 10⁹

95.2

95.3

94.7

84.2

85.9

76.3

возросла с 76.8 до 98.6%. В экспериментах 5 и 6

зультаты недостаточны для однозначного формули-

с повышением температуры с 450 до 550°С эффек-

рования кинетических закономерностей волоксида-

тивность отделения ОЯТ от оболочки остается не-

ции СНУП ОЯТ.

изменной.

Установленные экспериментальные факты со-

Низкая полнота отделения при температуре

гласуются с данными работы [27], авторами кото-

350°С подтверждает наблюдения, сделанные в ра-

рой показано, что скорость окисления брикетов

боте [9], где было обнаружено, что нитрид урана

мононитридного уран-плутониевого топлива воз-

начинает интенсивно окисляться при температуре

растает с ростом температуры и достигает макси-

выше 300°С.

мального значения, равного 160 мг/мин, при темпе-

Повышение скорости продувки воздуха через

ратуре 400°С.

объем аппарата также приводит к росту доли от-

Полученные экспериментальные результаты

деленного от оболочек ОЯТ только в определен-

свидетельствуют о том, что оптимальными для от-

ном диапазоне температур. В экспериментах 2 и

деления СНУП ОЯТ от оболочек твэла являются

3, проведенных при температуре 350°С, с увели-

условия экспериментов 4-6, в которых полнота от-

чением скорости подачи воздуха в реакционное

деления топлива находится на уровне 99%.

пространство полнота отделения ОЯТ от оболочек

Результаты определения фракционного состава

увеличилась с 58.4 до 76.8%. В экспериментах 4 и

волоксидированного СНУП ОЯТ представлены в

5, проведенных при температуре 450°С, двукратное

табл. 4.

изменение скорости подачи воздуха в объем аппа-

Во всех исследованных режимах окисления бо-

рата волоксидации практически не сказывается на

лее 40% частиц имеют размер, не превышающий

доле отделенного порошка ОЯТ. Наблюдаемые за-

100 мкм, а доля частиц с размером более 400 мкм не

кономерности процесса окисления СНУП ОЯТ, ве-

превышает 10%. Установлено, что в изученном ди-

роятно, обусловлены изменением лимитирующей

апазоне экспериментальных условий фракционный

стадии гетерогенной реакции из кинетической об-

состав окисленного ОЯТ не зависит от температуры

ласти в интервале температур 350-450°С к диффу-

и скорости подачи воздуха в зону окисления.

зионной при температурах 450-550°С. Отсутствие

значимого влияния скорости подачи воздуха в зону

Представленные результаты являются косвен-

окисления СНУП ОЯТ свидетельствует о внутри-

ным доказательством отсутствия значимого спе-

диффузионном лимитировании процесса. Вместе

кания топлива в процессе волоксидации. Возмож-

с тем, полученные в работе экспериментальные ре-

ность локального спекания топливной композиции

РАДИОХИМИЯ том 65 № 2 2023

ВОЛОКСИДАЦИЯ СМЕШАННОГО НИТРИДНОГО УР

АН-ПЛУТОНИЕВОГО ТОПЛИВА

155

Таблица 6. Полнота отделения СНУП ОЯТ от оболочек твэла

Масса ОЯТ на

Масса отделенного

№ эксперимента (см. табл. 1, 2)

Полнота отделения ОЯТ, %

оболочках (m

), г

порошка ОЯТ (m₃), г

3.2

141.4

97.8

1.1

112.5

99.0

в процессе волоксидации установлена авторами

в течение 6-8 ч степень извлечения трития из то-

работы [14] при изучении закономерностей окис-

пливной композиции составляет от 99.4 до 99.9%.

ления уранового оксидного топлива. В частности,

Большинство авторов отмечают, что при темпера-

показано, что с понижением температуры волокси-

туре процесса, превышающей 650-700°С, выход

дации ниже 480°С степень измельчения топливной

газообразных продуктов деления снижается из-за

композиции возрастает. В изученном нами диапазо-

спекания топливной композиции.

не температур волоксидации СНУП ОЯТ указанной

На основании данных по отделению топливной

закономерности не выявлено.

композиции от оболочек и удаления летучих про-

Данные по остаточному содержанию некоторых

дуктов оптимальными для проведения волоксида-

летучих компонентов ОЯТ в образцах волоксидиро-

ции СНУП ОЯТ являются условия эксперимента 5,

ванного топлива представлены в табл. 5.

обеспечивающие эффективность процесса при ми-

нимально необходимых температуре и скорости по-

Данные, представленные в табл. 5, свидетель-

дачи воздуха.

