專利名稱：一種用于測定二氧化钚粉末中鈾含量的分析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于二氧化钚粉末中鈾含量分析技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
二氧化钚粉末中鈾含量是考察后處理流程钚中去鈾效果的關(guān)鍵參數(shù)，為了準確測定二氧化钚粉末中的鈾含量，必須消除钚元素對鈾含量測定的干擾(在二氧化钚粉末中的钚含量大于等于86.0% )。目前國內(nèi)還沒有二氧化钚粉末中微量鈾測定技術(shù)研究的相關(guān)報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于:準確測定二氧化钚粉末中的鈾含量。本發(fā)明是一種用于測定二氧化钚粉末中鈾含量的分析方法，包括如下步驟:步驟1、取樣；稱取二氧化钚粉末11.0mg ±2.0mg，精確度0.1mg ；步驟2、溶解；在加熱條件下，使用8mol/L llmol/LHN03_0.06mol/L 0.1OmoI/LHF 混酸完全溶解二氧化钚粉末；溶解時使用的容器為鋼襯聚四氟乙烯密封消解罐，加熱其外表溫度至:160°C ±10°C,步驟3、濃縮；溶解后,進一步加熱濃縮溶液體積至0.5mL ImL,加入2mL 3mL濃度為2moL/L 3moL/L的HNO3,繼續(xù)加熱濃縮至0.5mL ImL,然后再次加入2mL 3mL濃度為2moL/L 3moL/L的HNO3,降低外表面溫度至700C ±10°C ；步驟4、調(diào)節(jié)钚價態(tài)；在外表溫度為70°C ±10°C的狀態(tài)下，打開鋼襯聚四氟乙烯密封消解罐，滴加30%w/w的過氧化氫0.05mL 0.1mL調(diào)節(jié)钚價態(tài)，步驟5、定容；停止加熱，將溶解液轉(zhuǎn)入5mL容量瓶中，用2moL/L 3moL/L的HNO3洗滌密封消解罐，洗滌液轉(zhuǎn)入5mL容量瓶后，用2moL/L 3moL/L的HNO3定容至5mL的刻度，得到5mL的二氧化钚溶解液。步驟6、萃取钚元素；以0.1moL/L 0.2moL/L的PMBP對二氧化杯溶解液進行萃取4min 5min,實現(xiàn)二氧化钚溶液中元素钚和鈾的分離，從5mL容量瓶中移取ImL 2mL二氧化钚溶解液,取等體積的0.1moL/L 0.2moL/L 1-苯基-3-甲基-4-苯甲?；吝蜻?5-二甲苯于IOmL的萃取管中萃取分離鈾和钚，
步驟7、對鈾含量進行測定；然后采用MUA型微量鈾分析儀用標準加入法測定萃殘液中的鈾含量。本發(fā)明利用萃取分離實現(xiàn)鈾與钚元素的分離，對分離后溶液中的鈾含量進行測定，測定二氧化钚粉末中鈾含量的精密度優(yōu)于10%，重加回收率為86.0% 107.5%。
具體實施例方式以下，結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步的說明。本發(fā)明是一種用于測定二氧化钚粉末中鈾含量的分析方法，包括如下步驟:步驟1、取樣；稱取二氧化钚粉末11.0mg ±2.0mg，精確度0.1mg ；步驟2、溶解；在加熱條件下，使用8mol/L llmol/LHN03_0.06mol/L 0.1OmoI/LHF 混酸完全溶解二氧化钚粉末；溶解時使用的容器為鋼襯聚四氟乙烯密封消解罐，加熱其外表溫度至:160°C ±10°C,可以少量多次添加混酸，每次0.5mL左右，每次添加之后，密封加熱約2個小時，然后觀察是否完全溶解，如果未溶解完全，繼續(xù)添加混酸，一般在3 4mL即可溶解完全。