氫氧化钚钚

幾乎所有的钚都是在天然鈾、熱中子、非均勻反應堆中產生的。因此，對于钚在反應推中性質的研究就集中于這種類型的反應堆上。因為钚是由燃料輻照而生成的，它是任何一個用天然鈾或接近天然鈾燃料動力堆的重要組成成份，因此，大功蘋動力堆的發(fā)展就需要進行更廣泛的研究。人們需要高速度生產钚，這就傾向于延長反應堆燃料的運行壽命。此外，在動力反應堆中使用钚作為初始加濃燃料是钚的另一個可能的應用。許多年來，漢福特實驗室在研究钚的再循環(huán)規(guī)劉中，對這種可能性做了積極的探。在反應堆系統(tǒng)中，钚的進一步應用就是快中子增殖堆，即在快中子堆中從U²³⁸產生的Pu²³⁹比消耗的要多，這樣可以大大地擴大世界核燃料的供應?，F(xiàn)正在考慮钚的某些同位素的許多其它用途，如Pu²³⁸已經(jīng)在宇宙飛行的動力系統(tǒng)中被作為熱源使用。

（1）氫氧化钚(Ⅲ)

氫氧化钚(Ⅲ)-Pu(OH)₃·xH₂O，是在Pu(Ⅲ)的堿性溶液中沉淀得到的。該藍色沉淀的溶度積估計為2×10^-20。它很快被空氣氧化為氫氧化钚(IV)。

（2）氫氧化钚(IV)

將氫氧化物加入到Pu(IN)溶液中，生成綠色的氫氧化钚(IV)的膠狀沉淀Pu(OH)₄:xH₂O，很難過濾。在70~100℃下慢慢加熱可使其干燥；在較高溫度下轉化為二氧化钚。

氫氧化钚(IV)可溶解于稀酸，每摩爾钚至少必須使用4個當量的氫離子，以防止形成不溶于酸的聚合物。

由于氫氧化钚的沉淀過程無選擇性，該化合物未用作钚純化手段；但是，因為其溶度積極?。?

[Pu⁴ ]?[OH^-]⁴=7×10^-56已被廣泛用于從廢液中除去钚。

（3）氫氧化钚(V)

將NaOH溶液加入到含Pu(V)的HNO₃溶液中，制備出灰白色到淡紅色的沉淀，它的組成可能是

PuO₂(OH)^[45]。沉淀從pH為6.8左右開始，由此計算出PuO₂(OH)的溶度積約為5×10^-10。

（4）氫氧化钚(VI)

僅已知氫氧化钚(VI)可靠性有限的溶度積。根據(jù)0.000186mol/L HNO₃溶液中

釷燃料優(yōu)點

一、在熱中子反應器中有較大的η值（η= 2.287），使滋生可能。另快中子的滋生亦希望無窮 。

二、有較高的轉化比（conversion ratio）及較長的燃料壽命。

三、燃料價格較低，比濃縮鈾或循環(huán)回收钚的便宜。

四、有足夠的滋生燃料來維持反應爐中燃料的鏈反應，而不需另添加可裂燃料。

五 、除可降低燃料循環(huán)的價格外，另可更有效的利用低價位的鈾燃料。

六、可耐較高的輻射劑量，且易于加工。

釷燃料缺點

一、最主要的不利在于由釷232轉化成鈾233的過程中，產生了鈾232。因為由鈾232再衰變成穩(wěn)定同位素鉛208的過程中，會產生放射高強度γ-射線的鉍212及鉈208又其中鈾232及釷228會在再處理過程中，伴隨在鈾233及釷232中產生，使得經(jīng)過再處理后所制成的燃料元件仍具高放射性，以致在制造時，人需在具有屏蔽或隔離的設備中，增加制造成本。

二、處理釷燃料時，需更多的強力熔劑，即更濃的硝酸，且以氟化物當觸媒，而使用這些熔劑后，將使萃取、廢料處理、酸堿調整更復雜。

三、釷燃料溶液須另加一些溶液，來去除過量的酸。

四、在萃取時，會形成第三相的相平衡，使得其在相同的設備下，其萃取速率較鈾燃料溶液（僅有機相與無機相兩相）為慢。