ствуют о том, что во всем исследованном диапазоне

На втором этапе исследований проведены экс-

экспериментальных условий наблюдается высокая

перименты с укрупненными партиями СНУП ОЯТ,

эффективность удаления из топливной компози-

отработавшего в составе КЭТВС-7 и ЭТВС-10, для

ции ³H. В экспериментах 3-6 содержание трития

проверки эффективности волоксидации в выбран-

в волоксидированном образце ОЯТ ниже пределов

ных оптимальных условиях. Волоксидацию прово-

обнаружения применяемой методики анализа и со-

дили в условиях эксперимента 5. Результаты пол-

ставляет менее 0.2% от его содержания в образце

ноты отделения топливной композиции от оболочек

ОЯТ до волоксидации. Аналогичный показатель

твэла представлены в табл. 6. Данные по эффектив-

для ¹⁴С при проведении волоксидации в диапазо-

ности удаления из ОЯТ ³H, ¹⁴C, ¹⁰⁶Ru приведены в

не температур 450-550°С составляет 2%. Количе-

табл. 7.

ство рутения в образцах волоксидированного ОЯТ

уменьшается с ростом температуры процесса волок-

Представленные результаты в целом согласуют-

ся с данными, полученными в серии экспериментов

сидации. Данный экспериментальный факт, вероят-

по установлению оптимальных условий волоксида-

но, обусловлен летучестью оксида рутения(VIII).

ции СНУП ОЯТ.

Подчеркнем, что в экспериментах 1-3 после завер-

шения волоксидации удельную активность ³H, ¹⁴С

Меньшая доля отделенного ОЯТ в эксперимен-

и ¹⁰⁶Ru определяли только в отделенном порошке

те 7, вероятно, обусловлена меньшим диаметром

СНУП ОЯТ. Содержание ³H, ¹⁴С и ¹⁰⁶Ru в топли-

твэлов КЭТВС-7 в сравнении с твэлами ЭТВС-10 и

ве, оставшемся после волоксидации на оболочках

большей величиной выгорания ОЯТ, облученного в

твэла, не оценивали. Поэтому удельная активность

Таблица 7. Содержание ³H, ¹⁴C, ¹⁰⁶Ru в образцах волок-

перечисленных радионуклидов в неотделенной ча-

сидированного ОЯТ, отработавшего в составе КЭТВС-7,

сти топливной композиции может превышать полу-

эксперимент 7

ченные значения.

Содержание в ОЯТ после

Входной анализ,

волоксидации,

Представленные данные по полноте удаления

Нуклид

Бк/г ОЯТ

% от найденного при

трития согласуются с результатами, полученными

входном анализе

при волоксидации уранового и уран-плутониево-

³H

(1.8 ± 0.3)× 10⁶

<0.20

го оксидного топлива, опубликованными в рабо-

¹⁴C

(1.5 ± 0.3)× 10⁷

1.8

тах [28-31]. Авторы отмечают, что при проведении

¹⁰⁶Ru

(6.1 ± 0.6)× 10⁹

80.4

волоксидации в диапазоне температур 420-500°С

РАДИОХИМИЯ том 65 № 2 2023

156

МОМОТОВ и др.

составе КЭТВС-7. Полученные в рамках настоящей

распространение данных радионуклидов по всему

работы данные по полноте отделения топливной

водно-экстракционному каскаду при переработке

композиции от оболочек твэлов расходятся с ре-

ОЯТ.

зультатами экспериментов, полученными ранее при

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

волоксидации СНУП ОЯТ, в которых установлено,

что остаточное содержания ядерных материалов на

Авторы заявляют об отсутствии конфликта ин-

оболочке твэла после завершения волоксидации не

тересов.

превышает 0.1% [32]. Данное расхождение, вероят-

но, обусловлено снижением эффективности гете-

рогеннной реакции окисления за счет увеличения

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

массы окисляемого ОЯТ, что приводит к увеличе-

нию толщины слоя фрагментов твэлов в тигле ап-

Шадрин А.Ю., Кащеев В.А., Двоеглазов К.Н., Мас-

ленников А.Г., Мочалов Ю.С., Жеребцов А.А., Жда-

парата волоксидации и ухудшению подвода воздуха

нова О.В., Волк В.И., Устинов О.А., Дмитриев С.А. //

к ОЯТ. Для устранения влияния данного фактора

Вопр. атом. науки и техники. Сер.: Материаловеде-

в аппаратах волоксидации необходимо предусмот-

ние и новые материалы. 2016. № 4. С. 48-60.

реть возможность перемешивания подготовленных

Шадрин А.Ю., Двоеглазов К.Н., Масленников А.Г.,

фрагментов твэлов в процессе их окисления.

Кащеев В.А., Третьякова С.Г., Шмидт О.В., Ви-

Остаточное содержание трития в волоксидиро-

данов В.Л., Устинов О.А., Волк В.И., Веселов С.Н.,

ванном СНУП ОЯТ составляет менее 0.2% от его

Ишунин В.С. // Радиохимия. 2016. Т. 58. № 3. С. 234-

исходного содержания в топливной композиции.