步驟3、濃縮；繼續(xù)在鋼襯聚四氟乙烯密封消解罐中進行濃縮；溶解后,進一步加熱濃縮溶液體積至0.5mL ImL,加入2mL 3mL濃度為2moL/L 3moL/L的HNO3,繼續(xù)加熱濃縮至0.5mL ImL,然后再次加入2mL 3mL濃度為2moL/L 3moL/L的HNO3,開始降低外表面溫度至 70°C ±10°C ；步驟4、調(diào)節(jié)钚價態(tài)；在外表溫度為70°C ±10°C的狀態(tài)下，打開鋼襯聚四氟乙烯密封消解罐，滴加30%(w/w)過氧化氫0.05mL 0.1mL調(diào)節(jié)钚價態(tài)，步驟5、定容；停止加熱，將溶解液轉(zhuǎn)入5mL容量瓶中，用2moL/L 3moL/L的HNO3洗滌密封消解罐，洗滌液轉(zhuǎn)入5mL容量瓶后，用2moL/L 3moL/L的HNO3定容至5mL的刻度，得到5mL的二氧化钚溶解液。步驟6、萃取钚元素；以0.1moL/L 0.2moL/L的PMBP對二氧化杯溶解液進行萃取4min 5min,實現(xiàn)二氧化钚溶液中元素钚和鈾的分離，從5mL容量瓶中移取ImL 2mL二氧化钚溶解液,取等體積的0.1moL/L 0.2moL/L PMBP (1-苯基_3_甲基_4_苯甲酸基卩比唑琳麗_5_ 二甲苯)于IOmL的萃取管中萃取分離袖和杯，步驟7、對鈾含量進行測定；然后采用MUA型微量鈾分析儀用標準加入法測定萃殘液中的鈾含量，測定方式為:在步驟6中得到的萃殘液中加0.5ml突光增強劑,用0.0 ImoL/L 1.0moL/LHN03和25% 28%氨水調(diào)節(jié)待測溶液的酸度至pH為6.5 8.2后，測定其熒光強度，計算鈾含量。得到二氧化钚產(chǎn)品中的鈾含量。由熒光強度至鈾含量的計算過程為公知技術(shù)。
以下，有具體應(yīng)用上述過程的例子。
實施例一:
①用感量0.1mg的天平稱取二氧化钚粉末9.0mg ；
②采用鋼襯聚四氟乙烯密封消解罐(外表溫度:150°C )，用8mol/LHN03-0.06mol/LHF混酸加熱溶解二氧化钚粉末；
③加熱(鋼襯聚四氟乙烯密封消解罐外表溫度:150°C )濃縮溶液體積至0.5mL 1.0mL，加入2mL濃度為2moL/L的HNO3,繼續(xù)加熱(鋼襯聚四氟乙烯密封消解罐外表溫度:1500C )濃縮至0.5mL 1.0mL,再次加入2mL濃度為2moL/L的HNO3 ；
④在鋼襯聚四氟乙烯密封消解罐外表溫度60°C的條件下滴加0.05mL 30% (w/w)過氧化氫調(diào)節(jié)钚價態(tài)；
⑤將溶解液轉(zhuǎn)入5mL容量瓶中，用2moL/L的HNO3洗滌密封消解罐，洗滌液轉(zhuǎn)入容量瓶后用2moL/L的HNO3定容至刻度，得到二氧化钚溶解液。
⑥從5mL容量瓶中移取ImL 二氧化钚溶解液和ImL 0.1moL/LPMBP- 二甲苯于IOmL的萃取管中，萃取分離鈾和钚；
⑦采用MUA型微量鈾分析儀用標準加入法測定進入萃殘液中的鈾含量。
測定結(jié)果為3.30X l(T3gU/gPu。
實施例二:
①用感量0.1mg的天平稱取二氧化钚粉末9.0mg ；
②采用鋼襯聚四氟乙烯密封消解罐(外表溫度:155°C )，用9mol/LHN03-0.07mol/LHF混酸加熱溶解二氧化钚粉末；
