KfK 4040Februar 1986

ErgebnisberichtUberFornchungs-undEntwicklungsarbeiten

1985

Institut für Heiße Chemie

Kernforschungszentrum Karlsruhe

KERNFORSCHUNGS ZENTRUM KARLSRUHE

Institut für Heiße Chemie

KfK 4040

Ergebnisbericht über

Forschungs- und Entwicklungsarbeiten 1985

KERNFORSCHUNGSZENTRUM KARLSRUHE GMBH, KARLSRUHE

Als Manuskript vervielfältigtFür diesen Bericht behalten wir uns alle Rechte vor

Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbHPostfach 3640, 7500 Karlsruhe 1

ISSN 0303-4003

-1-

Das Institut für Heiße Chemie bearbeitet Forschungs­und Entwi ck1ungs-Aufgaben der Wi ederaufarbei tung vonKernbrennstoffen. Die Arbeiten sind an den Zielen dergeplanten Entsorgungsanlagen orientiert und werden imRahmen der Projekte Wiederaufarbeitung und Abfallbe­handlung undSchnellerßrüter in Kontakt mit den FirmenDWK und WAK ausgeführt.

Durch Aufnahme von Wissenschaftlern und Ingenieurender Firma Uhde, Nukem und Kraftanlagen Heidelberg inden Arbeitsgruppen leistet das Institut einen Beitragzur Ausbildung von Fachleuten auf dem Gebiet dernuklearen Entsorgung. Angehprige der UniversitätHeidelberg führen unter Anleitung Diplom- undDoktorarbeiten aus.

Das Institut gliedert sich in folgende Arbeits­bereiche:

- Extraktionschemie und Anlagenbetrieb- Prozeßanalytik- Chemische Prozeß- und Apparateentwicklung- Auflöser- und Abgasbehandlung- Prozeßkontrolle und Automation- Organische Analyse- Grundlagenforschung

INSTITUT FüR HEISSE CHEMIE:IHCHLeitung: Prof. Dr. K. EbertVertretung: Dr. G. Koch

Die Entwicklungsarbeiten gehen bei den hochaktiven"Erprobungen bis in den Kilogramm- und Kilo-Curie­Maßstab, im Techni kum bi s zum Tonnen-Tagesdurchsatz •Für diese Tests stehen folgende vom Institut be­triebene Einrichtungen zur Verfügung:

KOMET Kolonnen-Meß- und Teststand für gepulsteSiebbodenkolonnen mit einem Tagesdurch­satz bis zu 4 t Uran.

MILLI

MINKA

geometrisch kritikalitätssichere, ~-dichte,

105 ß, 'I -Ci abschirmende Wiederaufarbei­tungsanlage mit 1 kg/d Zykluskapazität.

Im Probebetrieb befindlicher Pulskolonnen­Extraktionszyklus für d -Strahler zur Unter­suchung dyn ami scher Vorgänge in Extrakt ions­kolonnen.

HET

KRETA

Head-End-Teststand mit 150 kg U02 Auf­löser-Kapazität und Stickoxid-, Aerosol-,Jod- und Krypton-Rückhalteteststrecke.

Krypton-Rückhalteanlage mit zwei Tief­temperaturrektifikationskolonnen von 50Nm 3 Stundendurchsatz.

LABEX

UTE

Mi schabsetzer-Extrakt ionsan1age für rf- -Strah­ler mit Tagesdurchsatz bis 500 g Metall.

Uran-Kolonnen-Teststand mit 200 kg Tages­durchsatz.

Am 31.12.1985 beschäftigte das Institut:22 Akademiker, 37 Ingenieure, 52 sonstigeMitarbeiter, 1 delegierter Ingenieur, sowie 4 Dok­toranden. Im Laufe des Jahres 1985 waren ferner 1Gastwissenschaftler aus Japan im IHCH tätig.

PUTE Plutonium-Teststand mit Pulskolonnen von 10kg Tageskapazität.

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04.01.05, 04.01.06, 04.01.14, 04.01.15, 04.01.16 stimmung erzielt. Dies gilt auch für dasProzeß- und Apparateentwicklung, Betrieb der Ver- Temperaturprofil in Extraktionskolonnen, dessensuchsanlagen Berechnung durch die Einbeziehung der Reak-

tionswärmen an Beispielen aus PUTE und MINKA1. Prozeßentwick1ung und Modellbildung (Abb.1) ermöglicht wird.

Di e Untersuchungen zur chemi schen Zersetzung von ANmit Sti ckoxi den wurden fortgesetzt mit der Umsetzungvon AN mi t N02 und mi t NO/N02-Gemi schen (1: 1). Di eKonzentration der HN03 wurde im Bereich 0 bis 6 M/1variiert. Mit steigender Säurekonzentration nimmt derUmsatz von Ammoniumnitrat zu und erreicht im Bereich2 - 4 M/1 HN03 sein Maximum.

Bei Verwendung einer Titan-Kathode mit si1berha1tigemElektrolyten wurden im Potentialbereich 0 bis -200 mV

(SHE) ca. 80%ige N20- und ca. 20%ige NH4-Bi1dungbeobachtet, bei einer Stromausbeute von 80%.Untersuchungen zur elektrochemischen Umsetzung vonAmmoniumnitrat ergaben, daß sich Ammoniumnitrat (AN)im salpetersauren Elektrolyten zu N2 umsetzen läßt.

3,1 M0,8 M

24 T (Cl

o 1 2 3 4

234 g/l, /H+//H+/

0,34 g/l,

2,

J •

It;~,-~, \

" ~QA" , , I I , ~ ,

01234567

MI KR A/HS KOLON E VERBUND, 26. 11 •es 16 'B~

U (VI)

AF 2,3 l/h, /U/

AS 0,94 l/h,AX 6,3 l/h, /U/

TBP 30 Vo1%

Uran-, Säure- und Temperflturprofil in HA­und HS-Ko1onne der Miniaturpu1sko1onnen­anlage MINKA

gl'!messene Werteberechnetes Profil

zu­der

konnte durchVerringerung

Die Versuche zur elektrochemischen Denitrierung vonSalpetersäure wurden mit dem Ziel der N20- und/oderN2-Produktion fortgesetzt. Die Umsetzung der HN03 anei ner Ag-Kathode in Gegenwart oberf1 ächenakt i verSubstanzen (Dodecy1benzo1su1fonsäure, Tetrabutyl­ammoniumnitrat und SCN-) bei E = +300 mV (SHE) ergabkeinen wesentlichen Einfluß auf die Produktzu­sammensetzung und die Stromausbeute.

Eine Erhöhung der Stromausbeutesätz1iches Spül gas und durchAnodenfläche erzielt werden.

Gegenüber dem reinen N02 wird mit dem NO/N02-Gemi scheine günstigere Säure- und Stoffbilanz gefunden.

Die Untersuchungen an der Universität Erlangen zurWasserstoffversprödung von Titan unter kathodischenBedingungen wurden abgeschlossen. Die Ergebnisse sindals Primärbericht veröffentlicht.

Di e Nachrechnung von Uran-Extrakt ions- und Uran­reduktionsprofilen, die vom japanischen PNC(PowerReactor and Nuc1ear Fue1 Cyc1e Corporation) inPulskolonnen ermittelt wurden, führte zu einemPNC/KfK-Workshop in Tokai Mura. Der Vergleich derErgebnisse zeigte, daß VISCO mindestens gleich­wertig gut die experimentellen Resultate simu­liert, wie der japanische Code PULCO.

Die Ergebnisse der Laborarbeiten zur e1ektro­chemi schen Pu (IV) -Redukt ion ohne Hydrazi n wurdenebenfa11 s in Form ei nes Primärber.i chtes zusammen­gefaßt.

Darüberhinaus wurde mit Hilfe von VISCO eine Reihevon Ko 1onnenberechnungen als Servi ce für DWKdurchgeführt.

Mit Hilfe des VISCO-Codes wurden die an der TUMünchen im Mixer-Sett1er-Bereich gemessenen U/HN03­Kolonnenprofile mit guter Obereinstimmung nach­gerechnet. Auch für die im Dispersionsbereichgemessenen Profile einer Urankolonne mit 4 TatoDurchsatz wurden für Nennbetrieb und Störfallbe­dingungen (Urandurchbruch) gute rechnerische Oberein-

Zur Zeit wird VISCO auf eine Workstationimplementiert (Portable System auf PC-Basis), umden Benutzerkreis erweitern zu können.

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Eine Hauptzielrichtung der F+E-Arbeiten ist die Ver­besserun9 der Trenneffektivität im Purex-Prozeß. Einebeträchtliche Kenntnis1Ucke besteht immer noch beider Spaltproduktchemie unter "heißen" Prozeßbe­dingungen. Aus diesem Grund werden die bisherigenMil1 i -Ergebni sse ei ner ti efergehenden Auswertung un­terzogen. Ergänzend dazu wird die Chemie einzelnerSpaltprodukte wi e Ruthen, Zirkon usw. weiter unter­sucht, um ei ne Verbesserung der Abtrennung insbeson­dere im Waschteil des Prozesses zu ermög1 ichen. ZurBestimmung des heterogenen Anteils der Kontamination(Partikel, Tröpfchen) wurde hochrezyk1 iertes Solventaus der Spaltproduktwäsche (HSP) und entladenes So1­vent aus der RUckextraktion (1 CW) auf feste undloder f1Ußige Fremdphasenanteile untersucht. Dazuwurden erste Versuche mit einer E1ektrokoa1es­zenzze11e, Membranfiltration (0,2 und 111m) undZentrifugati onen durchgefUhrt. Im Gegensatz zu ni chtrezyk1iertem Solvent, wobei auch eine feingeklärtehochakt i ve Spei se1ösung verwendet wurde, konnten beidem hochrezyk1ierten Solvent beträcht1 iche Teile derRuthenaktivität usw. abgeschieden werden.

Die Auswertung der Verteilungsmessungen von Uran undSpa1tprodukten in Gegenwart von großen Mengen Ei sen(III)-nitrat wurde abgeschlossen.

Ebenfalls abgeschlossen wurde die Auswertung der Ver­suche zur RUckgewi nnung von P1 utoni um aus Raffi nat­konzentraten.

Die Ergänzung der vorhandenen Datensammlung zur Ver­teilung von U, Pu, HN03' Np usw. wurde fortgesetzt.

2. Apparateentwicklung

Der Prototyp einer fernbedient auswechselbaren Zen­trifuga1extraktor-Einze1stufe (Abb.2) und ein fern­bedienbares Rack fUr eine 6-stufige Batterie wurdenfertiggestellt (Abb.3).

Der Rework-So1ventwäscher und eine Hydrazin-Roxize11efUr das Mi11i-So1ventwaschsystem (Rework I) wurden imMock-up unter den Platzbedingungen der zukUnftigeinzurichtenden blei abgeschirmten Manipulatorbox auf­gebaut und Funktionstests unterzogen.

Mit dem neuen HA-Mischabsetzer fUr Milli wurdenHandhabungstests und Hydrau1 ik- und Extraktions­versuche durchgefUhrt. Die RUhrer der 16 Mischkammernwerden Uber drehzahlgeregelte Einzelmotoren ange­trieben. Diese Anpassungsmöglichkeit der Mischbe­di ngungen an ört1iche F1 uß- und Be1adungsänderungenhat fUr typi sche Mil1 idurchsätze 1n Uranextrak­tionsversuchen zu Stufeneffektiv1täten von Uber 90%gefUhrt (Abb.4,5,6).

Abb.2: Miniatur-Zentrifuga1extraktor-Einze1stufe(MIZE) fUr MILLI-Durchsätze

Abb.3: Fernbedienbarer Modul zur Aufnahme vonsechs Zentrifuga1extraktorstufen

Abb.4: Neuer 16-stufiger HA-Mischabsetzer fUrMi 11 i mit Ei nze1antri eben fUr RUhrer.Unterteil fUr kalte Testzwecke aus Plexi­glas.