241.

Доля удаленного в результате волоксидации ¹⁴С

Волк В.И., Шадрин А.Ю., Веселов С.Н., Двое-

превышает 98%, а остаточное содержание ¹⁰⁶Ru в

глазов К.Н., Жеребцов А.А., Шмидт О.В., Куз-

ОЯТ составляет 80.4%.

нецов А.Ю., Полуэктов П.П. // Вестн. Рос. акад.

Таким образом, эксперименты с укрупненными

естеств. наук. 2012. Т. 12, № 4. С. 60-67.

партиями СНУП ОЯТ подтвердили эффективность

Мясоедов Б.Ф., Калмыков С.Н., Шадрин А.Ю. //

волоксидации в выбранных оптимальных условиях

Вестн. РАН. 2021. Т. 9, № 5. С. 459-469.

для отделения ОЯТ от оболочек твэла и удаления

Двоеглазов К.Н., Мочалов Ю.С., Суханов Л.П., Ша-

трития и радиоуглерода.

дрин А.Ю., Герасименко М.Н., Зенченко Е.В., Маков-

ский К.В., Селявский В.Ю., Смолкин П.А., Терентье-

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ва Н.Г., Терентьев С.Г., Ушаков О.С., Шляжко Д.С.,

Кащеев В.А., Зайков Ю.П. // Сб. докл. отраслевой

научно-технической конф. «Замыкание топливно-

Оптимальными условиями проведения волокси-

го цикла ядерной энергетики на базе реакторов на

дации СНУП ОЯТ являются температура 450°С и

быстрых нейтронах». Сочи, 28-29 декабря 2021 г.

скорость подачи воздуха, равная 150 мл/мин. Пол-

С. 254-259.

нота отделения топливной композиции от оболочек

Жеребцов А.А., Мочалов Ю.С., Шадрин А.Ю. // Сб.

твэла при проведении волоксидации СНУП ОЯТ в

докл. отраслевой научно-технической конф. «Замы-

оптимальных условиях составляет 98-99%. Остав-

кание топливного цикла ядерной энергетики на базе

шиеся после волоксидации оболочки твэлов содер-

реакторов на быстрых нейтронах». Сочи, 28-29 де-

жат на своей поверхности значимое количество

кабря 2021 г. С. 274-277.

ОЯТ. Для уменьшения потери ядерных материалов

Меркулов И.А., Тихомиров Д.В., Жабин А.Ю.,

и вовлечения их в топливный цикл требуется вклю-

Апальков Г.А., Смирнов С.И., Аксютин П.В., Дья-

чение в технологическую цепочку переработки

ченко А.С., Малышева В.А. Патент RU 2619583. За-

СНУП ОЯТ процедуры отмывки оболочек.

явл. 01.09.2016. Опубл. 17.05.2017.

Волоксидация СНУП ОЯТ позволяет более чем

Кудрявцев Е.Г., Гаврилов П.М., Ревенко Ю.А., Мерку-

на 99.8% удалить из топливной композиции три-

лов И.А., Бондин В.В., Волк В.И., Бычков С.И., Алек-

тий, снизить остаточное содержание ¹⁴С в ОЯТ до

сеенко В.Н. Патент RU 2459299. Заявл. 20.04.2011.

2% от его исходного количества и предотвратить

Опубл. 20.08.2012.

РАДИОХИМИЯ том 65 № 2 2023

ВОЛОКСИДАЦИЯ СМЕШАННОГО НИТРИДНОГО УР

АН-ПЛУТОНИЕВОГО ТОПЛИВА

157

Двоеглазов К.Н., Шадрин А.Ю., Шудегова О.В., Пав-

Научный годовой отчет АО «ГНЦ НИИАР». Дими-

люкевич Е.Ю., Богданов А.И., Зверев Д.В. // Вопр.

тровград, 2019. С. 110-112.

атом. науки и техники. Сер.: Материаловедение и

22. Звир Е.А., Крюков Ф.Н., Гринь П.И., Никитин О.Н.,

новые материалы. 2016. № 4. С. 81-90.

Кузьмин С.В., Мальцева Е.Б., Гильмутдинов И.Ф.,

10. Волк В.И., Двоеглазов К.Н., Бычков С.И., Алексеен-

Федосеева А.Е., Бутылин А.С. // Научный годовой

ко С.Н., Панов О.Ю., Лобачев Е.А. // Седьмая Рос.

отчет АО «ГНЦ НИИАР». Димитровград, 2018.

конф. по радиохимии «Радиохимия-2012»: Тез. докл.

С. 91-93.

Димитровград, 15-19 октября 2012 г. С. 116.

