Published 2023 | Version v1
Journal article

Dissolution of Actinide Oxides in Carbonate Solutions

  • 1. Rossijskij khimiko-tekhnologicheskij universitet im. D.I. Mendeleeva, Moscow, Ozerskij tekhnologicheskij institut Natsional'nogo yadernogo universiteta MIFI, Ozersk (Russian Federation)
  • 2. Institut fizicheskoj khimii i ehlektrokhimii im. A.N. Frumkina RAN, Moscow (Russian Federation)

Description

The dissolution step of uranium and mixed oxide uranium-plutonium spent nuclear fuel is a key initial step of a new alternative hydrometallurgical method—the CARBEX process. The study considers carbonate oxidizing systems NaHCO3/Na2CO3–H2O2/2Na2CO3·3H2O2/M2S2O8, where M = Na+, K+, or NH4+, for dissolving actinide oxide powders. The chemical and physical factors that determine the rate of oxidative dissolution of powdered individual oxides UO2, U3O8, PuO2 and NpO2 in carbonate media were found. The results obtained are important for the development of the oxidative and sonochemical options of dissolution of highly calcined crystalline samples of uranium, plutonium and neptunium oxides, as well of spent nuclear fuel in carbonate media.

Abstract (Russian)

Стадия растворения уранового и смешанного уран-плутониевого оксидного отработавшего ядерного топлива является ключевой начальной стадией новой альтернативной гидрометаллургической технологии - КАРБЭКС-процесса. В работе рассмотрены карбонатные окислительные системы NaHCO3/Na2CO3-H2O2/2Na2CO3·3H2O22S2O8, где M = Na+, K+ или NH4+, для растворения порошков оксидов актиноидов. Определены химические и физические факторы, определяющие скорость окислительного растворения порошков индивидуальных оксидов UO2, U3O8, PuO2 и NpO2 в карбонатных средах. Полученные результаты являются важными для разработки вариантов окислительного и сонохимического растворения высокопрокаленных кристаллических образцов оксидов урана, плутония и нептуния, а также отработавшего ядерного топлива в карбонатных средах. Ключевые слова: диоксид урана, октаоксид триурана, диоксид плутония, диоксид нептуния, окислительное растворение, карбонатные среды, пероксид водорода, персульфат.

Additional details

Additional titles

Original title (Russian)
RASTVORENIE OKSIDOV AKTINOIDOV В KARBONATNYKH RASTVORAKH

Publishing Information

Journal Title
Radiokhimiya
Journal Issue
no.3
Journal Page Range
p. 214-225
ISSN
0033-8311

Optional Information

Notes
49 refs., 4 tabs., 1 fig.