СПОСОБ ОБРАБОТКИ ВОДНОГО АЗОТНОКИСЛОГО РАСТВОРА, ПОЛУЧЕННОГО ПРИ РАСТВОРЕНИИ ОТРАБОТАВШЕГО ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА, ВЫПОЛНЯЕМЫЙ В ОДНОМ ЦИКЛЕ И НЕ ТРЕБУЮЩИЙ КАКОЙ-ЛИБО ОПЕРАЦИИ, ВКЛЮЧАЮЩЕЙ ВОССТАНОВИТЕЛЬНУЮ РЕЭКСТРАКЦИЮ ПЛУТОНИЯ

1. Способ обработки в одном цикле водного раствора, полученного при растворении отработавшего ядерного топлива в азотной кислоте, где указанный водный раствор содержит уран, плутоний, америций, кюрий и продукты деления, включающие технеций, где цикл включает следующие этапы:
(а) совместную экстракцию урана и плутония из водного раствора, где совместная экстракция включает по меньшей мере одно контактирование в экстракторе водного раствора с органическим раствором, содержащим от 1 моль/л до 2 моль/л N,N-ди(2-этилгексил)-3,3-диметилбутанамида или смесь N,N-ди(2-этилгексил)-изобутанамида и N,N-ди(2-этилгексил)-н-бутанамида в качестве экстрагента, в растворе органического разбавителя с последующим разделением водного и органического растворов;
(b) очистку органического раствора, полученного на этапе (а), от америция, кюрия и продуктов деления, где очистка включает по меньшей мере одно контактирование в экстракторе органического раствора с водным раствором, включающим от 0,5 моль/л до 6 моль/л азотной кислоты, с последующим разделением органического и водного растворов;
(с) разделение урана и плутония, содержащихся в органическом растворе, полученном на этапе (b), на водный раствор и органический раствор, где водный раствор включает либо плутоний без урана, либо смесь плутония и урана, а органический раствор включает уран без плутония, где указанное разделение включает:
1
(с) реэкстракцию плутония в степени окисления +IV и фракции урана из органического раствора, полученного на этапе (b), где реэкстракция включает по меньшей мере одно контактирование в экстракторе органического раствора с водным раствором, содержащим от 0,1 моль/л до 0,5 моль/л азотной кислоты, с последующим разделением органического и водного растворов;
2
1
1
(с) экстракцию всей или части урановой фракции, содержащейся в водном растворе, полученном на (с), где экстракция включает по меньшей мере одно контактирование в экстракторе водного раствора, полученного на (с), с органическим раствором, идентичным органическому раствору, используемому на этапе (а), с последующим разделением водного и органического растворов;
1
(d) очистку органического раствора, полученного на (с), от технеция, где очистка включает:
1
(d1) реэкстракцию технеция в степени окисления +IV из органического раствора, полученного на (с), где реэкстракция включает по меньшей мере одно контактирование в экстракторе органического раствора с водным раствором, содержащим от 0,1 моль/л до 3 моль/л азотной кислоты и по меньшей мере один восстанавливающий агент, способный восстанавливать технеций из степени окисления +VII до степени окисления +IV, или комплексообразующий агент, способный к стабилизации технеция в водной фазе, с последующим разделением органического и водного растворов;
2
1
(d) экстракцию урановой фракции, содержащейся в водном растворе, полученном на (d), где экстракция включает по меньшей мере одно контактирование в экстракторе водного раствора с органическим раствором, идентичным органическому раствору, используемому на этапе (а), с последующим разделением водного и органического растворов;
1
1
(е) реэкстракцию урана из органического раствора, полученного на этапе (d), где реэкстракция включает по меньшей мере одно контактирование в экстракторе органического раствора, полученного на (d), с водным раствором, содержащим не более 0,05 моль/л азотной кислоты, с последующим разделением органического и водного растворов; и
(f) регенерацию органической фазы, полученной на этапе (е);
при этом получают первый и второй водные растворы, очищенные от америция, кюрия и продуктов деления, включая технеций, где первый водный раствор включает плутоний без урана или смесь плутония и урана, а второй водный раствор включает уран без плутония.
2. Способ по п.1, где органический раствор с этапа (а) включает от 1,3 моль/л до 1,4 моль/л N,N-ди(2-этилгексил)-3,3-диметилбутанамида.
3. Способ по п.1, где органический раствор с этапа (а) включает от 1,35 моль/л до 1,45 моль/л смеси N,N-ди(2-этилгексил)-изобутанамида и N,N-ди-2(этилгексил)-н-бутанамида.
4. Способ по п.3, где N,N-ди(2-этилгексил)-изобутанамид и N,N-ди-2(этилгексил)-н-бутанамид содержатся в молярном отношении от 1,75 до 1,85 в органическом растворе с этапа (а).
5. Способ по п.4, где органический раствор с этапа (а) включает 0,9 моль/л N,N-ди(2-этилгексил)-изобутанамида и 0,5 моль/л N,N-ди-2(этилгексил)-н-бутанамида.
6. Способ по любому из пп.1-5, где водный раствор с этапа (b) включает от 4 до 6 моль/л азотной кислоты.
7. Способ по п.6, где этап (b) дополнительно включает нейтрализацию органического раствора, включающую по меньшей мере одно контактирование органического раствора с водным раствором, содержащим не более 1 моль/л азотной кислоты, с последующим разделением органического и водного растворов.
1
8. Способ по любому из пп.1-5, где контактирование органического и водного растворов в экстракторе на (с) включает циркуляцию органического и водного растворов с отношением потока органического раствора к потоку водного раствора больше 1.
1
9. Способ по любому из пп.1-5, где восстанавливающий агент на (d) является урана нитратом, гидразиния нитратом, гидроксиламмония нитратом, ацетальдоксимом или их смесью.
1
10. Способ по любому из пп.1-5, где экстрактор с (d) нагревают до температуры от 30°С до 40°С.
2
1
2
11. Способ по любому из пп.1-5, где (d) включает подкисление водного раствора, полученного с (d), для доведения концентрации азотной кислоты в водном растворе до значения по меньшей мере 2,5 моль/л, где подкисление включает добавление азотной кислоты в экстрактор на (d).
12. Способ по любому из пп.1-5, где экстрактор на этапе (е) нагревают до температуры от 40°С до 50°С.
13. Способ по любому из пп.1-5, где контактирование органического и водного растворов в экстракторе на этапе (е) включает циркуляцию органического и водного растворов с отношением потока органического раствора к потоку водного раствора больше 1.
14. Способ по любому из пп.1-5, где регенерация органического раствора, полученного на этапе (е), включает по меньшей мере одно промывание органического раствора основным водным раствором с последующим по меньшей мере одним промыванием органического раствора водным раствором азотной кислоты.
2
15. Способ по любому из пп.1-5, где органический раствор, полученный на этапе (f), разделяют на первую и вторую фракции, где первая фракция образована органическим раствором с этапа (а), а вторая фракция образована органическим раствором с (с).