Учёные из Института химии и технологии редких элементов Кольского научного центра РАН и Уральского федерального университета провели серию экспериментов и уточнили термодинамические данные, необходимые для извлечения металлов платиновой группы из отработавшего ядерного топлива. Об этом сообщает ТАСС.
Корректировки касаются поправок на термо-ЭДС в высокотемпературных ячейках, что влияет на точность расчёта граничных условий электролиза. Без этих уточнений ошибка в определении потенциалов достигает 15–20 мВ, что приводит к загрязнению целевых продуктов радиоактивными изотопами.
Отмечается, что в отработавшем ядерном топливе содержится от 5,6 до 40 кг платиноидов (рутений, родий, палладий) на тонну — в зависимости от типа реактора и степени выгорания. Сейчас их извлекают из нерастворимого остатка после переработки топлива по PUREX-технологии. Один из перспективных методов разделения — электролиз в хлоридных расплавах, но для его точного управления нужны надёжные термодинамические модели.
Как говорят исследователи, при измерениях в высокотемпературных ячейках возникает термо-ЭДС из-за разницы температур между горячей зоной и холодными концами токоподводов (до сотен градусов). Учёные измерили температурные зависимости для пар металлов (палладий-серебро, родий-серебро, платина-серебро, серебро-углерод) и скорректировали данные, что позволило снизить погрешность до 0,05 мВ по сравнению со значениями 1955 года.
«Полученные данные позволили уточнить термодинамические параметры образования хлоридов благородных металлов в эвтектическом расплаве хлоридов лития, калия и цезия. Эти корректировки важны для построения физико-математических моделей процесса электрохимического разделения платиноидов при рабочей температуре расплава 450 градусов. Они влияют на точность расчёта граничных условий разделения платиноидов электролизом по потенциалу и их остаточному содержанию в расплаве и, как следствие, на чистоту выделяемых продуктов», — сказано в сообщении пресс-службы Минобрнауки России.