СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТРАБОТАННОГО ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА, ВКЛЮЧАЮЩИЙ СТАДИЮ ОЧИСТКИ УРАНА (VI) ОТ ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ ОДНОГО АКТИНИДА (IV) ПУТЕМ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПЛЕКСА ДАННОГО АКТИНИДА (IV)

1. Способ переработки отработанного ядерного топлива, включающий очистку урана (VI) от одного или более актинидов (IV), причем данная очистка включает в себя по меньшей мере одну операцию выделения актинида (IV) или актинидов (IV) из органической фазы, не смешивающейся с водой, в которой присутствуют уран (VI) и актинид (IV) или актиниды (IV), путем приведения указанной органической фазы в контакт с водной фазой, содержащей азотную кислоту и по меньшей мере один комплексообразователь, который образует более прочные комплексы с актинидами (IV), чем с ураном (VI), и затем путем отделения органической фазы от водной фазы, отличающийся тем, что в качестве указанного по меньшей мере одного комплексообразователя используют дигликольамид.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дигликольамид выбран из N,N,N',N'-тетраметилдигликольамида, N,N,N',N'-тетраэтилдигликольамида, N,N,N',N'-тетрапропилдигликольамида и N,N-дипропилдигликольаминовой кислоты.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что дигликольамид является N,N,N',N'-тетраэтилдигликольамидом.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанная водная фаза содержит от 0,01 моль/л до 0,1 моль/л дигликольамида.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанная водная фаза содержит от 0,2 моль/л до 3 моль/л азотной кислоты.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что очистка урана (VI) от актинида (IV) или актинидов (IV) дополнительно включает в себя операцию промывки водной фазы, полученной после выделения актинида (IV) или актинидов (IV), посредством приведения указанной водной фазы в контакт с органической фазой, содержащей экстрагент урана (VI), и затем посредством отделения указанной органической фазы от указанной водной фазы.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что указанным экстрагентом является три-н-бутилфосфат.
8. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что актинид (IV) или актиниды (IV) выбраны из нептуния (IV), плутония (IV) и тория (IV).
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что очистка урана (VI) от одного или более актинидов (IV) является очисткой урана (VI) от нептуния (IV).
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что он включает:
a) стадию очистки урана и плутония, присутствующих в первой водной фазе, полученной в результате растворения отработанного ядерного топлива в азотной кислоте, от актинидов (III) и продуктов деления, также присутствующих в первой водной фазе, причем данная стадия включает:
1
a) по меньшей мере одну операцию совместной экстракции урана в степени окисления VI и плутония в степени окисления IV из первой водной фазы посредством приведения первой водной фазы в контакт с органической фазой, содержащей три-н-бутилфосфат в органическом растворителе, и затем посредством отделения указанной органической фазы от первой водной фазы; и
2
1
1
а) по меньшей мере одну операцию промывки указанной органической фазы, поступающей из а), для удаления из указанной органической фазы части продуктов деления, экстрагированных во время a), посредством приведения этой органической фазы в контакт со второй водной фазой, содержащей азотную кислоту, и затем посредством отделения указанной органической фазы от второй водной фазы;
в результате чего получают первую органическую фазу, которая содержит уран (VI), плутоний (IV) и нептуний (VI);
b) стадию разделения урана и плутония, присутствующих в первой органической фазе, поступающей со стадии а), на два водных раствора, - первый водный раствор, содержащий плутоний, очищенный от урана и нептуния, и второй водный раствор, содержащий уран, очищенный от плутония и нептуния; причем данная стадия включает:
1
b) операцию выделения плутония, присутствующего в первой органической фазе, причем плутоний выделяется в степени окисления III, путем приведения первой органической фазы в контакт с третьей водной фазой, содержащей азотную кислоту, восстановитель, который восстанавливает плутоний (IV) в плутоний (III) и нептуний (VI) в нептуний (IV) без восстановления урана (VI), и антиазотистый реагент, и затем путем отделения первой органической фазы от третьей водной фазы;
2
1
1
1
b) операцию промывки первой органической фазы, поступающей из b), для удаления из первой органической фазы части плутония, которая не была выделена в ходе b), путем приведения первой органической фазы в контакт с четвертой водной фазой, содержащей азотную кислоту, такой же восстановитель и такой же антиазотистый реагент, какие использовались в b), и затем путем отделения первой органической фазы от четвертой водной фазы;
3
1
1