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Die Dosisleistung in der Zelle 1 betrug' nachAbsch 1uß des 1etzten Experimentes zwi schen 10 und100 rem/h, in Zelle 2 zwi schen 0,1 und 10 rem/h.Di e über Wi schtests erfaßbare Oberfl ächenkon­tamination überstieg selbst an nicht von Leckagenbetroffenen Stellen 105 -Imp/min/cm2•

---FUNKTIONSTEST 5EStiEITEN1ITIITlfÄ7FisT HISCHABSETZER-VERBUNDES ~10' ~ 5 _

Abb. 5: Neuer 16-stufi ger HA-Mi schabsetzer für Mi 11 i ,Probenahme-Zwischenring und Plexiglasunter­teil. Blick in den Apparat.

Das Dekontaminieren der inneren Oberflächen derApparate und Rohrstrecken erfolgte durchSpü­lungen. Wie in der Eurochemic-Anlage wurde beiMILLI mit Wechsel-Spülungen von sauren undalkalischen Lösungen begonnen, was etwa bis zur 3.Wiederholung Fortschritte brachte. Die Anwendungvon Permanganat-haltiger Salpetersäure, Zitronen­säure, Oxalsäure und AKG wurde angeschlossen,wobei jeder Schritt erneut zur Dekontaminationbeitrug. Insgesamt wurden 8 m3 Dekolösung ein­gesetzt und damit 850 Ci Spaltprodukte und 96 g Puals MAW-Lösung ausgetragen.

Zunächst wurden die noch vorhandenen Brennstoff­Löserückstände für Untersuchungszwecke ausge­schleust und transportiert. (INE/KfK, KfA, TUMünchen, KWU) Die zum Ersatz anstehende mobileAusrüstung, wie Werkzeuge und Vorrichtungen wurdenmit Manipulatoren demontiert und ausgeschleust.Die anschließende Obreflächendekontamination vonArbeitstischen, etc. wurde hauptsächlich mitwässrigen Lösungen des basischen Dekontmittels AKGdurchgeführt. Die Lösung wurde meist angewärmtbenutzt und durch Abreiben der Oberflächen ihreWirkung unterstützt. Das Einbringen der Lösungüber eine Düse mit erhöhtem Druck erwies sich alsvorteilhaft. Die Lösungen wurden im Zellensumpfaufgefangen und von dort in den MAW-Sammelbehälterüberführt. Die Putzmaterialien wurden zusammen mitden zu ersetzenden Ausrüstungsteilen alsmittelaktiver, fester Abfall ausgeschleust (18Transporte, insgesamt 0,45 m3 Netto-Abfallvolu­men) •

Y.lCO

2 ----------1

1 --O---cr-O--O-O--a----~--'!. ... --_ ... _-- ... ,~ '\

0. HN01_D_O..o..O-o

1 3 5 7 9 11 13 15

--- Oll

Uran- und Säureprofil im neuen HA-Misch­absetzer für Milli

- gemessene Werte- berechnetes Profil

IB'

10'

lB'

U~wl

10-2

10-3

10-4

1 3 5(!)

Abb.6:

3. MILLI und LABEX

Um die geplanten Um- und Ersatzinstallationen an denMilli-Prozeßapparaten durchzuführen, müssen beideZellen betreten werden. Dazu wurden alle innerenApparateflächen durch Spülen und alle äußerenOberflächen durch Wischen und Absprühen dekon­taminiert.

HAF 266 ml/h,HS1 160 ml/h,HAX 700 ml/h,

/U/ = 270 g/l, /H+//H+/

/TBP/ 30 Vol%

2,8 M

3 M

Der Auflöser der Milli war das am stärkstenkontaminierte Anlagenteil. Die hier anhaftendeAktivität wurde nach der üblichen Prozedur auchmit fluoridhaltigen Lösungen behandelt. Mit diesemVerfahren konnte auch nach zweimaliger Anwendungdie Restaktivität (örtlich ca. 10 rem) nicht ausdem Auflöser entfernt werden. Die Fluoridionenwurden im nachfolgenden Filtergefäß sofort mitAluminiumnitrat maskiert, um Korrosionsschäden inden wei teren An 1agentei 1en zu vermei den. Auch derVersuch der anodischen Schaltung des Auflösers(Elektropolieren) , mit Salpetersäure als Elektro­lyten, brachte trotz beträchtlichem Material abtragan der Nickelbasislegierung nicht den' gewünschtenDekontaminationserfolg. Entscheidend trug zur

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Verminderung der hartnäckig haftenden Aktivität einemechanische Behandlung bei (Stahlbürste) • In mehrerenInterventionen wurden die Zellen auf Kontaminationvermessen und sch 1ieß1i ch konnten di e zu ersetzendenApparate, wi e HA- und HG-Mi schabsetzer sowi e Probe­nahmen in einer einzigen Intervention von Handdemontiert werden.

Der mit der Anlage verschweißte Auf1öser und derFeedfi1ter mußten in mehreren Schritten ausgebautwerden. Die Montageschweißnähte beider Apparate imAuf1öserboxboden wurden mit einer Genauigkeit von 2mm fernbedient mit Hi 1fe eines von Messer-Griesheimneuentwickelten Plasmaschneiders geöffnet. Dazuwurden entsprechende Vorrichtungen benutzt" die imMock-up-Teststand an den Modellen bei der Apparatevorher erprobt wurden (Abb.7, 8).

Ansch1i eßend wurde in ei ner wei teren Intervent ionunter Verwendung lokaler B1eiabschirmungen am Auf­1öser die Rohrleitungen von Hand mit dem gleichenPlasmaschneider abgetrennt.

Mischabsetzer und Auflöser sind zur Zeit mit Ab­schirmungen versehen für eventuelle Material-undKorrosions-Untersuchungen sichergestellt worden.

Insgesamt wurden rund 600 Liter Festabfälleausgeschleust.

Die Ganzkörperdosis der an den Interventionenbeteiligten 7 Mitarbeiter beträgt zusammen 1,8rem. Die Dosisleistung liegt am Ende des Jahres1985 in Zelle 1 zwischen 0,1 und 1 rem/h, in Zelle2 zwischen 0,01 und 0,1 rem/ho Als nächsterSchritt wird eine großflächige Dekontamination derZellen mit Sprühlanzen vorgesehen.

Abb.8: Plasmascheidgerät im Einsatz in der hoch­aktiven Auf1öserbox der Milli

Abb.7: Training mit demMesser-Griesheim amMock-up

Plasmaschneidgerät vonMi11i-Auf1ösermode11 im

Die bei Planungsbeginn noch nicht bekannteNotwendigkeit, den Mi11i-Auf1öser mit Fi1trier­system auszutauschen und die vornehm1 ich deshalblänger als erwartet dauernden Deko- und Inter­ventionsarbeiten haben den Abschluß der Mi11i­Modernisierung auf Ende 1986 verschoben.

Fo1gende Beschaffungen und Montagearbei ten wurdenabgeschlossen:

- Installation des Behälterabluftkühlers- Umsch1uß der Rework-Behä1terab1uft- Aufbau der neuen MAW-Abgabestation- Ausrüstung der Bleiburg mit neuen Manipu-

latorboxen- Montage der Fahr- und Luftrohre , Steuerung und

Verteiler der neuen Rohrpost- Abnahme des neuen Kraftmanipulators durch Ferti­

gungskontrolle- Aufstellung der neuen Warte, ei nsch 1i eß1ich der

Hilfsschränke- Montage der Transmittergalerie für Rework I- Tests mi t all en Prototyp-Dos i erstrecken für

inaktive und aktive Dosierungsstrecken- Erweiterung bzw. Neubau von Arbeitsbühnen im

Zellenbedienungsraum und Tai1endraum.- Abschluß der Bauarbeiten für Hauptmakeup nach

Demontage des alten Make-up, Lösungsmittellager,Wartenraum

Die in 1985 abgewickelten Planungsarbeiten be­trafen in zunehmendem Maße auch die Abänderungenan der Mi 11i-Prozeßinsta11ation. Im Einzelnenwurden folgende Planungsaufgaben durchgeführt:

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- Make-up für Hauptprozeß, Tailendprozeß und Rework I- Insta11 at ions- und Verdrahtungsp1äne der neuen

Feldinstrumentierung- HC-Mischabsetzer und 1BX-Elektrolysemischabsetzer

einschließlich damit zusammenhängender Änderungender Rohrleitungsführung

- Fernbedienbarer Modul für Apparate zur Zwischen­behandlung von Scrublösung vor deren RückführungErweiterung des Vakuumsystems in den Zellen

- Neuer Auflöser einschließlich neuem Filtrier­gefäß

- Abänderungen der Tailend-Installation- Planunq neuer Zellenstopfen für Medien und Hilfs-

energieZur Sanierung der Analytikzellen wurden folgendeArbeiten durchgeführt:

- Beschaffung neuer Master-Slave-Manipulatoren- Planung der Umbaumaßnahmen (Durchbrüche, Zellen-

boden etc.) an der Abschirmstruktur zwischen denZellen

- Planung eines Wastesammelbehälters für alle dreiZellen

- Dekontamination der Zellen um einen Aufenthaltunter leichten Atemschutzbedingungen zu ermöglichen

Bis zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme wurdenweitere Nachbesserungsarbeiten an der verfahrens­technischen Ausrüstung, insbesondere an derInstrumentierunq durchgeführt.

Die Ergebni sse des ersten Exper iment ier-Betr iebeswurden zur Zeit noch ausgewertet.

Ein typisches Versuchsergebnis des im Novemberdurchgeführten Uranbetri ebes zei gt di e Abb.1, inwelcher das Säure-, Uran- und Temperaturprofil fürHA- und HS-Kolonne darqestellt sind.

5. UTE und PUTE

Im Urantestkreislauf UTE wurden die allgemeinenSanierungsarbeiten durchgeführt. Desweiteren wur­den Serviceleistungen, insbesondere für MINKA,durchgeführt.

In der Plutoniumtestanlage PUTE wurden alsNacharbei ten zur Pu-Kampagne 1984 noch Rest­lösungen (Spül- und Probelösungen) aufkonzentriertsowie einige defekte Komponenten repariert bzw.ausgetauscht.

Ansch1ießend wurde die LABEX mit neuen, verbessertenMischabsetzern (Edelstahl statt Plexiglas) ausge­stattet.

An der LABEX. wurden Versuche zur Abtrennung von Npzusammen mit Restplutonium vom Uran des 2. Uranzyklusmit Trennfaktoren um 200 (bzgl. Np) erfolgreichdurchgeführt.

Zur Zeit dauern die Dekoarbeiten noch an,jedoch vorauss icht 1i ch Mitte Februar 1986schlossen sein.

Ein Fließschema, daß die Abtrennung von Np undUran in zwei separaten Volumenströmen erlaubt,ebenfalls erfolgreich in LABEX getestet(Trennfaktoren jeweils 200).

werdenabge-

Pu vomkonntewerden

Die beiden ROXI-Zellen der PUTE wurden geöffnetund einer visuellen Inspektion unterzogen. Dabeikonnten keine Veränderungen der Kathoden- bzw. derAnodenflächen festgestellt werden. Desweiterenwurde an der geöffneten Titan-ROXI (ROXI Ir) dieDi cke der Mäandertrennbleche (3 mm Ti -Bl ech,Werkstoff 3.7025) mit einem digitalen Wand­stärkemeßgerät (Digi-Test, Serie 209 der FA.Mitutoyo) an 9 definierten Punkten pro Blechermittelt. Die Meßpunkte wurden so gewählt, daß jeBlech 3 Meßpunkte oberhalb und 6 Meßpunkteunterhalb unterhalb des Flüssigkeitsniveaus derROXI lagen. Die Anzeigegenauigkeit des Meßgerätsbeträgt 0.01 mm. Die Lage der Meßpunkte und dieeinzelnen Meßwerte für die 8 Bleche sind in Tab.1wiedergegeben.

4. MINKA

Die Miniatur-Pulskolonnen-Extraktionsanlage MINKAwurde im Dezember erstmals mit Plutonium betrieben.Zweck des Experimentierbetriebes ist die Verfolgungdes Transientenverhaltens in Kolonnen bei nicht­bestimmungsgemäßen Fließschemabedingungen. Insbe­sondere zur Untersuchung des Plutonium-Akkumula­tionsverhaltens und der Validation des VISCO-Codesfür diese Bedingungen sind noch weitere Experimenteerforderlich.