③加熱(鋼襯聚四氟乙烯密封消解罐外表溫度:155°C )濃縮溶液體積至0.5mL 1.0mL,加入2.5mL濃度為2.5moL/L的HNO3,繼續(xù)加熱(鋼襯聚四氟乙烯密封消解罐外表溫度:155°C )濃縮至0.5mL 1.0mL,再次加入2.5mL濃度為2.5moL/L的HNO3 ；
④在鋼襯聚四氟乙烯密封消解罐外表溫度65°C的條件下滴加0.05mL 30% (w/w)過氧化氫調(diào)節(jié)钚價態(tài)；
⑤將溶解液轉(zhuǎn)入5mL容量瓶中，用2.5moL/L的HNO3洗滌密封消解罐，洗滌液轉(zhuǎn)入容量瓶后用2.5moL/L的HNO3定容至刻度，得到二氧化钚溶解液。
⑥從5mL容量瓶中移取ImL 二氧化钚溶解液和ImL 0.15moL/LPMBP- 二甲苯于IOmL的萃取管中，萃取分離鈾和钚。
⑦采用MUA型微量鈾分析儀用標準加入法測定進入萃殘液中的鈾含量。
測定結(jié)果為2.67X l(T3gU/gPu。
實施例三:
①用感量0.1mg的天平稱取二氧化钚粉末10.0mg ；
②采用鋼襯聚四氟乙烯密封消解罐(外表溫度:155 °C )，用IOmol/LHNO3-0.08mol/LHF混酸加熱溶解二氧化钚粉末；
③加熱(鋼襯聚四氟乙烯密封消解罐外表溫度:155°C )濃縮溶液體積至0.5mL 1.0mL,加入2.5mL濃度為3.0moL/L的HNO3,繼續(xù)加熱(鋼襯聚四氟乙烯密封消解罐外表溫度:155°C )濃縮至0.5mL 1.0mL,再次加入2.5mL濃度為3.0moL/L的HNO3 ；
④在鋼襯聚四氟乙烯密封消解罐外表溫度65°C的條件下滴加0.05mL 30% (w/w)過氧化氫調(diào)節(jié)钚價態(tài)；
⑤將溶解液轉(zhuǎn)入5mL容量瓶中，用3.0moL/L的HNO3洗滌密封消解罐，洗滌液轉(zhuǎn)入容量瓶后用3.0moL/L的HNO3定容至刻度，得到二氧化钚溶解液；
⑥從5mL容量瓶中移取ImL 二氧化钚溶解液和ImL 0.15moL/LPMBP- 二甲苯于IOmL的萃取管中，萃取分離鈾和钚；
⑦采用MUA型微量鈾分析儀用標準加入法測定進入萃殘液中的鈾含量。
測定結(jié)果為3.07X l(T3gU/gPu。
實施例四:
用感量0.1mg的天平稱取二氧化钚粉末11.0mg，采用鋼襯聚四氟乙烯密封消解罐(外表溫度:160°C )，用IlmoVLHNO3-0.08mol/LHF混酸溶解二氧化钚粉末，加熱(鋼襯聚四氟乙烯密封消解罐外表溫度:160°C )濃縮溶液體積至0.5mL 1.0mL，加入2.0mL濃度為3.0moL/L的HNO3，繼續(xù)加熱(鋼襯聚四氟乙烯密封消解罐外表溫度:160°C )濃縮至0.5mL 1.0mL,再次加入2.0mL濃度為3.0moL/L的HNO3,在鋼襯聚四氟乙烯密封消解罐外表溫度70°C的條件下滴加0.1OmL 30% (w/w)過氧化氫調(diào)節(jié)钚價態(tài)后，將溶解液轉(zhuǎn)入5mL容量瓶中，用3.0moL/L的HNO3洗滌密封消解罐，洗滌液轉(zhuǎn)入容量瓶后用3.0moL/L的HNO3定容至刻度，得到二氧化钚溶解液。從5mL容量瓶中移取ImL二氧化钚溶解液和ImL 0.20moL/L PMBP-二甲苯于IOmL的萃取管中，萃取分離鈾和钚，采用MUA型微量鈾分析儀用標準加入法測定進入萃殘液中的鈾含量，測定結(jié)果為3.17X 10-3gU/gPuo
實施例五:
①用感量0.1mg的天平稱取二氧化钚粉末12.0mg ；