b) операцию промывки третьей водной фазы, поступающей из b), для удаления из третьей водной фазы части урана (VI) и нептуния (IV), выделенных в ходе b), посредством приведения третьей водной фазы в контакт со второй органической фазой, содержащей три-н-бутилфосфат в органическом растворителе, и затем посредством отделения второй органической фазы от третьей водной фазы;
4
2
b) очистку урана (VI) от нептуния (IV), причем очистка включает операцию выделения нептуния (IV), присутствующего в первой органической фазе, поступающей из b), путем приведения первой органической фазы в контакт с пятой водной фазой, содержащей азотную кислоту и дигликольамид, и затем путем отделения первой органической фазы от пятой водной фазы, и операцию промывки пятой водной фазы, полученной из операции выделения нептуния (IV), посредством приведения пятой водной фазы в контакт с третьей органической фазой, содержащей три-н-бутилфосфат в органическом растворителе, и затем посредством отделения третьей органической фазы от пятой водной фазы; и
5
4
b) операцию выделения урана (VI), присутствующего в первой органической фазе, поступающей из b), посредством приведения первой органической фазы в контакт с шестой водной фазой, содержащей азотную кислоту, и затем посредством отделения первой органической фазы от шестой водной фазы.
11. Способ по п. 9, отличающийся тем, что он включает в себя:
a) стадию очистки урана и плутония, присутствующих в первой водной фазе, полученной в результате растворения отработанного ядерного топлива в азотной кислоте, от актинидов (III) и продуктов деления, также присутствующих в первой водной фазе, причем данная стадия включает:
1
a) по меньшей мере одну операцию совместной экстракции урана в степени окисления VI и плутония в степени окисления IV из первой водной фазы посредством приведения первой водной фазы в контакт с органической фазой, содержащей три-н-бутилфосфат в органическом растворителе, и затем посредством отделения указанной органической фазы от первой водной фазы; и
2
1
1
а) по меньшей мере одну операцию промывки органической фазы, поступающей из a), для удаления из указанной органической фазы части продуктов деления, экстрагированных во время a), посредством приведения этой органической фазы в контакт со второй водной фазой, содержащей азотную кислоту, и затем посредством отделения указанной органической фазы от второй водной фазы;
в результате чего получают первую органическую фазу, которая содержит уран (VI), плутоний (IV) и нептуний (VI);
b) стадию разделения урана и плутония, присутствующих в первой органической фазе, поступающей со стадии а), на два водных раствора, - первый водный раствор, содержащий плутоний и уран, очищенные от нептуния, и второй водный раствор, содержащий уран, очищенный от нептуния и плутония; причем стадия включает:
1
b) операцию выделения плутония и части урана, присутствующих в первой органической фазе, причем плутоний выделяется в степени окисления III, путем приведения первой органической фазы в контакт с третьей водной фазой, содержащей азотную кислоту, восстановитель, который восстанавливает плутоний (IV) в плутоний (III) и нептуний (VI) в нептуний (IV) без восстановления урана (VI), и антиазотистый реагент, и затем путем отделения первой органической фазы от третьей водной фазы;
2
1
1
1
b) операцию промывки первой органической фазы, поступающей из b), для удаления из первой органической фазы части плутония, которая не была выделена в ходе b), путем приведения первой органической фазы в контакт с четвертой водной фазой, содержащей азотную кислоту, такой же восстановитель и такой же антиазотистый реагент, какие использовались в b), и затем путем отделения первой органической фазы от четвертой водной фазы;
3
1
1
b) операцию промывки третьей водной фазы, поступающей из b), для удаления из третьей водной фазы части нептуния (IV), выделенной в ходе b), посредством приведения третьей водной фазы в контакт со второй органической фазой, содержащей три-н-бутилфосфат в органическом растворителе, и затем посредством отделения второй органической фазы от третьей водной фазы;
4
2
b) очистку урана (VI) от нептуния (IV), причем очистка включает операцию выделения нептуния (IV), присутствующего в первой органической фазе, поступающей из b), путем приведения первой органической фазы в контакт с пятой водной фазой, содержащей азотную кислоту и дигликольамид, и затем путем отделения первой органической фазы от пятой водной фазы, и операцию промывки пятой водной фазы, полученной из операции выделения нептуния (IV), посредством приведения пятой водной фазы в контакт с третьей органической фазой, содержащей три-н-бутилфосфат в органическом растворителе, и затем посредством отделения третьей органической фазы от пятой водной фазы; и
5
4
b) операцию выделения урана, присутствующего в первой органической фазе, поступающей из b), посредством приведения первой органической фазы в контакт с шестой водной фазой, содержащей азотную кислоту, и затем посредством отделения первой органической фазы от шестой водной фазы.