Die einzelnen Meßwerte schwanken innerhalb derFertigungstoleranzen des Bleches zwischen 2,72 und2,89 mm. Um eine Abschätzung der Korrosionsrate zuerha lten, wurde di e mitt1ere Materi al stärken­differenz der Meßpunkte oberhalb des Flüssig­keitsniveaus zu denen unterhalb mit 0,010 mmermittelt.

Die ROXI wurde seit 1981 insgesamt 1950 Stunden( 'V 0,22 a) mit kathodischen Stromdichten zwischen2 und 135 mA/cm" betrieben. Aus der mittlerenMaterialstärkendifferenz und der Betriebszeit läßtsich eine Korrosionsrate für das Titankathoden­material der ROXI von 23 ~m/a abschätzen.

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a) Meßpunkle

01 0' 07'----------- ----- -- Flüssigkeitsniveau

01 05 01

151.5

06 0'

3D

Desweiteren werden Teile der PUTE (Feedbehälter­system und 1CU-Verdampfer) zur Ver-und Entsorgungder MINKA benötigt. Dazu wurde die MINKA an dieProzeßinstallation der PUTE angebunden und der1CU-Verdampfer der PUTE wurde während des erstenBetriebs der MINKA zur Produktaufkonzentrierungbenutzt.

315

b)Meßwene

~I 2 3 4 5 6 7 8 9

Blech-Nt

\ (Zulauf) 2.66 2," 2," 2," 2,67 2," 2," 2,85 2,872 2,68 2,87 2," 2,67 2,87 2," 2," 2,86 2,873 2,82 2,63 2,63 2,80 2,81 2,63 2,80 2,80 2,894 2,87 2," 2," 2,84 2,84 2,84 2,8\ .a2 2,845 2," 2," 2," 2," 2," 2," 2," 2,86 2,"6 2,87 2,84 2,79 2," 2,84 2,84 2,80 2,76 2,637 2,80 2,80 2,79 2,80 2,76 2,75 2,76 2,76 2,768 (Ablaull 2,87 2,87 2,84 2,89 2," 2," 2,86 2,72 2,76

Tabelle 1: Materialdicke der Mäandertrennbleche inder Titan-ROXI

Der Schwerpunkt lag 1985 auf den Arbeiten zur PUTE­Erweiterung, d.h. den Ausbau der Reservebox ,(Box 1)zur Aufnahme einer zweiten Elektrolysekolonne (ELKE11) und einer 1C-Kolonne. Diese Erweiterun~ der PUTEist erforderlich, um neben den Pu-Reinigungszyklenauch den U/Pu-Trennzyk1us in repräsentativem Maßstabin Pulskolonnen demonstrieren und untersuchen zukönnen. Dazu wurden folqende Arbeiten durchgeführt:

- Erstellung der VT- und R+I-Schemata sowie der Auf­stellungs- und Rohrleitungspläne einschließlich derzugehörigen Listen

- Konstrukt ion und Fertigung der neuen Pul sko1onnen(ELKE 11 und 1 C-Kolonne) sowie einer neuen ROXI­Zelle (ROXI 111)

- Beschaffung und Installation der warmen Make-up­Behälter für den HSS und 1CX

- Spezifikation und Beschaffung der MSR-Feldinstru­mentierung

- Umrüstung und Erweiterung der MSR-Steuereinrich­

tun~en

- Sanierung und Umrüstung der Pumpenbox- Monta~e von Rohrleitun~skanälen zum Anschluß der

Box 1 an die bestehende Prozeßinstallation- Monta~e der Zu- und Abluftkanäle für die Box 1

Veröffent­lichun~en

V 19714V 21309V 20335

22024V 20625V 20336

222992229822131221282228822352

V 2210322127

Primärberichte

04.01. 04/P32A04.01. 06/D55A04.01. 06/P48A04.01. 16/P01C04.01.16/P01B04.01. 16/P01A04.01. 06/P50A04.01. 06/P50B

BeteiligteMitarbeiter

H. Anton;F. BeckerDr. H.J. BleylK. BuchmüllerK. FloryDI(FH) U. GallaDI H. GoldackerDr. R. GrimmG. GumbE. HamburgerDr. H.O. Hau~

DI(FH) K. HedwigDr. M. HeilgeistG. HöffleH. KirschnerDI M.' KluthDI(FH) A.KnoblochDr. Z. KolarikW. LakusJ. LamlaH. Mathieu1

V. MeinzerDr. G. PetrichW. RiffelW. RoosDI(FH)Schindler2

R. SchlenkerR. SchlindweinW. SchlindweinDr. H. SchmiederDI (FH) J. SchönR. SchulerP. SchwabR. SeidlerH. WildeDI(FH) W. ZetzlW. Zilly

1) bis 30.9.852) Delegationsing.,KAH

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Abb.1: In zwei Ebenen unterteilte Handschuhbox zumkontaminationsfreien Umfüllen radioaktiverLösungen

Darüber hi naus wurden fernbedi ente Dekontaminat ions­arbeiten in 3 Betonzellen ausgeführt; deren Raum­dosisleistung konnte auf deutlich unter 1 mSv/h 100mrem/h gesenkt werden.

- Neueinrichtung sämtlicher Heißer Zellen,- Modernisierung der Alpha- und Gamma-Labors, (Abb.1)- Einrichtung und Instrumentierung eines Labors für

optische Spektrometrie (AAS, AES, AFS, UV/VIS),Neueinrichtung eines Vorbereitungslabors,

- Neukonstruktion eines Transportwagens für hoch­radioaktive Abfälle.

- Untersuchung von Rückständen aus der 2B-EMMAnach fünf jährigem WAK-Einsatz (Primärbericht),

- Bestimmung aktueller HN3-, NH~ und Np-Konzen­trationen in WAK-Prozeßlösungen,

- Gammaspektrometri sche Rb-Analysen von ZYKLOTRON­Produkten,

- ca. 600 Urananalysen für LIT (PUSTA-Kampagnen inTEKO) ,

- Radiometrische und röntgenspektrometrischeUntersuchung kontaminierter Gegenstände im Auf­trag von HS.

Analytische Entwicklungsarbeiten:

In zahlreichen Fällen wurde wieder analytischeBetriebshilfe geleistet:

- Anwendungsbezogene Einrichtung der DAVIES-GRAY­Titration zur Präzisionsbestimmung von Uran,Vorbereitung einer entsprechenden Plutonium­Analytik durch Präzisionscoulometrie,

- Verbesserung der extraktionsspektrophoto-metrischen Methode zur Bestimmung von Urans purenin Pu-Produktlösungen,Einrichtung einer Routinemethode zur Analysekleiner Urankonzentrationen durch zeitaufgelöstePhosphoreszenzspektrometrie,Etablierung einer effizienten Ionenaustausch­trennung von Azid und Hydrazin in Prozeßlösungenals Ergänzung zur Azid-Analytik (Abb.2),

- LSC-Messungen für die Analytik von Actiniden­Spuren

- Röntgenometrische U, Pu-Analysen nach Aufschluß

von SNM-Oxiden.

- HA-Extrakt ionen von Mi krokonzentrat ionen Pu mitanschließender Alphaspektrometrie,

- Versuche zur Feh 1phasenabschei dung aus WAK-So1­vent (u.a. durch Membranfiltration, Zentrifuga­tion, Elektroseparierung),

- Zr-Analytik (RFA) für Funktionstests an neuenMILLI-Extraktoren.

PUREX-ProzeßanalytikIHCH04.01.06 und 04.01.14

Der Analytikbetrieb wurde durch die umfangreichenBauarbeiten im IHCH nachhaltig gestört, und zwarnicht nur durch langfristige Laborstillegungen,sondern auch durch baubegleitende Auswirkungen wieStaubentwicklung, Lärm, Ausfall von Strom, Wasser undLüftung usw. In diesen Ausfallzeiten wurden bevorzugtplanerische und organisatorische Arbeiten zurModernisierung von Analytik-Arbeitsplätzen ausge­führt:

In der Service-Analytik ergaben sich folgende Ar­beitsschwerpunkte:

Diese Arbeiten erforderten insgesamt einen Aufwandvon ca. 5 Mannmonaten.

- Betriebsanalytik für die Anlagen LABEX (NP-Prozeß,Pu-Feinreinigung) und MINKA (U, Pu-Betrieb) mitinsgesamt ca. 6 Wochen Schichtbetrieb,

- Pu- und HN03-Analysen für Stoffübergangsmessungenam System Pu(IV), HN03/TBP, Dodekan,

- U-, Pu-, HN03- und FP-Analysen für orientierendeExperimente zur fraktionierten Kristallisation vonU/Pu-Nitrat,

In Konferenzbeiträgen, Zeitschriftenpublikationenund Primärberichten wurde über aktuelleAnalytikprobleme, Methodenentwicklungen und wich­tige Ergebnisse berichtet. Zahlreiche Besucher ausaller Welt interessierten sich für unsere Arbeitund besichtigten Labors und Einrichtungen.

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G. HeugelG. HornH. KöhlerS. LangH. Müller **J. ScherwitzlH. SchömbsR. Wei 11 erP. WeindeljCohrtK. WeissW. Wettstein

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AZIDE CALIBRATIOH CURVE

AgN1ELECTRODE58.2mv/deeadl

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10'/ f"

10.) B

i ...._. LIMIT Of MEASUREMEHT ••••

10"

04.01.01 IHCH Headend ProzessführungAbgasreinigung

und

RUULT

Sampie pretreatment for azide determination

Unter der Vorhabensbezeichnung Headend Prozess­führung werden physikalisch-chemische Verfahrens­schritte für die Eingangsstufe einer Wieder­aufarbeitungsanlage und ihre gegenseitige Beein­flussung untersucht. Das Ziel des Vorhabens istdie Bereitstellung experimentell geprüfter Kon­zepte zur sicheren und einfachen Beherrschung derflüchtigen Spaltprodukte Jod, Tritium, Krypton undeventuell Kohlenstoff-14 sowie die Erzeugung einerSpeiselösung für die Extraktion.

Geeignete Verfahren werden bis in den Techni­kumsmaßstab weiterentwickelt und verbessert, umapparative Auslegungsunterlagen und Betriebser­fahrungen zu sammeln, die zum Bau von Prototypenin kommerziellen AUfarbeitungsanlagen nötig sind.Von wesent1i cher Bedeutung ist ei n VerbUridbetri ebder AUflöserabgasreinigung und der damit direktverbundenen Prozeßschritte zum Lösen desBrennstoffs und zum Konditionieren oder Rezykl­ieren der abgetrennten konventionellen undradioaktiven Schadstoffe. Darüberhinaus werdenkalte und heiße Laboruntersuchungen zum Brenn­stoffaufschluß sowie zu Löserückständen und In­stabilitäten der Brennstofflösung durchgeführt.Verfahrensvari anten, di e zur AUfarbe i tung vonBrüterbrennstoff besonders geeignet sind, werdenin zunehmendem Ausmaß berücksichtigt.

lOO mV250

Beteiligte Mitarbeiter

W. BuchfinkP. DresslerR. DurstM. Ehmer *Dr. D. ErtelW. Habicht

200

Primärberichte

04.01.06 P52A04.01.06 P52B04.01.14 P08A

1O"s+-.-~.......,.~~...,.,.~~~_,..J,-_........l

100 150

HN" analysis

Veröffent­lichungen

20 335

V21 25721 82921 830

-10-

I. Technikumsversuchsanlagen zur Abgasreinigung

Die Technikumsversuchsanlagen zur Abgasreinigung(TEA) dienen insbesondere der Einzel- und Verbund­erprobung verschiedener Abgasreinigungsverfahren beiNenndurchsätzen um 25 Nm 3 /h.

1. Verbundbetrieb von AUflöserabgassystemen:

Di e Untersuchungen zum Verbundbetri eb der Aufl öser­abgasreinigung ohne Edelgasrückhaltung wurden fort­gesetzt. Dabei wurde mi t der Prüfung von Ver­fahrenskonzepten begonnen, die für mittlere Auf­löserabgasverdünnung geeignet sind. Insbesonderewurden Vari anten der Abgasgrobwäsche im Verbund mitden Filtern und der Abgasfeinwäsche geprüft.

nach dem Mo 1siebadsorber (Zeo1on 900 H) 1agen NOund N02 jeweil s unter der Nachwei sgrenze von 0.5vpm; der Restwassergehalt lag zwischen 0,9 und 1,5vpm.