②采用鋼襯聚四氟乙烯密封消解罐(外表溫度:160 °C )，用Ilmol/LHNO3-0.08mol/LHF混酸加熱溶解二氧化钚粉末；
③加熱(鋼襯聚四氟乙烯密封消解罐外表溫度:160°C )濃縮溶液體積至0.5mL 1.0mL,加入3.0mL濃度為3.0moL/L的HNO3,繼續(xù)加熱(鋼襯聚四氟乙烯密封消解罐外表溫度:160°C )濃縮至0.5mL 1.0mL,再次加入3.0mL濃度為3.0moL/L的HNO3 ；
④在鋼襯聚四氟乙烯密封消解罐外表溫度70°C的條件下滴加0.05mL 30% (w/w)過氧化氫調(diào)節(jié)钚價態(tài)；
⑤將溶解液轉(zhuǎn)入5mL容量瓶中，用3.0moL/L的HNO3洗滌密封消解罐，洗滌液轉(zhuǎn)入容量瓶后用3.0moL/L的HNO3定容至刻度，得到二氧化钚溶解液；
⑥從5mL容量瓶中移取ImL 二氧化钚溶解液和ImL0.15moL/LPMBP- 二甲苯于IOmL的萃取管中，萃取分離鈾和钚；
⑦采用MUA型微量鈾分析儀用標準加入法測定進入萃殘液中的鈾含量。
測定結(jié)果為2.82X l(T3gU/gPu。
實施例六:
①用感量0.1mg的天平稱取二氧化钚粉末13.0mg ；
②采用鋼襯聚四氟乙烯密封消解罐(外表溫度:160 °C )，用Ilmol/LHNO3-0.lOmol/LHF混酸加熱溶解二氧化钚粉末；
③加熱(鋼襯聚四氟乙烯密封消解罐外表溫度:160°C )濃縮溶液體積至0.5mL 1.0mL,加入2.0mL濃度為2.0moL/L的HNO3,繼續(xù)加熱(鋼襯聚四氟乙烯密封消解罐外表溫度:160°C )濃縮至0.5mL 1.0mL,再次加入2.0mL濃度為2.0moL/L的HNO3 ；
④在鋼襯聚四氟乙烯密封消解罐外表溫度70°C的條件下滴加0.1OmL 30% (w/w)過氧化氫調(diào)節(jié)钚價態(tài)；
⑤將溶解液轉(zhuǎn)入5mL容量瓶中，用2.0moL/L的HNO3洗滌密封消解罐，洗滌液轉(zhuǎn)入容量瓶后用2.0moL/L的HNO3定容至刻度，得到二氧化钚溶解液；
⑥從5mL容量瓶中移取ImL 二氧化钚溶解液和ImL 0.10moL/LPMBP- 二甲苯于IOmL的萃取管中，萃取分離鈾和钚；
⑦采用MUA型微量鈾分析儀用標準加入法用測定進入萃殘液中的鈾含量。
測定結(jié)果為3.21 X 10_3gU/gPu。
實施例七:
①分別用感量0.1mg的天平稱取六個10.0mg 二氧化钚粉末樣品；
②采用鋼襯聚四氟乙烯密封消解罐(外表溫度:170 °C )，用Ilmol/LHNO3-0.1OmoI/LHF混酸加熱溶解二氧化钚粉末；
③加熱(鋼襯聚四氟乙烯密封消解罐外表溫度:170°C )濃縮溶液體積至0.5mL 1.0mL,加入3.0mL濃度為3.0moL/L的HNO3,繼續(xù)加熱(鋼襯聚四氟乙烯密封消解罐外表溫度:170°C )濃縮至0.5mL 1.0mL,再次加入1.0mL濃度為3.0moL/L的HNO3 ；
④在鋼襯聚四氟乙烯密封消解罐外表溫度70°C的條件下滴加0.1mL 30 % (w/w)過氧化氫調(diào)節(jié)钚價態(tài)；
⑤將溶解液轉(zhuǎn)入5mL容量瓶中，用3.0moL/L的HNO3洗滌密封消解罐，洗滌液轉(zhuǎn)入容量瓶；
⑥往容量瓶中準確加入2.0mLl X 10_2g/L鈾標準溶液(即加入了 2X10_5g的鈾，相當于提高了鈾含量2X 10_3gU/gPu)后，用3.0moL/L的HNO3定容至刻度，得到二氧化钚溶解液。