23. Гринь П.И., Никитин О.Н., Беляева А.В. // Научный

11. Сеелев И.Н., Мацеля В.И., Васильев А.В., Кур-

годовой отчет АО «ГНЦ НИИАР». Димитровград,

ский И.А. // IX Рос. конф. с междунар. участием «Ра-

2016. С. 102-105.

диохимия-2018». СПб., 2018. С. 328.

24. Ерин Е.А., Момотов В.Н., Волков А.Ю., Хамде-

12. Westphal B.R., Bateman K.J., Morgan C.D., Berg J.F.,

ев М.И., Куприянов В.Н., Шадрин А.Ю., Двоегла-

Crane P.J., Cummings D.G., Giglio J.J., Huntley M.W.,

зов К.Н. // Радиохимия. 2017. Т. 59. № 4. С. 325-330.

Lind R.P., Sell D.A. // Nucl. Technol. 2008. Vol. 162,

25. Момотов В.Н., Ерин Е.А., Волков А.Ю., Тихоно-

N 2. P. 153-157.

ва Д.Е, Куприянов А.С, Шадрин А.Ю. // Радиохимия.

13. Breet N.H., Fox A.C. //J. Inorg. Nucl. Chem. 1966.

2021. Т. 63, № 3. С. 276-280.

Vol. 28. P. 1191-1203.

26. Момотов В.Н., Ерин Е.А., Волков А.Ю., Тихоно-

14. Безносюк В.И., Галкин Б.Я., Колядин А.Б. Крини-

ва Д.Е., Куприянов А.С. // Радиохимия. 2021. Т. 63,

цын А.П., Любцер Р.И., Федоров Ю.С. // Радиохимия.

№ 1. С. 69-74.

2007. Т. 49, №4. С. 334-338.

27. Новоселов Г.П., Кучников В.В., Баронов В.А., Сере-

15. Поляков А.С., Захаркин Б.С., Смелов В.С., Волк В.И.,

бряков В.П., Степеннова Н.М. // Атом. энергия. 1982.

Мухин И.В., Сафутин В.Д. Завадский М.И., Се-

Т. 53, Вып. 2. С. 77-80.

ров А.В., Бычков А.В., Зильберман Б.Я. // Атом. энер-

гия. 2000. Т. 89. Вып. 4. С. 284-293.

28. Землянухин В.И., Ильенок Е.И., Кондратьев А.Н. Ра-

диохимическая переработка ядерного топлива АЭС.

16. Агеенков А.Т., Валуев Е.М. // Атом. энергия. 1976.

М.: Энергоатомиздат, 1989. 280 с.

Т. 41, Вып. 2. С. 140-142.

29. Goode J.H., Stacy R.G. Head-end reprocessing studies

17. Агеенков А.Т., Бибиков С.Е., Валуев Е.М., Новосе-

лов Г.П., Савельев В.Ф. // Атом. энергия. 1973. Т. 35,

with HB Robinson-2 fuel: ORNL/TM-6037. 1978. 89 p.

Вып. 5. С. 323-325.

30. Goode J.H., Stacy R.G., Vaughen V.C.A. Head-

18. Thomas L.E., Einziger R.E., Buchanan H.C. // J. Nucl.

end reprocessing studies of HB Robinson 2 fuel: II.

Mater. 1993. Vol. 201. P. 310-319.

Parametric voloxidation studies: ORNL/TM-6888.

1980. 63 p.

19. Двоеглазов К.Н., Филимонова Е.Д., Медведев М.Н. //

Вопр. атом. науки и техники. Сер.: Материаловеде-

31. Cadieux J.R., Stone J.A. Voloxidation and dissolution

ние и новые материалы. 2021. № 1. С. 58-67.

of irradiated plutonium recycle fuels: DP-MS-80-10.

20. Момотов В.Н., Ерин Е.А., Волков А.Ю., Куприя-

CONF - 800943-12. 1980. 15 p.

нов В.Н., Хамдеев М.И., Тихонова Д.Е, Шадрин А.Ю.,

32. Двоеглазов К.Н., Шадрин А.Ю., Медведев М.Н., Ла-

Хомяков Ю.С. // Радиохимия. 2022. Т. 64, № 1. С. 53-

кеев П.В., Зверев Д.В., Макаров А.О., Шудегова О.В.,

59.

Павлюкевич Е.Ю., Дмитриева О.С. // IX Рос. конф. с

21. Звир Е.А., Крюков Ф.Н., Никитин О.Н, Кузьмин С.В.,

междунар. участием «Радиохимия-2018»: Тез. докл.

Мальцева Е.Б., Гильмутдинов И.Ф, Беляева А.В. //

СПб., 17-21 сентября 2018 г. С. 274.

РАДИОХИМИЯ том 65 № 2 2023