Der Durchbruch von Wasser und Stickoxiden erfolgtegleichzeitig und scharf nach rund 30 h Beladezeit.Die Beladekapazität entsprach nahezu derstatischen Kapazität von 11% für Wasser. Bei dernachfo1genden Regenerat ion wurden diese Wertedurch Auskondensieren des Wassers bestätigt. Beiniedrigeren Betriebstemperaturen des Feinwäschersdürften sich die Beladezeiten entsprechend derDampfdruckkurven in Abb.1 drastisch verlängern.

3.4 3.6 3.8 4.0 U U U 4.8reziproke Temperatur 1000/K

Abb.1~ DAMPFDRUCKE VON ABGASKDMPDNEHTEH

Di e Regenerat ion des Mo 1si ebadsorbers erfo1gte imGegenstrom in einem monotonen Temperaturgradientenvon 1500 C bis zu 250 0 C auf der Reingasseite desMolsiebs. Dadurch ist das Molsieb zwarregenerierbar, anhand der noch vorhandenenRestgehalte im Regeneriergas läßt sich jedoch derZeitpunkt des Regenerationsabschlusses nur ungenaufest 1egen. Di e Wasserkonzentrat ion im Rei ngasbetrug auch nach langer Regenerationszeit noch 200vpm. Eine Nachbesserung der Heizung ist erfolgt,damit auf der Rohgasseite höhere Temperaturenerreicht werden.

a) Verbundbetrieb von Grob- und Feinwäsche:

Durch Einsatz von H202-haltiger Waschsäure kann dieNOx-Rückhaltung bereits bei der Grobwäsche deutlichverbessert werden. Die Wascheffizienz ist ähnlich gutwie bei der Verwendung von HN02-freier Waschsäure.Zur verl äß1ichen Fest 1egung von Betri ebsbed ingungen,bei denen der H202-Einsatz bei dieser Verfah­rensvariante auf ein Minimum reduziert werden kann,sind weitere Parameteruntersuchungen nöt i g. Di eseso 11 en bei den nachfo1genden Verbundbetri ebskampagnenmitberücks icht i gt und ergänzt werden. st ickoxi d­restgehalte nach der Grobwäsche und einer an­schließenden Feinwäsche mit H202 -haltiger 10 M HN03bei _15 0 C sind in der folgenden Tabelle zu­sammengeste llt:

Trägergasfluß Eingangskonz. Restgehalt nachLuft N02 Grobwäsche Feinwäsche

/Nm 3 /h/ % N02 NO N02 NO/vpm/ /vpm/

4 3,5 30 64 3,5 40 78 20 60 12

16 5 80 20 1324 5 200 40 40 1

.20'C O'C -20'C -40'C -60'C10 5

10'

103

"102~

lori10°

10-1

b) Untersuchungen zum Belade- und Regenerationsver­halten des Molsiebadsorbers im Verbund mit demTieftemperaturwäscher:

Das simulierte sauerstoffarme Abgas bestand aus je 10Nm 3 /h Luft und N2 mi t 1 Vo 1umenprozent NO. Di e Be­ladung des Molsiebadsorbers erfolgte bei 70 C mit demReingas des bei 70 C betriebenen Feinwäschers. DiesesReingas enthielt rund 200 vpm N02, 10 vpm NO, 0,5Volumenprozent H20 und ca. 70 vpm HN03' Im Reingas

c) Verbundbetrieb von Grob- und Feinwäsche zu­sammen mit dem Molsiebadsorber:

Erste Betriebserfahrungen zeigen, daß das hydrau­1ische Verhalten des Gesamtsystems problemlos be­herrschbar ist. Die Oruckverluste für einen Gas­durchsatz von 24 Nm 3 /h wurden für die Bodenkolonneplus Glasfaserfilter mit 1100 mm WS, für dieFeinwaschkolonne mit 750 mm WS und für dent10lsiebadsorber mit 200 mm WS bestimmt. DieBodenkolonne wurde mit 250 l/h 1 MHN03 plus 4 l/h50% H202 im Durchfluß bei einer Temperatur von ca.

-11-

3° C betrieben. Der Feinwäscher arbeitete mit 8,5 MHN03 plus H202 bei -15° C, bei 180 l/h Wasch­säureumfluß. Der Molsiebadsorber hatte eine Be­triebstemperatur von _8° C. Als Rohgas wurden 24Nm 3 /h Luft mit 4,5 - 5 V/% N02 in die Abgasstreckeeingespeist. Die stickoxid-und Wasserkonzentrationennach den einzelnen Anlagekomponenten sind in Tab.2kurz zusammengestellt:

nach den 11äschen nach

Eingang Grob Fein Molsieb

vpm N02 45000 500 35 0,5*vpm NO 300 70 5 0,5*vpm H20 8000 500 1,5

* Nachweisgrenze 0,5 vpm

d) Sonstige Arbeiten

Anschlußarbeiten an den neu installierten ge­schlossenen KUhlwasserkreislauf können erst imnächsten Jahr abgeschlossen werden. Während dieseArbeiten wird die Gasanalytik umgebaut und tei lwei seautomatisiert.

Untersuchungen zur Bestimmung von Jod mit einemMassenspektrometer: Eine Konzentrationsbestimmung vonIodisotopen (eg. 1-129) in der Gasphase ist mitempfindlichen Quadrupolmassenspektrometern mit Nach­weisgrenzen deutlich unter 0.1 vpm möglich.

11. Edelgaswäschemit R12

Das Auflöserabgas enthält nach der Entfernung vonWasser- und Säuredampf, Stickoxiden, Iod undAerosolen nur noch die Spaltedelgase Xe und Kr sowiegeringe Mengen C02, N20 und 1 bis 3 ppm CH4 insauerstoffarmer Luft. Aus diesem Abgas können dieEdelgase durch Absorption mit kaltem flUssigem CC12F2(R12) bei leichtem Unterdruck nacheinander selektivherausgewaschen werden. Es wurde eine Techni­kumsanlage fUr einen Maximaldurchsatz von 25 Nm 3 /hausgelegt, aufgebaut und eine Versuchskolonne be­trieben.

1. Technikumsanlage zur Edelgaswäsche

Die Ergebnisse aus dem Kr-Betrieb der Techni­kumskolonne in den Versuchskampagnen 1984 wurden zurüberarbeitung der Konstruktionsunterlagen fUr denzweiten Edelgaswäscher genutzt. Die wesentlichenKolonnenkomponenten wurden im ersten Halbjahr ge­fertigt und im zweiten Halbjahr in der KUhlbox nebender ersten Kolonne installiert. Nahezu alle

Komponenten wi e Absorber, Frakt ionator, Entgaser,RUckflußkUhler, Puffertank, Adsorber, UmflußkUhlerdiverse Heizer etc. wurden - wie bei der erstenVersuchskolonne vom Betriebspersonal herges­tellt. Lediglich der große Umflußwärmetauscherwurde weitgehend außerhalb des Institutesgefert i gt. Vor dem Einbau wurde jede Komponenteauf Dichtigkeit geprUft und soweit es möglich warhydraulisch getestet.

Di e VerfahrensfUhrung der 2. Versuchsko1onne istvor allem zur Untersuchung der Kr-Abtrennungausgelegt und soll im Verbund mit der 1.Versuchs kolonne und der gesamten AUflöserab­gas strecke betrieben werden. Im Gegensatz zur 1.Versuchskolonne ist die 2. Kolonne mit Sulzer­Packung Typ "CY" ausgerUstet um ihre Eignung mitder bereits untersuchten Metex-Packung Typ"Goodloe" zu vergleichen. Laut Herstellerangabenist die Trenneffektivität beider Packungen ver­gleichbar, die CY-Packung soll jedocheinen höheren Durchsatz und damit kleinereKo 1onnendurchmesser erl auben. Zur R12-Umwäl zungwurde aufgrund der bi sheri gen Betri ebserf ahrungenebenfalls eine innenverzahnte Zahnradpumpeausgewählt.

Die Abb.2 zeigt ein Foto der gesamten Techni­kumsversuchsanlage zur Edelgaswäsche (TED). Sieist in einer KUhlbox auf 1.4 m2 Stellfläche mal12.5 m Gesamthöhe insta11 iert. Di e neu in­stallierte Kr-Versuchskolonne befindet sich in derlinken Hälfte und wurde anschließend nochthermisch isoliert. Erste hydraulische Testswurden mit Aceton durchgefUhrt, um damitgleichzeitig bei der Fertigung eingeschlepptesWasser, öl, Metall späne etc. zu entfernen.Anschließend wurde die Anlage durch mehrtägigesEvakuieren gereinigt, R12 eingefUllt und mit derInbetriebnahmekampagne begonnen.

2. MSR-Technik und Prozeßleitsystem

Ein Meßwerterfassungs- und Prozeßleitsystem istfUr den 1986 geplanten Verbundbetrieb mit weiterenAnlagen zum Testen von gesamten Auflöser­abgassystemen notwendig und wurde spezifiziert.Auf der ersten Ebene des Leitsystems werden inonl ine-Betrieb sämtl iche Daten erfaßt, GrenzwerteUberwacht und Regelfunktionen ausgefUhrt. In einerzweiten Ebene erfolgt die Parametrierung derRegler, die Fließbildausgabe, die Datenspeicherungund Uber ein unabhängig arbeitendes Programm die

-12-

Auswertung der Versuchsdaten. Die gesamte MSR­Ausrüstung der Anlage wurde auf einen Stand gebracht,daß alle relevanten Meßdaten vom Prozeßleitsystemerfaßt werden können. Die technische MSR-Ausstattungder 2. Kolonne ist analog zur 1. Kolonne. Lediglichdie Temperaturen werden nicht mehr über Ober­fl ächenkontakt sondern di rekt im Med i um gemessen umeine höhere Zuverlässigkeit zu erreichen.

Technikumsanlage Edelgaswäsche (TED)3. Weitere Arbeiten

100 Nm 3 /h-Referenzkonzept: Für ei ne An 1age mi t ei nemDurchsatz von 100 Nm 3 /h Abgas wurde ein R+I Fließbilderstellt.

Lösungsmittelradiolyse: Die Untersuchungen zur Lö­sungsmittelradiolyse an der Technischen UniverstitätMünchen wurden abgeschlossen. In Zusammenarbeit miteinem japanischen Gastwissenschaftler wurde ausdiesen Werten und unseren Versuchsdaten die radio­lytische Lösungsmittelzersetzung für Nennbetriebsbe­dingungen berechnet. Für eine 350 jato-Wiederauf­arbeitungsanlage für 7 a gekühlten Brennstoffergeben sich Werte unter 1 kg/a.

Modellierung und Auswertung: Um insbesondere dieVerhäl tni sse im Frakt ionator und di e experimentellenVersuchsergebnisse genauer beschreiben und interpret­ieren zu können, wurde die Verfahrensberechnung nachdem Stufenmode 11 verbessert. Bei Berücks ichti gungaller Stoff- und Energiebi lanzgleichungen sowie derGleichgewichtsdaten erhält man ein nichtlineares

Gleichungssystem mit größenordnungsmäßig 102 Unbe­kannten. Zur Lösung di eses G1ei chungssystemeswurde ein Iterationsverfahren ausgearbeitet, dasausreichend schnell konvergiert. Für einfachereBerechnungen sind programmierbare Taschenrechnerausreichend. Derart berechnete Kr-Konzen­trationsprofile in der Fraktionatorpackung beiverschiedenen Betriebsbedingungen zeigt Abb.3.

