Ln3+在LnF3-LiCl-KCl熔盐体系中的电化学行为

TL426; 钍的分离和再利用是熔盐堆钍铀燃料循环的重要组成部分,钍与裂变产物特别是化学性质相似的镧系元素的分离是熔盐堆氟盐燃料处理的关键之一.利用循环伏安法和方波伏安法研究了773 K下多种镧系元素氟化物(w=3％)在LnF3-LiCl-KCl熔盐中的电化学行为.研究结果表明:Ce3+和Gd3+在惰性电极上均一步还原为金属,Nd3+则是通过两步反应还原为金属,而Sm3+和Eu3+只能还原为低价态的Sm2+和Eu2+;Th和Ln在惰性金属阴极上的析出电位差ΔE均大于0.19 V,在LiCl-KCl熔盐体系中实现Th与Ln的电化学分离在理论上是可行的;与纯氯盐体系相比,少量F?的引入不会改变Ln...

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Published in核技术 Vol. 41; no. 6; pp. 22 - 29
Main Authors 王先彬, 龙德武, 朱铁建, 郑海洋, 蒋锋, 佘长锋, 黄卫, 李晴暖
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国科学院上海应用物理研究所嘉定园区 上海 201800 10.06.2018
中国科学院大学 北京 100049%中国科学院上海应用物理研究所嘉定园区 上海 201800
Subjects
Cyclic voltammetry
方波伏安
Electrode process
电极反应
循环伏安
扩散系数
Square wave voltammetry
LnF3-LiCl-KCl
Diffusion efficient
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Summary:TL426; 钍的分离和再利用是熔盐堆钍铀燃料循环的重要组成部分,钍与裂变产物特别是化学性质相似的镧系元素的分离是熔盐堆氟盐燃料处理的关键之一.利用循环伏安法和方波伏安法研究了773 K下多种镧系元素氟化物(w=3％)在LnF3-LiCl-KCl熔盐中的电化学行为.研究结果表明:Ce3+和Gd3+在惰性电极上均一步还原为金属,Nd3+则是通过两步反应还原为金属,而Sm3+和Eu3+只能还原为低价态的Sm2+和Eu2+;Th和Ln在惰性金属阴极上的析出电位差ΔE均大于0.19 V,在LiCl-KCl熔盐体系中实现Th与Ln的电化学分离在理论上是可行的;与纯氯盐体系相比,少量F?的引入不会改变Ln3+在惰性电极上的电极反应过程,F?的存在使得Ln3+在LiCl-KCl熔盐中的活度降低,从而导致扩散系数减小.此研究结果为了解Th4+和Ln3+在含F?氯盐体系中的电化学行为和建立可行的分离方法提供了基础实验依据.
ISSN:0253-3219
DOI:10.11889/j.0253-3219.2018.hjs.41.060301