12. Способ по п. 8, отличающийся тем, что стадия очистки урана (VI) от одного или более актинидов (IV) является стадией очистки урана (VI) от нептуния (IV) и плутония (IV).
13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что он включает в себя:
a) стадию очистки урана и плутония, присутствующих в первой водной фазе, полученной в результате растворения отработанного ядерного топлива в азотной кислоте, от актинидов (III) и продуктов деления, также присутствующих в первой водной фазе, причем данная стадия включает:
1
a) по меньшей мере одну операцию совместной экстракции урана в степени окисления VI и плутония в степени окисления IV из первой водной фазы посредством приведения первой водной фазы в контакт с органической фазой, содержащей три-н-бутилфосфат в органическом растворителе, и затем посредством отделения органической фазы от первой водной фазы; и
2
1
а) по меньшей мере одну операцию промывки органической фазы, полученной из a), посредством приведения органической фазы в контакт со второй водной фазой, содержащей азотную кислоту, и затем посредством отделения органической фазы от второй водной фазы;
в результате чего получают первую органическую фазу, которая содержит уран (VI), плутоний (IV) и нептуний (VI);
b) стадию разделения урана и плутония, присутствующих в первой органической фазе, поступающей со стадии а), на два водных раствора, - первый водный раствор, содержащий плутоний, очищенный от урана и нептуния, и второй водный раствор, содержащий уран, очищенный от плутония и нептуния; причем стадия включает:
1
b) операцию выделения плутония, присутствующего в первой органической фазе, причем плутоний выделяется в степени окисления III путем приведения первой органической фазы в контакт с третьей водной фазой, содержащей азотную кислоту, восстановитель, который восстанавливает плутоний (IV) в плутоний (III) и нептуний (VI) в нептуний (IV) без восстановления урана (VI), и антиазотистый реагент, и затем путем отделения первой органической фазы от третьей водной фазы;
2
1
1
b) операцию промывки третьей водной фазы, поступающей из b), для удаления из третьей водной фазы части урана (VI) и нептуния (IV), выделенных в ходе b), посредством приведения третьей водной фазы в контакт со второй органической фазой, содержащей три-н-бутилфосфат в органическом растворителе, и затем посредством отделения второй органической фазы от третьей водной фазы;
3
1
b) очистку урана (VI) от нептуния (IV) и плутония (IV), причем очистка включает операцию выделения нептуния (IV) и плутония, присутствующих в первой органической фазе, полученной из b), путем приведения первой органической фазы в контакт с четвертой водной фазой, содержащей азотную кислоту и дигликольамид, и затем путем отделения первой органической фазы от четвертой водной фазы; и операцию промывки четвертой водной фазы, полученной из операции выделения нептуния (IV) и плутония (IV), посредством приведения четвертой водной фазы в контакт с третьей органической фазой, содержащей три-н-бутилфосфат в органическом растворителе, и затем посредством отделения третьей органической фазы от четвертой водной фазы; и
4
3
b) операцию выделения урана (VI), присутствующего в первой органической фазе, полученной из b), посредством приведения первой органической фазы в контакт с пятой водной фазой, содержащей азотную кислоту, и затем посредством отделения первой органической фазы от пятой водной фазы.