Volumenprozent Kr in Gosphose0.1 U 0.6 0.8 11

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11 1I1f~ ,~erotein·I.:13 ! ~ ·1.13 .1.15

j ~ .1.19 01.3014 8etriebsdruck: 0.8 bor

Abb. 3: Kr-Konzentrationsprofile im Fraktionator

111. Krypton Ionenzerstäuberpumpe

Di ese Entwi ck 1ungsarbeiten di enen zur kont i nui er­1ichen und druck losen Fi xi erung von Spaltkryptonin Metallen. Di e Untersuchungen mit ei ner Ionen­zerstäuberpumpe im Technikumsmaßstab mit einer Fe80/Zr 20 Kathode und 0.3 m2 Abstäubfl äche wurdenfortgesetzt. Die Kr-Pumprate und der spezifi scheEnergieverbrauch der Pumpe wurden bei ver­schiedenen Betriebsbedingungen bestimmt. Abb.4zeigt den spezifischen Energieverbrauch bei 2.5 kVZerstäubungsspannung als Funkt ion der Imp1an­tationsspannung und die Kr-Pumprate bei optimalerImplantationsspannung in Abhängigkeit von derZerstäubungsspannung und dem Entladungsdruck.Betriebsdaten im optimalen Betriebsbereich sind inder folgenden Tabelle zusammengestellt:

Zerstäubung Implantation Pumprate Druck Verbrauch

kV A kV A NLlh [lbar kVA/NL

-2.5 4 -0.3'" - 5.1 0.51 8.9 22.r--2.75 4.2 -0.3 5.1 0.60 8.3 22

Damit wurden die Auslegungsdaten der Pumpeerreicht. Die Werte zeigen darüberhinaus, daß sichdie früheren Werte mit ,einer 1 kW-Laborpumpe aufei nen mehr als 10fach größeren Maßstab übertragen1assen. Pro m2 Abstaubfl äche können Kr-Pumpraten

-13-

ei genschaften und der Dukt il i tät der Meta llmatri xkonnte durch höhere Imp1antat ionstemperaturen er­reicht werden. Kühlt man den äußeren Pumpen­zylinder mit siedendem Wasser statt mit normalemKühlwasser, wachsen fest haftende und glänzendeMetallschichten auf. Pumprate und Energieverbrauchwerden dadurch nur unwesentlich reduziert. Durchdiese Maßnahmen wird die Häufigkeit derSicherheitsabschaltungen weiter reduziert, mußjedoch für einen störungsfreien Betrieb über 103 him Detail noch weiter verbessert werden.

IV Instabilitäten der Brennstofflösung

40

20

30

Zerriäubungsspannung-2,5 KV

ParameterZerstäubungsspannung

In KV

,:;;

~ z~0,6

\><

~~

0,5 t.~

.5

0,4

\/0,2

.L..,~--r--,--,J L,----.--.--.,....Ll07 8 9 -200 -250 -300 -350

Druck [~bar J Implantatiosspannung IvI

Abb.4: Betriebsdaten der Fe/Zr-Technikumspumpe

Die in LWR-Lösungen nach Filtration gefundenenWerte an Ausfällung konnten mit der RFA nichtbestätigt werden.

Die Zusammensetzung der Nachfällungen entsprachendenen des Feedklärschlammes.

Die quantitative Auswertung zeigt für jedeFiltration Rückstandsmengen zwischen 3% und 5% desFeedklärschlammes.

bis etwa 2 NL/h erreicht werden. Für eine Cu70/Zr30Matrix wurde mit der Laborpumpe fast das doppeltedieser Pumprate sowie bessere Materialeigenschaftenbei nur rund 2/3 des spezifischen Energieverbrauchserreicht. Aus diesem bevorzugten Material wurde unterBerücks icht i gung der Betri ebserfahrungen mi t derFe/Zr Technikumspumpe eine verbesserte Pumpenversionkonstruiert, gefertigt und aufgebaut. Diese Pumpen­version soll für einen Verbundbetrieb mit der Edel­gaswäsche (TED) untersucht und ertüchtigt werden.

Einige praktische Erfahrungen beim Betrieb der Tech­nikumspumpe verdienen besondere Erwähnung. Nachdemrund 5 kg Metall vom Kathodenzylinder abgestäubtwaren, wurde ein Haarriß in einer Schweißnaht frei­gelegt, wodurch zunehmende Mengen Wasserdampf in denEntladungsraum gelangten. Trotzdem konnte ein Betriebnoch mit rund 1/3 der elektrischen Leistung undreduzierter Pumprate für rund 100 h fortgesetztwerden. Der Wasserdampf wird in der Gasentladung zer­setzt und vornehml ich am Leckort in die Metallmatrixeingebaut.

Besonders beim Anfahren der Pumpe kommt es bei­spielsweise durch gasende Teilchen zu kurzzeitigenSpitzenfeldemissionen und Oberschlägen die zwar denPumpbetrieb nicht stören aber zur Sicherheitsab­schaltung der Stromversorgung führten. Für kurz­zeitige Störungen unter 0.1 msec Dauer, konnte dieStromversorgung durch Vorschalten von Spulen blindgemacht werden. Hochstrombelastungen von längererDauer können beispielsweise durch abpl atzende staub­korngroße Substratteilchen verursacht werden; siesind auf der abgestäubten Kathodenoberfl äche gut zuerkennen. Eine wesentliche Verbesserung der Haft-

Veröffent­lichungen

213722200121876

Primär- Beteiligtebericht Mitarbeiter

04.01.01 P35A Dr. U. Bauder04.01.01 P35B A. Bendler-Rösch04,01.01 P35C Ing. W. Bumiller04,01.01 P35D G. Decker

P. FischerIng. T. FritschDr. R. GrimmD. HeidtDr. E. HenrichF. LeonhardDr. S. Matsuoka 1)Ing. W. RöschW. SchneiderIng. H.J. SteinhardtIng. W. Tippl 2)A. Val insH. WeberIng. F. Weirich

1) Gastwissenschaftlerbis 30.6.1985

2) NUKEM, bis 1985"5

-14-

Zum Abschluß des Versuchsbetriebs mit der AnlageADAMO/KRETA wurde gemeinsam mit KTB/EA eineLangzeitkampagne von 3 1/2 Monaten Dauer durch­geführt. Hauptziel war die Gewinnung von betriebs­technischen Daten. Dabei mußte eine aufwendigeGasanalytik installiert und betrieben werden, da zu­sätzlich zu den Edelgasen in den üblichen Konzen­trationen (Ar 1 Vo1.-%, Xe 0.4 Vo1.-%, Kr 400 vpm)eine Reihe von Verunreinigungen in die Anlage ein­gespeist werden:

04.01.02 IHCH

1. Anlagenbetrieb

Entwi ck 1ung der Krypton- undXenon-Abtrennung

deutlich (ca. 50%) unter dem berechneten Profilliegt. Offensichtlich wird ein Teil des ein­gespeisten Ozons zersetzt. Teilweise findet dieZersetzung nach Oberführung des 03-ha1tigenSumpfprodukts in die 2. Kolonne statt, wie der 02­Gehalt des Krypton-Produkts zeigt.

Die Entfernung des Ozons aus der 2. Kolonnezusammen mit dem Xenon-Produkt bei gl ei chzei tigerWahrung der Krypton-Freiheit dieses Produktsbereitete im Routi nebetri eb Schwi eri gkeiten. Dazumüßte die Regelung dieser Kolonne, insbesonderedie Druckkonstanthaltung, verbessert werden. Eskam jedoch niemal s zum Aufbau kritisch hoher 03­Konzentrationen in der Kolonne (Konzentrations­bereich um 0.1 Vo1.-%).

-140 -150

C02 300 vpm, CH4 1 vpm, NO 5 vpm, 02 100 vpm,NH3 5 vpm, 03 3 vpm

Durch zeitliche Variation der Ede1gas- und Verun­reinigungskonzentrationen wurden zudem die Auflöser­zyklen einer Wiederaufarbeitungsanlage simuliert. Die03-Zugabe simulierte sChließlich die Radiolyse von 02in der Kolonne durch die Radioaktivität des Kr-85. Inder Adsorberstation ADAMO wurden weiterhin in einerder drei Adsorberstrecken die bisher verwendeten Ad­sorbermateria1ien Si1icage1 und Molekularsieb 10 Adurch das säurefeste Molekularsieb Zeo1on 900 H er­setzt, um die adsorpt i ve Rückha1tung von NOx zu de­monstrieren.

Die Langzeitkampagne, die störungsfrei verlief undderen Betrieb routinemäßig abgewickelt wurde, er­brachte u.a. folgende Ergebnisse:

1.1 C02-Rückha1tung

Das Molekularsieb Zeo1on 900 H hält zwar NOxausgezeichnet zurück, besitzt jedoch eine relativschwache Kapazität für C02; für die während derZykluszeit von 24 hanfallende C02-Menge war dasAdsorberbett jedenfalls bei weitem zu klein ausge­legt.

Obwohl sich erhebliche Mengen C02 in den TTR-Ko1onnenbefanden (ca. 0.1 Vol.-% in der 1., ca. 0.16 Vol.-%

in der 2. Kolonne), kam es wegen des hohen Dampf­drucks von C02 zu keinen störenden Aufrierer­scheinungen.

1.2 Q3-Verha1ten

Wie schon in früheren Kampagnen wurde in der 1.Kolonne ein 03-Konzentrationsprofi1 gefunden, das

2. Bestimmung von Stoffdaten

Die Löslichkeit von N20 in flüssigem R-12(CC12F2)' dem Hilfsstoff bei dem Waschverfahrenzur Kryptonabtrennung, wurde im Labor-Kryostatenmit der vi sue 11 en Best immungsmethode . desKristallisationsbeginns gemessen. In Abb.1 sinddie Ergebnisse in Abhängigkeit von der Temperaturdargestellt. Erwartungsgemäß liegt die Löslichkeitvon N20 zwischen denen von Xenon und N204'

-60 -70 -60 -90 -100 -110 -120 -130

100 +-L--L-L--"--To':.=mp=.,=-=a<':tu::-,7O[.;1[J-=_==-L---"---'---T 100x_x..

x"...x Xe x

'xN20 "-x

3. Gasanalytik

Für die Langzeitkampagne an der VersuchsanlageKRETA wurde die erforderliche Gasanalytik zurBestimmung der Edelgase Ar, Kr und Xe sowie vonNO, N02, 02, 03, NH3, C02, CH4 und H20installiert, betrieben und gewartet. Die Kon­zentrationsbereiche der zu erfassenden Gasereichen dabei vom ppb-Bereich (Raumluft­überwachung , Kopfgas der ersten Trennko1onne) bi sin den Prozentbereich.

-15-

~J Abhängigkeit der Stoffübergangskoeffizientenvon der Rührerdrehzahl

Im Rahmen des TT-Vorhabens "Gasanalysator" wurde dieAnwendung des Meßgeräts "Spectran" für die Prozeß­technik, die Arbeitsplatzüberwachung und den Umwelt­schutz weiter verbessert und erweitert.

So wurden Meßsysteme für die MAK-Kontrolle vonFormaldehyd und 2,4-ToluYlendiisocyanat ausgelegt undgetestet. Als Weiterentwicklung der Anwendung im UV­

Wellenlängenbereich wurde ein Gerät mit Deuterium­Strahler für C12 erprobt. Als neueste Entwicklungwurden die ersten Applikationsarbeiten am Mikro­wellen-Prozeßspektrometer begonnen.

Beteil igteMitarbeiter

Dr. R. von AmmonE. Bol zIng. W. BumillerG. FranzL. Hass *Ing. G. KnittelDr. C. MasS. Takeda **

*n** Gastwissensch.

PNC, Japan

Primärberichte

04.01.13 P32E04.01.13 P32F04.01.02 P06A

Die Abhängigkeit dieser Größen von derRührerdrehzahl ist in Abb.2 gezeigt. Sie nehmenmit steigender Drehzahl zu, wobei im Fall der 10%­igen TBP-Lösung eine bessere Linearität gegebenist als bei der 30%-igen Lösung. In diesem Fallgelingt daher die Modellierung mithilfe eines reintransport-kontrollierten Mechanismus besser als imkonzentrierten System, wo möglicherweise diechemische Reaktion merklich zur Kinetik beiträgt.

Zusammenarbeit mit PNC Japan

Im Rahmen der Zusammenarbeit mit dem PNC Japanbeschäftigt sich ein Gastwissenschaftler mit derKorrosion von metallischen Werkstoffen, die fürdie Verwendung in Wiederaufarbeitungsanlagen inFrage kommen, in Uran- und PlutoniumhaltigerSalpetersäure. Dies geschieht in Absprache undZusammenarbeit mit Dr. Leistikow (IMF-II).