⑦從5mL容量瓶中移取ImL 二氧化钚溶解液和ImL 0.10moL/LPMBP- 二甲苯于IOmL的萃取管中，萃取分離鈾和钚；
⑧采用MUA型微量鈾分析儀用標準加入法用測定進入萃殘液中的鈾含量。
測定結(jié)果分別為5.19Xl(T3gU/gPu、4.76Xl(T3gU/gPu、4.99Xl(T3gU/gPu、5.llXl(T3gU/gPu、4.76Xl(T3gU/gPu、5.07X l(T3gU/gPu，即原始含量應(yīng)該為上述測定值減去:2Xl(T3gU/gPu。
權(quán)利要求
1.一種用于測定二氧化钚粉末中鈾含量的分析方法，包括如下步驟: 步驟1、取樣； 稱取二氧化钚粉末11.0mg±2.0mg，精確度0.1mg ； 步驟2、溶解； 在加熱條件下，使用8mol/L llmol/LHN03-0.06mol/L 0.1OmoI/LHF混酸完全溶解二氧化钚粉末； 溶解時使用的容器為鋼襯聚四氟乙烯密封消解罐，加熱其外表溫度至:160°C ±10°C， 步驟3、濃縮； 繼續(xù)在鋼襯聚四氟乙烯密封消解罐中進行濃縮； 溶解后，進一步加熱濃縮溶液體積至0.5mL lmL， 加入2mL 3mL濃度為2moL/L 3moL/L的HNO3,繼續(xù)加熱濃縮至0.5mL ImL,然后再次加入2mL 3mL濃度為2moL/L 3moL/L的HNO3,降低外表面溫度至700C ±10°C ； 步驟4、調(diào)節(jié)钚價態(tài)； 在外表溫度為70°C ±10°C的狀態(tài)下，打開鋼襯聚四氟乙烯密封消解罐，滴加30% w/w的過氧化氫0.05mL 0.1mL調(diào)節(jié)钚價態(tài)， 步驟5、定容； 停止加熱，將溶解液轉(zhuǎn)入5mL容量瓶中，用2moL/L 3moL/L的HNO3洗滌密封消解罐，洗滌液轉(zhuǎn)入5mL容量瓶后，用2moL/L 3moL/L的HNO3定容至5mL的刻度，得到5mL的二氧化钚溶解液； 步驟6、萃取钚元素； 以0.1moL/L 0.2moL/L的PMBP對二氧化杯溶解液進行萃取4min 5min,實現(xiàn)二氧化钚溶液中元素钚和鈾的分離， 從5mL容量瓶中移取ImL 2mL 二氧化钚溶解液,取等體積的0.1moL/L 0.2moL/L1-苯基-3-甲基-4-苯甲?；吝蜻?5- 二甲苯于IOmL的萃取管中萃取分離鈾和钚，步驟7、對鈾含量進行測定； 然后采用MUA型微量鈾分析儀用標準加入法測定萃殘液中的鈾含量。
全文摘要
本發(fā)明屬于二氧化钚粉末中鈾含量分析技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于測定二氧化钚粉末中鈾含量的分析方法。目的是準確測定二氧化钚粉末中的鈾含量。包括如下步驟取樣；溶解；濃縮；調(diào)節(jié)钚價態(tài)；定容；萃取钚元素；對鈾含量進行測定。本發(fā)明利用萃取分離實現(xiàn)鈾與钚元素的分離，對分離后溶液中的鈾含量進行測定，測定二氧化钚粉末中鈾含量的精密度優(yōu)于10％，重加回收率為86.0％～107.5％。
文檔編號G01N1/28GK103105322SQ20111036025
公開日2013年5月15日 申請日期2011年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者曹希, 彭龍, 牟凌, 馬精德, 姜國杜, 蔣軍清, 鹿東峰, 吉頭杰, 吉永超, 張軍紅, 李秀娟, 晁余濤 申請人:中核四0四有限公司