14. Способ по п. 12, отличающийся тем, что он включает в себя:
a) стадию очистки урана и плутония, присутствующих в первой водной фазе, полученной в результате растворения отработанного ядерного топлива в азотной кислоте, от актинидов (III) и продуктов деления, также присутствующих в первой водной фазе, причем данная стадия содержит:
1
a) по меньшей мере одну операцию совместной экстракции урана в степени окисления VI и плутония в степени окисления IV из первой водной фазы посредством приведения первой водной фазы в контакт с органической фазой, содержащей три-н-бутилфосфат в органическом растворителе, и затем посредством отделения органической фазы от первой водной фазы; и
2
1
а) по меньшей мере одну операцию промывки органической фазы, полученной из a), посредством приведения органической фазы в контакт со второй водной фазой, содержащей азотную кислоту, и затем посредством отделения органической фазы от второй водной фазы;
в результате чего получают первую органическую фазу, которая содержит уран (VI), плутоний (IV) и нептуний (VI);
b) стадию разделения урана и плутония, присутствующих в первой органической фазе, поступающей со стадии а), на два водных раствора, - первый водный раствор, содержащий плутоний и уран, очищенные от нептуния, и второй водный раствор, содержащий уран, очищенный от плутония и нептуния; причем стадия включает:
1
b) операцию выделения плутония, присутствующего в первой органической фазе, причем плутоний выделяется в степени окисления III, путем приведения первой органической фазы в контакт с третьей водной фазой, содержащей азотную кислоту, восстановитель, который восстанавливает плутоний (IV) в плутоний (III) и нептуний (VI) в нептуний (IV) без восстановления урана (VI), и антиазотистый реагент, и затем путем отделения первой органической фазы от третьей водной фазы;
2
1
1
b) операцию промывки третьей водной фазы, полученной из b), для удаления из третьей водной фазы части нептуния (IV), выделенного в ходе b), посредством приведения третьей водной фазы в контакт со второй органической фазой, содержащей три-н-бутилфосфат в органическом растворителе, и затем посредством отделения второй органической фазы от водной фазы;
3
1
b) очистку урана (VI) от нептуния (IV) и плутония (IV), причем очистка включает операцию выделения нептуния (IV) и плутония (IV), присутствующих в первой органической фазе, полученной из b), путем приведения первой органической фазы в контакт с четвертой водной фазой, содержащей азотную кислоту и дигликольамид, и затем путем отделения первой органической фазы от четвертой водной фазы; и операцию промывки четвертой водной фазы, полученной из операции выделения нептуния (IV) и плутония (IV), посредством приведения четвертой водной фазы в контакт с третьей органической фазой, содержащей три-н-бутилфосфат в органическом растворителе, и затем посредством отделения третьей органической фазы от четвертой водной фазы; и
4
3
b) операцию выделения урана (VI), присутствующего в первой органической фазе, полученной из b), посредством приведения первой органической фазы в контакт с пятой водной фазой, содержащей азотную кислоту, и затем посредством отделения первой органической фазы от пятой водной фазы.
15. Способ по п. 10 или 11, отличающийся тем, что пятая водная фаза содержит от 0,2 моль/л до 3 моль/л азотной кислоты и от 0,01 моль/л до 0,1 моль/л N,N,N',N'-тетраэтилдигликольамида.
16. Способ по п. 13 или 14, отличающийся тем, что четвертая водная фаза содержит от 0,2 моль/л до 3 моль/л азотной кислоты и от 0,01 моль/л до 0,1 моль/л N,N,N',N'-тетраэтилдигликольамида.