Veröffent­lichungen

Zunächst wurden Edelstahl-(Typ 1.4306 S, ESU) undZirkon- (Z02) Proben einem Huey-Test mit fünfPerioden zu je 48 Std. unterworfen. Die korro­dierenden Lösungen waren 3 N und 7 N HN03 ohneUranzusatz sowie 3 N HN03 mit einem Gehalt an 200g/l bzw. 400 g/1 Uranylnitrat (UNH). Die Aus­wertung der erhaltenen Ergebnisse ist noch imGang.

21 46822 001

V21 387V21 297

V21 838

200 225175150125

Kinetik der Extraktion

100

IHCH

75

ßi [em/s]

04.01.06

Die erste Versuchsreihen zum Studium des Stoff­übergangs von Pu (IV) aus HN03 in TBP/Dodekan wurdendurchgeführt und ausgewertet. Dazu war eine gegenüberden entsprechenden Versuchen mit U(VI) verkleinerteRührzelle (Volumen pro Phase: 97 m3 ) geeicht worden,so daß ein direkter Vergleich mit den in anderenZellen erhaltenen Ergebnissen möglich ist.

Die Pu-Konzentration in der wäßrigen Phase betrugzunächst 2,3'10-3 M/l in 3,5-molarer HN03; die TBP­Konzentration in Dodekan wurde zwischen 10 und 30VOl.-% vari iert. Gemessen wurde bei drei ver­schiedenen Rührerdrehzahlen (75, 150 und 200 min-1 inder wäßrigen Phase). Die Rückextraktion erfolgte mit0.1 molarer HN03'

Pu-Konzentration: 2,3 .10-3 MitTBP-Konzentration: 0,37 MI! (10Vol.-%1

",'" ßKx..-"-",",..-

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3_____x_x------

Aus den Extraktionsversuchen. wurde in der üblichenWeise der Stoffübergangskoeffizient für Pu(IV) erhal­ten (ßpu), aus den Reextraktionsversuchen dazu dieentsprechenden Koeffizienten für den Stofftransportder TBP-Komplexe von HN03 und Pu(IV) (ßKx bzw. ßKo)'

Automatische Alpha-Präparation:

Schwerpunkt der Arbeiten waren:- <i -Ana lysenautomat- Lichtleiter-Laser~Photometer

- Unterstützung des Betriebes bei Meßproblemen

Mach Abschluß der Programmerstellung für dieSteuerung, Datenerfassung und -auswertung wurde derAutomat in das IHCH übernommen und mit den inaktivenTests begonnen. Hierbei wurde zum ersten Mal dasZusammenspiel von Präparation, Messung und Auswertungan simulierten Präparaten erprobt. Es ergaben sichnoch eine Reihe von notwendigen Softwäreänderungen,die teilweise schon realisiert wurden. Durch nicht­reproduzierbaren Ausfall des Rechners POP 11/23 wurdeder Testbetrieb nachhaltig behindert. Der Fehlerkonnte mittlerweile durch Austausch der Bootplatinebehoben werden. Während der Tests wurde dasPräparationssystem durch das Meßsystem ergänzt (E in­spei sung der Hel iumspül ung, Abd ichtung der v~r.­

verstärker). Diese Arbeiten konnten abgeschlossenwerden, sodaß zum Jahreswechsel eine erste aktiveInbetriebnahme geplant ist.

04.01.08/21 A IHCH Laborautomatisierung

-16-

Laborroboter der Fa. ZYMARK bestellt, der aufseine Verwendbarkeit unter diesen Randbedingungenuntersucht werden soll;

Unterstützung des Betriebes bei Meßproblemen:

oC-Monitor: Der im 2AW Strom der WAK in­sta11 ierte ci -Mon itor wurde während 16 Wochenbetrieben. Dabei hat sich das Meßprinzip bewährtund es konnten auch keine Probleme durchVerschmutzung festgestellt werden. Zwei Ausfälledes Monitors waren durch '/ Erhöhung derLeitfähigkeit der Sumpfelektroden, die· das Innereder Handschuhbox kont inui er1ich auf das. Auftreten~on Undichtigkeiten überwachen, verursacht.Dadurch wurde ei ne Leckage vorgetäuscht. Zwei tf..­

Monitore, die mit Ultraschall gebern zur Reinigungder G1aswa1ze versehen sind, wurden mit dernötigen Infrastruktur in MINKA eingebaut.

Messung von Dichte und Leitfähigkeit bei höhererTemperatur: An der Apparatur für die Bestinimungvon Dichte und Leitfähigkeit zur Uran undSäureanalyse ergaben sich Schwi eri gkei ten mit derPumpe, die den Anforderungen an die Kor­rOsionsfestigkeit bei Siedetemperatur von Sal­petersäure nicht entsprach.

Die in Zusammenarbeit mit HOI erstellte Pro­jektstudie ü~er die Ausrüstung von MILLI, PUTE und

04.01.06/53 A lHCH Datenerfassung und- bear-beitung an prOzeßtechnischen Einrichtungen desIHCH

Das in 1984 erstellte Softwarepaket zur Auswertungvon Meßdaten von MILLI-Kampagnen wurde für dieAuswertung von Experimenten der Vergallgenheit ge­nützt. Das Softwarepak~t wurde durch weitereModule ergänzt und ausgebaut. Das für dieKurvenberechnung und den Plot experimentellerWerte entwickelte Softwarepaket wurde ebenfallsdurch einige Module ergänzt (Beschriftung) unddokumentiert.

Lichtleiter-Laser-Photometer:

Die Arbeiten wurden mit verschiedenen Einzel­bestimmungen im Anschluß an die PUTE-Kampagne 1984fortgesetzt. Für die Inbetriebnahme von MINKA wurdenzwei Meßstellen vorbereitet und in MINKA, install iert,an denen die Konzentrationsänderungen kontinuierl ichverfo1gt werden. Während des Uranbetri ebes soll ander Probenahmeste 11 e 5 der A-Ko1onne kont inu ier1i chwässrige Phase entnommen werden und deren Uran­konzentration bestimmt werden, wobei angenommen wird,daß die Säurekonzentration konstant ist. Während desPlutoniumbetriebes von MINKA soll die Pu-Konzen­tration im SR-Strom kontinuierlich verfolgt werden.Dies ist das erste Mal, daß dieses Photometer zurkont inu ierl'i chen In 1ine-Messung verwendet wi rd.

Laborrobotersystem:

.Um ei ne Alternat ive zur Ei nführung von Laborroboternzu finden, wurde eine Marktrecherche durchgeführt,die am Beispiel der titrimetrischen Uran- und Säur~­

bestimmung die kommerziell angebotenen Problem­lösungen auf ihre Verwendbarkeit unter den Rand­bedingungen des Boxenbetriebes (Korros ion, Wartung)untersuchen sollte. Dabei konnte keine auch nur an­nähernd erfolgVersprech~nde Lösung der Proben­hantierung gefunden werden. Daher wurde der

Veröffent- Primärberichtlichungen

V 21083V 21471V 21390

Betep i gteMitarbeiter

Dr. P. GrollM. PersohnL. RÖder·Dr. J. RömerB. Schlosser

-17-

MINKA mit einem rechnergestützten Meßdaten­erfassungssystems war Grundl age ei ner Ausschrei bung,die schließlich zum Konzept eines auf PC'sbasierenden Datenerfassungssystemes mit vertei ltenIntelligenzen führte.

Ei n Vergl ei ch der Meßwerte mi t den von Interatomverfügbaren Daten über di e So ll-Werte Xe131/Xe134der einzelnen ,Brennelemente brachte den ein­deutigen Hinweis, daß es sich bei dem defektenBrennelement um ein Treiber-Element mit nururanhaltigem Brennstoff handelte.

Veröffent­lichungen

Primärbericht Beteil igteMitarbeiter

M. BauerDr. P. GrollP. Möser

Veröffent­lichungen

Primär­berichte

01.02.17 P33A

BeteiligteMitarbeiter

Dr. R. BeckerDr. L. StieglitzR. Wi 11

01.02.17 IHCH überwachung von BE-Hüllschädenund Primärkreiskontamination

04.01.11 IHCH Chemische Analytik

Anwendung der Massenspektrometrie zur Vorlokali­sierung von Brennelement-Defekten

Das speziell zur Präzisionsbestimmung von Iso­topenverhältnissen des Xenons entwickelte massen­spektrometrische Meßverfahren gestattet aufgrund derverschiedenen Spaltausbeuten von U-235 und Pu-239Rückschlüsse auf die Zusammensetzung des defektenBrennelements zu ziehen und liefert so Informationenzur Vorlokalisierung.

Das Verfahren konnte 19B5 bei zwei Brenn­elementschäden das KNK 11/2

1Kerns mit Erfolg

eingesetzt werden. Während der ersten Leakerphasewurden Proben aus dem Primärschutzgas über einenZeitraum vom 9.4.85 bis 2.5.85 gemessen. Die imCovergas best immten Xe-131-Konzentrat ionen vari iertenvon 0.04 bis 0.9 vpm. Das während dieser Phaseermittelte Verhältnis Xe-131/Xe-134 lag bei 0.46 ~

0.004. Bei Berücksichtigung der Brennelementge­schichte, und der Standzeiten der einzelnen Elementeergab sich aufgrund des Isotopenverhältnisses dereindeutige Hinweis, daß die emittierten Spaltgase voneinem Test~Element (Pu-U-haltiger Brennstoff) stam­men.

Nach Auftreten eines zweiten Brenne lements-Leckswurden in der Zeit vom 12.9.85 bis 25.10.85 weitereProben aus dem Covergas analysiert. Die Xe-l31Konzentrat ionen. lagen je nach Stärke des Leckszwischen 0.2. und 1 vpm. Das Isotopenverhältnis vonXe131/Xe134 zei gte im Gegensatz zum erstenBrennelementschaden mit 0.39 + 0.005 beträchtlichniedere Werte.

Bereich Organische Analytik

1. Untersuchungen des Systems TBP-Alkan ­0.25 MNa2C03

Als Grundlagen zur Beschreibung der Carbonatwäscheim Purex-Prozess wurde das System TBP-Alkan - 0.25MNa2C03 untersucht und Daten über Löslichkeit undHydrolyse gewonnen.

1.1 Ermittlung der Löslichkeit von TBP inCarbonatlösungen

Es wurde die Lösl ichkeit von TributYlphosphat aus100% TBP bzw. 30 vol% TBP-n-Alkan im Bereich von25 bis 90 0 C bestimmt. Die Löslichkeit aus 100%TBP nimmt im untersuchten Temperaturbereich vonca. 190 mg/l (25 0 C) auf 72 mg/l (90 0 C) in guterNäherung linear ab. Bei den Versuchen aus 30 vol%TBP-n-Alkan ist die Löslichkeit von 40 bis 90 0 Cnahezu unverändert bei 70-80 mg/l.

1.2 Hydroly~e von TBP

Der ,Abbau von TBP durch alkalische Hydrolyse,speziell die Bildung von HD8P wurde im Ein­phasensystem , sowi e im Zwei phasensystem bei 50, 75und 90 0 C untersucht.

Einphasensystem: In mit TBP gesättigter 0,25 MSodalösung wurden fo 1gende Bil dungsraten von HDBPermittelt: bei 500 C ca. 3 mg/d, bei 75 0 C 12 mg/dsowie bei 90 0 C 31 mg/d. Die aus zwei Ver­suchsserien ermittelten Hydrolysekonstanten k sindwie folgt:

-18-

Oie Aktivierungsenthalpie beträgt ca. 18.5 kcal/Mol.

Zweiphasensystem: In Mischung mit der organischenPhase läuft die Reaktion ausschließlich in derwässrigen Phase ab. Es werden dabei pro Tag HDBPgebi ldet: bei 50° C 4.8 mg/l, bei 75° C 36 mg/l so­wie bei 90° C 134 mg/l. Die berechneten Hydro­lysekonstanten sind:

507590

k (h-1)

1.1.10-3

7.4.10- 3

2.7.10-2

3. Untersuchung von schweren organischen Phasen

aus dem Purex-Prozeß

Die Bildung und das Verhalten von organischenPhasen unter simulierten Verdampferbedingungenwurde weiter untersucht. Das Auftreten ei nerschweren organischen Phase konnte erst beimVorliegen von organischem Entrainment beobachtetwerden. Die organ ische Phase konnte als Uran- TBP­HDBP Mischkomplex identifiziert werden, der beieinem TBP-HDBP-Verhältnis von 1:1 relativ stabilist.

