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第1章 概论1

1.1 放射性同位素的来源1

1.2 核燃料后处理简介2

1.2.1 核燃料后处理在核工业发展中的重要性及地位2

1.2.2 普雷克斯流程简述2

1.2.3 放射性同位素提取与高放废液处理的关系3

1.3 核燃料后处理中放射性同位素的特性4

1.4 裂变产物和超铀同位素的用途6

1.5 核燃料后处理中放射性同位素提取的基本情况7

参考文献8

第2章 溶剂萃取工艺9

2.1 溶剂萃取的基本原理9

2.1.1 溶剂萃取基本概念9

2.1.2 分配定律与萃取平衡10

2.1.3 溶剂萃取体系分类14

2.2 萃取剂与稀释剂18

2.2.1 萃取剂18

2.2.2 稀释剂24

2.3 溶剂萃取的工艺过程25

2.3.1 溶剂萃取体系的组成及一般流程25

2.3.2 萃取操作方式26

2.4 萃取动力学30

2.4.1 溶剂萃取的界面传质速率30

2.4.2 溶剂萃取的化学反应速率31

2.4.3 溶剂萃取体系的相分离速率和乳化32

2.5 萃取设备33

2.5.1 混合澄清槽34

2.5.2 脉冲萃取柱47

2.5.3 离心萃取器55

参考文献60

第3章 离子交换工艺61

3.1 离子交换剂62

3.1.1 天然无机离子交换剂62

3.1.2 合成无机离子交换剂63

3.1.3 天然有机离子交换剂64

3.1.4 合成有机离子交换剂65

3.1.5 无机离子交换剂和有机离子交换剂比较65

3.2 离子交换树脂66

3.2.1 离子交换树脂分类66

3.2.2 离子交换树脂性能67

3.3 离子交换平衡71

3.3.1 离子交换选择性72

3.3.2 分配比与分离系数74

3.3.3 络合剂对分离系数的影响75

3.4 离子交换动力学76

3.4.1 离子交换速度76

3.4.2 影响离子交换速度的主要因素77

3.5 离子交换分离技术78

3.5.1 树脂的选择79

3.5.2 树脂的预处理80

3.5.3 交换柱的选择、装柱和转型80

3.5.4 离子交换分离操作81

3.5.5 离子交换设备89

3.6 高压离子交换法90

3.6.1 高压离子交换法的特点90

3.6.2 高压离子交换排代分离装置91

参考文献94

第4章 237Np的回收及应用95

4.1 237Np的性质95

4.2 镎的萃取化学96

4.2.1 镎的水溶液化学97

4.2.2 镎的TBP萃取化学100

4.2.3 镎的TRPO萃取化学102

4.2.4 其他萃取剂对镎的萃取性能104

4.3 回收237Np的途径和工艺流程104

4.3.1 Purex流程中分离镎105

4.3.2 从高放废液中提取镎108

4.3.3 两种提取镎方法的比较111

4.4 镎的最终纯化与转化113

4.4.1 阴离子交换法纯化镎113

4.4.2 阳离子交换法除钍122

4.4.3 镎的沉淀123

4.4.4 草酸镎的焙烧125

4.5 237Np的应用126

4.5.1 镎靶的照射127

4.5.2 237Np和238Pu的分离128

4.5.3 钚的沉淀及转化129

参考文献129

第5章 其他超铀同位素的提取及应用132

5.1 241Am的提取及应用132

5.1.1 241Am的性质132

5.1.2 241Am的提取134

5.1.3 241Am的应用140

5.2 242Cm、244Cm的提取及应用141

5.2.1 性质及制备方法141

5.2.2 提取工艺143

5.2.3 应用146

5.3 其他超铀同位素的回收及应用146

5.3.1 252Cf的性质146

5.3.2 252Cf的合成和生产149

5.3.3 化学分离153

5.3.4 252Cf的应用158

参考文献159

第6章 137Cs的提取及应用162

6.1 137Cs的性质及应用162

6.2 铯的提取方法163

6.2.1 沉淀法163

6.2.2 萃取法164

6.2.3 离子交换法164

6.3 磷酸锆提取137Cs的工艺流程166

6.3.1 吸附条件的选择及吸附过程的影响因素168

6.3.2 杂质元素的去除170

