СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СМЕШАННОГО ТОПЛИВА, СОДЕРЖАЩЕГО УРАН И ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ ОДИН АКТИНИД И/ИЛИ ЛАНТАНИД, С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КАТИОНООБМЕННОЙ СМОЛЫ

1. Способ получения топлива на основе оксида, карбида и/или оксикарбида, содержащего уран и по меньшей мере один актинид и/или лантанид, включающий следующие стадии:
- стадию получения исходного раствора, представляющего собой азотнокислый раствор, содержащий указанный актинид и/или лантанид в форме нитратов и уран в форме гидроксидного комплекса уранилнитрата;
- стадию пропускания указанного раствора через катионообменную смолу, содержащую карбоксильные группы, с помощью которых смола сорбирует актинид и/или лантанид в катионной форме и уран в форме уранила;
- стадию термообработки указанной смолы для получения указанного топлива.
2. Способ по п.1, в котором актинид является актинидом в степени окисления (III), (V) или (VI) и лантанид является лантанидом в степени окисления (III).
3. Способ по п.1 или 2, в котором актинид является младшим актинидом, выбранным из америция, кюрия, нептуния и их смесей.
4. Способ по п.3, в котором источником младших актинидов является поток, направляемый на переработку отработанного топлива.
5. Способ по п.1 или 2, в котором стадия получения исходного раствора включает:
- получение первого азотнокислого раствора, содержащего нитрат указанного актинида и/или лантанида;
3
3
8
2
3
2-х
х
- введение заданного количества оксида урана UО или, необязательно, UO в указанный первый раствор, причем указанное количество вводят для образования гидроксидного комплекса уранилнитрата формулы UO(NО)(ОН), где х≤1;
- стадию перемешивания полученного раствора предпочтительно при комнатной температуре, необязательно, с последующей стадией фильтрации.
2
3
2-x
x
6. Способ по п.1 или 2, в котором стадия получения исходного раствора состоит во введении в первый раствор, содержащий нитрат указанного актинида и/или лантанида и уранилнитрат, заданного количества триоксида урана для образования гидроксидного комплекса уранилнитрата формулы UO(NO)(OH), где х≤1.
7. Способ по п.5, в котором заданное количество триоксида урана, вводимое в первый раствор, определяют так, чтобы мольное отношение количества молей нитрат-ионов к количеству молей урана составляло менее 2.
8. Способ по п.6, в котором заданное количество триоксида урана, вводимое в первый раствор, определяют так, чтобы мольное отношение количества молей нитрат-ионов к количеству молей урана составляло менее 2.
9. Способ по п.1 или 2, в котором смола представляет собой смолу, получающуюся (со)полимеризацией (мет)акриловой кислоты или акрилонитрила со сшивающим агентом.
10. Способ по п.1 или 2, в котором смолу до стадии пропускания через нее исходного раствора обрабатывают на одной или нескольких следующих стадиях:
- стадии калибровки во влажном состоянии, с целью выделения фракции с требуемым размером зерна, например, фракции с размером зерна 600-800 мкм;
- по меньшей мере одной стадии промывки с применением цикла кислотно-основной обработки аммиаком и азотной кислотой с последующей стадией отмывки деминерализованной водой;
- стадии сушки после стадии отмывки;
- стадии сортировки по форме, с целью удаления дробленых или несферических частиц.
11. Способ по п.1 или 2, в котором стадию пропускания исходного раствора осуществляют фильтрацией раствора через смолу.
12. Способ по п.1 или 2, в котором стадию пропускания исходного раствора через смолу осуществляют до получения элюата с концентрацией, идентичной концентрации исходного раствора.
13. Способ по п.1 или 2, в котором стадия термообработки содержит стадию карбонизации при температуре, которая может достигать 1000°С, причем эту стадию можно осуществлять на воздухе или в инертной атмосфере.
14. Способ по п.13, в котором стадия термообработки включает стадию восстановления материала, полученного на стадии карбонизации, для получения смешанного карбида и/или оксикарбида, содержащего уран и по меньшей мере один актинид и/или лантанид.