原子能体系中的熔盐

在未来的能源中原子能占有重要地位,必须建立安全高效的能量变换体系,并使核燃料资源多样化。在原子能体系中熔盐用作反应介质、传热介质、对燃料进行再处理,使热能-化学能-电能的相互转换有效地实现。U-Zr 合金、U-Pu-Zr 合金做原子炉的燃料,安全性和经济效益明显提高,再处理设施和燃料成型加工工艺都得到简化。制备这些合金可用金属热还原法和熔盐电解法,但后者工艺简单且废物少。电解熔融氯化物或氟化物-氧化物熔体,制取了 U、Pu、Th 等。

用电解精炼法再处理金属燃料是有效的。例如在 LiCl-KCl 熔体中采用液态镉做阳极(沉在电解槽底),把装有燃料碎块的篮框浸入阳极中。

通电后 U、Pr、⋯依次选择溶出,U 首先沉积在固态铁阴极上。然后把电流换向,液体镉变成阴极,余下的 U、Pr 及超铀元素在其上析出。