6.3.3 铯的洗提170

6.3.4 ZrP交换剂的再生及循环使用171

6.4 137Cs的沉淀转型171

6.4.1 甲醛脱硝171

6.4.2 从硝酸体系中结晶四草酸铯173

6.4.3 四草酸铯焙烧转化成碳酸铯175

6.4.4 氯化铯的制备175

参考文献176

第7章 90Sr的提取及应用177

7.1 90Sr的性质及应用177

7.2 锶和稀土元素提取、分离的基本原理178

7.2.1 D2EHPA的结构和物理性质178

7.2.2 D2EHPA的萃取性能179

7.2.3 D2EHPA共萃取锶和稀土元素的基本原理180

7.2.4 D2EHPA分离锶和稀土元素的工艺流程180

7.2.5 萃取设备和主要控制参数181

7.3 锶和稀土元素提取、分离的工艺过程183

7.3.1 料液的调制183

7.3.2 1A共萃取槽185

7.3.3 1B锶反萃槽189

7.3.4 1C稀土反萃槽191

7.3.5 溶剂再生191

7.4 90Sr的纯化191

7.4.1 EDTA的络合性能192

7.4.2 90Sr纯化的基本原理192

7.4.3 90Sr纯化的工艺流程194

7.5 钛酸锶的制备202

7.5.1 纯度要求203

7.5.2 钛酸锶的制备过程203

参考文献206

第8章 147Pm的提取及应用207

8.1 147Pm的性质及应用207

8.2 147Pm的提取纯化原理209

8.2.1 络合剂的选择211

8.2.2 排代剂的组成211

8.2.3 阻滞离子（又称延缓离子）212

8.2.4 过程原理213

8.3 147Pm的提取纯化工艺214

8.3.1 147Pm提取纯化工艺流程214

8.3.2 影响钷纯化过程的主要因素217

8.4 氧化钷的制备与性质219

8.4.1 氧化钷的制备219

8.4.2 氧化钷的性质222

参考文献223

第9章 99Tc的提取及应用224

9.1 99Tc的性质及应用224

9.2 99Tc的提取方法225

9.2.1 萃取法225

9.2.2 离子交换法226

9.3 阴离子交换法提取99Tc226

9.3.1 影响99Tc分配系数的因素226

9.3.2 99Tc的洗提228

9.3.3 99Tc提取的工艺流程228

9.4 99Tc的纯化229

9.5 硫化锝的制备工艺230

参考文献230

第10章 85Kr的回收及应用231

10.1 85Kr的性质231

10.2 乏燃料溶解尾气中85Kr的回收方法232

10.2.1 活性炭吸附法232

10.2.2 低温精馏法234

10.2.3 溶剂吸收法236

10.2.4 选择性渗透膜法238

10.3 回收85Kr的工艺流程239

10.3.1 原料气的预处理240

10.3.2 炭床吸附242

10.3.3 炭床的解吸244

10.3.4 氪的精制245

10.4 85Kr的应用245

10.4.1 核子灯245

10.4.2 85Kr探漏246

10.4.3 测量计246

参考文献247

第11章 放射性同位素源的制备工艺248

11.1 放射源的设计和制备249

11.1.1 放射性同位素250

11.1.2 源芯设计和制备250

11.1.3 包壳设计和密封253

11.1.4 包装容器设计256

11.1.5 质量控制256

11.2 γ放射源制备工艺257

11.2.1 氯化铯法258

11.2.2 铯玻璃法259

11.2.3 陶瓷法260

11.2.4 其他不同源芯形式的137Cs放射源263

11.3 β放射源制备工艺264

11.3.1 陶瓷法265

11.3.2 粉末冶金法266

11.4 α放射源制备工艺268

11.4.1 粉末冶金法270

11.4.2 电镀法270

11.5 中子放射源制备工艺272

11.6 低能光子放射源制备工艺275

11.6.1 238Pu低能光子源的制备277

11.6.2 241Am低能光子源的制备279

参考文献282

附录Ⅰ 常用核素衰变纲图283

附录Ⅱ 密封放射源的泄漏检验方法（GB 15849—1995）322

附录Ⅲ 密封放射源 一般要求和分级（GB 4075—2009）333