Die Aktivierungsenthalpie liegt bei 20.3 kcal/Mol.

2. cl.-Radiolyse im System 30 voll TBP-n-Alkan

Es wurde der Einfluß der c;(.-Strahlung auf die Bildungvon HDBP untersucht. Hierzu wurde Pu-239 (spezifischeAktivität 5.82.10-3 W/g) sowie Pu-238 (94.3%) (spezi­fische Aktivität 0.54 W/g) eingesetzt.

Einphasensystem: Di e organ ische Phase wurde mit

pU(N03)4 in 3 MHN03 äquilibriert, die wässrige Phaseabgetrennt und die HDBP-Bildung in der beladenenorganischen Phase (Pu-Konzentration 16.4 g/l) unter­sucht. Im Dosisbereich von 2 bis 25 Wh/l ergab sicheine Bildungsrate von 43 mg HDBP pro Wh. Trotz derbei Versuchsende jeweils vorliegenden hohen HDBP­Konzentrationen (1000-1200 mg/l) wurde keine Nieder­schlagsbildung beobachtet.

Beteil i gteMitarbeiter

Primär­berichte

Veröffent­lichungen

Es wurde das thermochemische Verhalten deriso1ierten schweren organ ischen Phase untersucht.Di e Zersetzung des Komp 1exes 1äuft in zwe iTeilschritten ab: Im ersten Schritt findet inexothermer Reaktion bei ca. 225° C ein oxidativerAbbau von 2 Butylgruppen unter Mitwirkung derNitrat-Ionen statt. Bei der zweiten Reaktion läuftbei ca. 280° C eine Desalkylierung ab, dieschließlich zu Uranylpyrophosphat führt. Dasthermische Verhalten der Verdampfer-Rückständeentspricht qualitativ dem des U02(N03)2·2TBP­Komplex, allerdings liegt die Reaktionsenthalpiedes exothermen Zersetzungsschritts deutlichniedriger /21879/.

Im Berichtsjahr wurden insgesamt 1810 Analysen aufTBP, HDBP, n-Alkan durchgeführt.

4. Serviceanalytik

k (h-1)

3.1.10-3

2.8.10- 2

1.10-1

507590

Mißchphasensystem: Die Versuche wurden in Mischphasemit 3 M HN03 (o/a = 3:1) durchgeführt mit Pu­Konzentrationen von 16.4 g/l (org) und 1.77 g/l (aq).Die Bildungsrate über einen Dosisbereich von 2 bis 25Wh/l lag bei 49 mg HDBP/Wh. Versuche mit einerhöheren Beladung der organischen Phase (33.4 g Pu/l)ergaben 43 mg/Wh. Zur Abschätzung des hydrolyt ischenBeitrags an der HDBP-Bildung wurden die Versuche bei23° C, 50° und 75° C durchgeführt. Zusätzlich wurdeaußer Pu-239 auch Pu-238 (Konzentration 0.18 g/lorgan. Phase) eingesetzt. Die radiolytische Bil­dungsrate mit Pu-238 lag bei 55 mg/Wh und entsprichtdamit weitgehend dem mit Pu-239 ermittelten Wert von49 mg/Wh. Die Versuche werden z.Zt. weitergeführt.

21879V2139219715

V21388

H. BautzDr. R. Becker*H. BiggaDr. L. Stiegl itzR. Wi 11S. Vater

* bis 30.9.85

12.03..02 IHCH Wassertechnologie und Wasser­analyse

-19-

Massense1ekt i ven Detektor gemessen. Das Verfahrenhat eine Nachweisgrenze von ca. 10 ppb und eineBestimmungsgrenze von ca. 50 ppb /V 21944/.

1. Bilanzierung von organischen, Heteroelementeenthaltenden Spurenstoffen im Wasser 3. Untersuchung des thermischen Verhaltens von

PCDD/PCDF auf Flugasche

a) Erfassung flüchtiger Komponenten nach Ausgasen,Adsorption auf Aktivkohle und Elution. Identifi­zierungsgrenze ca. 30 ng/l.

Für eine Identifizierung polarer Verbindungen wurdendie Voraussetzungen für die Anwendung einer kom­binierten positiv/negativen chemischen Ionisationgeschaffen.

Im Rahmen eines Projektes zur Bilanzierung vonorganischen Spurenstoffen, die Heteroelemente wieHalogene, stickstoff, Schwefel etc. enthalten, wurdeeine Reihe von Analysenverfahren optimiert undkombiniert. Es wurden dabei folgende Verfahren aus­gewählt:

b) Adsorption polarer Stoffe aufschließender Elution mitMethanol.

XAD-Harz mitDiethylether

an­und

In Zusammenarbeit mit dem LIT wurde das thermischeVerhalten von PCDD/PCDF im Temperaturbereich von120° bi s 600° C untersucht. Di e bi sheri genErgebnisse zeigenaj einen starken Anstieg der PCDD Konzentration in

Flugaschen bei 2 stündigem Erhitzen auf 300°' Cvon ursprünglich 350 ppb bis auf 3900 ppb.

b) Verdampfung bzw. Zersetzung im Bereich von 400­

500° Cc) Zerstörung bis unterhalb der Nachweisgrenze

(0.05 ppb) durch Erhitzen auf 600° C.

Mit den Arbeiten konnte erstmals gezeigt werden,daß bei relativ niederen Temperaturen (300° C) inder Flugasche aus bisher unbekannten organischenVorläuferverbindungen Dioxine/Furane gebildetwerden können, und daß bei 600° C ein nahezuvollständiger Abbau erfolgt.

Aus diesen Tatsachen können folgende wichtigeSchlüsse gezogen werden:

- die Dioxinbildung erfolgt möglicherweise vor­a11 em an den Kes se1wänden der An 1agen be iTemperaturen um 300 - 400° C, gegebenenfallsebenso in den Staub filternbei einer Proben ahme ist ebenfalls einezusätzliche Dioxinbildung nicht auszuschließen,wenn die Proben über längere Zeit beiTemperaturen um 300° C gehalten werden /V 22088,

V 22089/.

Bisherige Messungen der flüchtigen Komponentenbestätigten die Anwesenheit speziell von Organo­chlorverbindungen. Daneben konnten erstmals Organo­siliziumverbindungen (Hexamethylcyclotrisiloxan,Octamethylcyclotetrasiloxan) identifiziert werden.

2. Entwi ck 1ung von Ana lysenverfahren für Po lych1or­dibenzodioxine und -furane in Flugasche

Es wurde speziell eine Reihe verschiedener Verfahrenzur Vorbehandlung von Flugasche im Hinblick aufExtraktionseffektivität untersucht. Die eingesetztenVerfahren waren a) direkte Soxhlet-Extraktion, b)Extraktion mit Ultraschall-Sonde, c) Rückfluß nachZusatz von 1 ml conc. HC1. Bei den Verfahren wurdeeine Mischung von Toluol/Methoxyethanol als Lösungs­mittel eingesetzt. Die Ausbeuten an Dioxinen undFuranen mit diesen Methoden 1ag je nach Sub­stanzklasse und Chlorierungsgrad zwischen 30 und 70%.Die besten Resultate (= 100% Ausbeute) wurden mitfolgender Vorbehandlung erzielt: Digerieren der Probe(10 g) mit 60 ml 4 N HC1, Gefriertrocknung der Probe,Extraktion durch Rückfluß mit Toluol.

Die Extrakte wurden nach Zugabe von C-13 markierteninternen Standards (Tetra und Octachlordioxine) durchSäulenchromatographie auf Silicagel/Florisil aufge­trennt und die Dioxin/Furanfraktion mit einem

Veröffent­lichungen

V 21944

V 22088

V 22089

Primärberichte BeteiligteMitarbeiter

W. RothDr. L. StieglitzG. Zwick

13.04. IHCH13.04.01 IHCH

Chemie in der MaterialforschungMagnetochemie und Spektroskopie

-20-

3. Komplexchemie der Lanthanoide und Actinoide

Im Fall des Elements Neptunium wurde eine Anzahlvon neuen Verbindungen mit sigma-Bindungsynthetisiert und untersucht. Die Zusammenarbeitmit der Mössbauer-Gruppe des IGT erwi es sich alsfruchtbar. Der Zusammenhang zwischen elek­tronischer Konfiguration des Np-Zentralions undseines magnetischen Verhaltens bei tiefenTemperaturen konnte durch Mössbauer-Untersuchungenan einer Reihe von sauerstoffhaltigen Verbindungendes Neptuniums untermauert werden (22294, 21847,21848, 21850).

Untersuchungen an verschiedenen metallorganischenVerbindungen der Lanthanoide zeigten, daß einetetraedrische Anordnung der Liganden in Lösungenbevorzugt ist, was für das Verhalten der Selten­erdionen bei der Extraktion wichtig ist. SterischeEffekte und Ladungsvertei lung spielen in derfesten Phase eine wesentliche Rolle (21842,21852). Dies wurde bestätigt durch röntgeno­graphische Untersuchungen im Europäischen Institutfür Transurane (21538, 21848). Der Zusammenhangzwi schen Mol ekül symmetrie und Magnet ismus beichemischen Verbindungen der Obergangselemente(4d-), der 4f- und der 5f-Elemente wurdetheoretisch erfasst und diskutiert (22193).

1. Chemie des Elements Technetium

Die Untersuchungen des Extraktionsverhaltens desTechnetiums im PUREX-Prozeß wurden abgeschlossen(21854, 21855). In Zusammenhang mit der Frage nachden End 1agerungsmögl i chkeiten für das Techneti umwurden Verbi ndungen des vi erwert igen Technet i ums mitErdalkaliionen mit Perowskit-ähnlichen Strukturensynthetisiert und untersucht. SrTc03 kristallisiertkubisch mit der Gitterkonstante a = 394.7 pm. BaTc03zeigt eine kubische Oberstruktur mit a = 814.4 pm,während CaTc03 orthorhombische Struktur aufweist mita = 386.4, b = 394,2 und c = 377.5 pm (21853). Aus­laugungsexperimente unter verschiedenen Bedingungenzeigten, daß die Löslichkeit dieser Verbindungenhöher liegt als diejenige eines hochgeglühten Tech­netiumsdioxids.

Die Untersuchungen über den Einbau des Technetiums inverschiedenen Gläsern, sowie die Lösl ichkeitsex­perimente wurden weiter fortgesetzt.

Untersuchungen der Löslichkeit von reinem Tetra­phenylarsoniumpertechnetat in verschiedenen polaren,unpolaren und aprotischen Lösungsmitteln liefertenthermodynamische Daten, die für die Theorie derExtraktion im PUREX-Prozess von Bedeutung sind(21753).

Veröffent­lichungen

Primärberichte BeteiligteMitarbeiter

2. Plutonium-Extraktion in kleinen Konzentrationen

In Zusammenarbeit mit der Abteilung Analytik des IHCHwurde das Verhalten des Plutoniums unter technischrelevanten Bedingungen untersucht. Die ersten Er­gebnisse erlauben Aussagen über Radiolyse-,Hydrolyse- und Polymerisationsprodukte des Plu­toniums, die zu nicht extrahierbaren Plutonium­Spezies führen. Eine wesentliche Rolle spielt dieisotopische Zusammensetzung des Plutoniums, wobei einZusammenhang zwi schen 238Pu-Konzentrat ion und Anteildes sechswertigen Plutoniums festgestellt werdenkonnte. Diese Arbeiten sind nicht nur für dasTailing-Problem des Plutoniums im PUREX-Prozess vonBedeutung sondern auch für das Verhalten desPlutoniums in natürlichen aquatischen Systemen sowiein Salzlaugen (21983).

In Zusammenarbeit mit dem Institutder Technischen Universität Münchenhalten der Transuranelemente Np,Salzlaugen untersucht (22179).

für Radiochemiewurde das Ver­Pu und Am in

V2108421192

V21280V2153821753

V2184121842

V21845V21847V21848V21849V21850V21851V21852

21853218542185521892220832217922193223942239522404

Dr. C. Apostolidis1

DCH M. Bicke1 2

DCH R. Bohlander2

DCH N. Boukis3

Ing. E. DornbergerIng. P. Dressler4

Prof. B. KanellakopulosIng. F. Klein1

DCH R. Klenze3

DCH K. Mayer2

J. Müll erDCH V. Neck2

B. PowietzkaDCH U. Seemann2

DCH J.T. Vida2

1) Techn. Uni München2) Uni Karlsruhe3) Uni Heidelberg4) IHCH/Analytik

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Unter diesem Vorhaben werden anwendungsorientierteGrund1 agenarbei ten zum ni chtextrakt iven Rei ni gen undKonzentrieren von Uran- und Plutoniumlösungen aus demhochaktiven Extraktionsyk1us des Purex-Prozessesdurch Nitratkristallisation durchgeführt. Diese Ver­fahren sollen zur Vereinfachung des Purex-Prozessesbeitragen.

Di e Uranrei nigung durch Nitratkri sta11 i sat ion wurdean simu1 i erten und realen 1CU Prozeß1ösungen aus der"Milli"-Anlage erprobt. Zur Kristallisation ist eineEi nste11 ung der Ausgangs 1ösungen auf 1-2 mo 1/1 Uranund 5-6 M HN03-am besten geeignet. Die Lösungenwerden unter kräftigem Rühren in 0.5 - 1 h von etwa30 auf rund _30 0 C abgekühlt; dabei werdenUranausbeuten über 90% erreicht. Nach gründlichemAuswaschen der Mutterlauge konnten für alle bisheruntersuchten Spaltprodukte ei nsch li eß1 ich Ru, Zr undTc Restgehalte :!f. 1 Prozent in den Produktkristallenerreicht werden. Eine entsprechende Pu-Dekonta­mination wurde durch leicht reduzierende Kristal­1i sat ionsbedi ngungen errei cht. Durch Wi ederho1en derKristallisation kann die Dekontamination weiterverbessert werden.

Die Arbeitsplätze in den Handschuhboxen wurden fürdie weiteren experimentellen Arbeiten angepaßt underweitert. Insbesondere wurden die Kühlein­richtungen und ihre Regelung verbessert.

Der zur Auslegung von Kristallisatoren wichtigemetastabile Obersättigungsbereich von salpeter­sauren Urany1nitrat1ösungen wurde gemessen. BeiRaumtemperatur liegen diese Werte um 2° C, beiTemperaturen unter 0° C steigen sie auf?: 10° Can.

BeteiligteMitarbeiter

Dr. U. BauderDr. E. HenrichDr. R. Marquardt*Ing. W. Rösch

PrimärberichteVeröffent­lichungen

Es wurden vereinfachte Fließschemaoptionen zurEinpassung der Kristallisationsreinigung in denPurex-Prozeß entworfen. Dabei können durch Rück­führung der aufkonzentrierten Mutterlaugen plusWaschsäuren vor den Extraktionszyklus zusätzlicheAbfallströme bei der Feinreinigung gänz1 ich ver­mieden werden.

Institutseigene ArbeitenIHCH15.01.02

Vor einer Kristallisationsreinigung von Plutonium mußPu(IV) zu Pu(VI) oxidiert werden. Eine Oxidation mitkonzentrierter Salpetersäure um 140° C erwies sichals geeignet. Info1ge der oxidierenden K,rista1­1isationsbedingungen begleitet lediglich Np(VI) dasPu(VI).Die ersten Untersuchungen zeigen, daß dieSpaltproduktdekofaktoren und di e geei gneten Kri sta1­1isationsbedingungen denen für Urany1nitrat grobentsprechen.

*Nachwuchswissen­, _ schaft1er

Die wesentliche Dekontamination wird durch gründ­liches Auswaschen der Mutterlauge aus dem Kristall­brei erreicht. Dekofaktoren beim stufenweisen Aus­waschen zeigt die folgende Tabelle:

TracerZahl der Waschschritte

o 1 2 3

HAWMAW

1211

3225

7161

131130

Gesamt ~-Dekofaktoren beim stufenweisen Auswaschender Kri stall e

Es wurden verschiedene Verfahrensvarianten ver­gl ei chend untersucht, durch di e ei n gründ 1ichesAuswaschen mit möglichst wenig Waschsäure erreicht

~werden kann.

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VEROEFFENTLICHUNGEN DES IHCH In JAHRE 1985

12313 RIFFEL, W.Reaktionskolonne fuer Adsorptions- undAustausoherharze.DE-PS 26 50 88q (26.2.1985)DE-OS 26 50 88q (11.5.1978)GB-PS 1 592 39q (9.9.1981)

12315 SCHOEN, J.I OCHSENFELD, W.Verfahren zur Minimierung organisoherAbfallstoffe aus waessrigen Produkt- undRaffinat-stroemen vonFluessig-fluessig-Extraktionsprozessen.DE-PS 26 52 16q (16.12.1985)DE-OS 26 52 16q (2q.5.1978)BE-PS 859 3q8 (31.10.1977)GB-PS 1 576 3qO (10.12.1980)FR-PS 77 30 1q2 (2.5.1983)US-PS q 197 195 (8.q.1980)BR-PS 77 07 635 (28.12.1982)

16509 HENRICH, E.Verfahren zum Desorbieren von Spalt jod aussalpetersaurer Brennstoffloesung.OE-PS 29 51 339 (26.6.1985)DE-OS 29 51 339 (2.7.1981)EP-PS 0 031 ql0 (25.1.198q)BR-PS 8008q03 (27.3.198q)US-PS q q32 955 (21.2.198q)

1971q KOLARIK, Z.I SCHULER, R.Separation of neptunium from uranium andplutonium in the PUREX prooess.Internat.Conf.on Nuolear and Radioohemistry,Lindau, Ootober 8-12, 198qExtraotion '8q , Symp.~n Liquid-LiquidExtraotion Soienoe, Dounreay, 'GB, November27-29, 198q'Oxford [u.a.l' Pergamon Pr., 198q. - S.83-90(Institution of Chemioal Engineers SymposiumSeriesl 88)

19715 STIEGLITZ, L.I BECKER, R.Chemioal and radiolytio degradation in thePurex-prooess.Fuel Reprooessing and Was te ManagementAmerioan Nuolear Sooiety Internat. TopioalMeeting, Jaokson, Wyo., August 26-29, 198qLa Grange Park, 111., 198Q. - Vol. 1S.1/Q51-1/Q58

20309 STIEGLITZ, L.I BECKER, R.Chemisohe und radiolytisohe Solventzersetzungim PUREX-Prozess.In' Der Brueterbrennstoffkreislauf.Brennelemente und ihre Wiederaufarbeitung.Sammlung der Beit~aege zur KfK/KTG-Faohtagungam 3. und Q. November 1983 imKernforsohungszentrum KarlsruheKfK-3775 (Juli 8Q) S.133-Q6Atomkernenergie-Kernteohnik, Q6(1985) S.76-80

20335 BLEYL, H.J.I OCHSENFELD, W.I SCHMIEDER, H.IHAUG, H.O.I ERTEL, D.; STIEGLITZ, L.Experimental results in high burn-up FBR fuelreprooessing.Fuel Reprooessing and Was te Management I

Amerioan Nuolear Sooiety Internat. TopioalMeeting" Jaokson, Wyo., August 26-29, 198QLa Grange Park, 111., 198Q. - Vol. 2S.2/Q62-2/Q69

20336 SCHMIEDER, H.I GOLDACKER, H.I GALLA, U.IHEILGEIST, M.I KLUTH, M.I PETRICH, G.Eleotroreduotion for the plutonium separationin pulsed oolumns and mixer settIers andoomparison with ohemioal separation.Fuel Reprooessing and Waste Management •Amerioan Nuolear Sooiety Internat. TopioalMeeting, Jaokson, Wyo., August 26-29, 198QLa, Grange Park, 111., 198Q. - Vol. 1s.1/179-1/188

20625·PETRICH, G.; GALLA, U.; GOLDACKER, H.;lHEILGEIST, M.; KLUTH, M~; SCHLENKER, R.ISCHMIEDER, H~; EBERT, K.Compari_on of experiment and simulation forPUREX B-type eleotroreduotionpu~sedoolumns.Extraotion I Symp.on Liquid-Liquid ExtraotionSoienoe, Dounreay, GB ,November 27-29, 198QOxford [u.~.l' Pergamon Pr., 198Q. - S.267-78(Institution of ChemioalEngineers SymposiumSeries; 88)

21309 KOLARIK, Z.; SCHULER, R.Solvent'extraotion reoovery of plutonium fromraffinate oonoenttates in the Purex prooess.Conf.on Solvent Extraotion and Ion Exohange,Toulouse, F, June 5-6, 1985KfK-3956 (August 85)

21372.HENRICH, E.I BAUDER, U.; STEINHARDT, H.J.Waesohen mit4kalter Salpetersaeure zurAbgasfeinreinigung bei derWiederaufarbeitung.Jahrestagung Kernteohnik 85. Muenohen,21.-23.Mai 1985.Kernteohnisohe Ges.e.V. Deutsohes Atomforume.V.Eggenstein-Leopoldshafen'Faohinformationszentrum Energie, Physik,Mathematik 1985 S.Q07-10

21Q68 NAGEL, K.; AMMON, R.VONBesohreibung der Adsorpt1on von Krypton undXenon an Silioagel und Molekularsieb.KfK-3951 (Juli 85)

21508 STIEGLITZ, L .• BECKER, R.J JAY, K.Identifizierung ohemisoher-photoohemisoherUmsetzungs produkte von biogenenKohlenwasserstoffen mit anthropogenenLuftsohadstoffen (SO., NOsub(x), 03)

Vortr. I Status kolloquium des PEF, Karlsruhe,5.-7.Maerz 1985KfK-PEF 2 (April 85) S.313-26

21573 NECK, V.Thermodynamisohe Untersuohungen zurLoesliohkeit und Extraktion vonTetraphenylarsoniumperteohnetat.Diplomarbeit, Universitaet Karlsruhe 1985

21829 ERTEL, D.I HORN, G.Analytik im Purex-Prozess.Atomkernenergie-Kernteohnik, Q8(f985) S.89-9Q

21830 ERTEL, D.Analysis of nitrogen-oontaining oompounds inPurex solutions.Atomkernenergie-Kernteohnik, Q7(1985) S.87-90

218Q2 XING-FU, L.I EGGERS, S.I KOPF, J.I JAHN, W.IFISCHER, R.D .• APOSTOLlDIS, CHR.;KANELLAKOPULOS, B.; BENETOLLO, F.I POLO, A.IBOMBIERI, G.Preparation and oharaoterization of the firsttrisoyolopentadienyl lanthanoid oomplexesoontaining two aliphatio nitrile ligands'orystal and moleoular struotures of theisomorphous oompoundstrans-bis(aoetonitiile)tris(eta 5 ­

oyolopentadienyl)lanthanoid(III)(Ln=La,Ce,Pr). A suooessful oonfirmation ofthe 'solid angle sum rule'.Inorganioa Chimioa Aota, 100(1985) s.183-99

21853 MAYER, K.Darstellung und magnetisohe Eigensohaften vonternaeren Oxiden des Teohnetiums.Diplomarbeit, Universitaet Karlsruhe 1985

2185Q KLEIN, F.Die Untersuohung des verwertigen Teohnetiumsin Form des Teohnetylions ToO'-.Diplomarbeit, Faohhoohsohule Isny 1985

-23-

VEROEFFEHTLICHUHGEH DES IHCH IM JAHRE 1985

21855 BOUKIS, H.ZU% Chemie des Technetiums im Hinblick aufden PUREX-P%ozess.Disse%tation, Unive%sitaet Heidelbe%g 1985

21879 BECKER. R.; STIEGLITZ, L.; BAUTZ. H.; WILL.R.Bildung und the%mochemische Eigenschaften vonschwe%en o%ganischen Phasen desPUREX-P%ozesses.KfK-3983 (Oktobe% 85)

219110 KOCH, G.Hew concepts of fast b%eede% %ep%ocessing.Radiochimica Acta. 37(19811) S.205-12Sonde%d%uck in KfK~3990 (Oktobe% 85)

21982 FURRER, J.; HUF. A.; KAHHELAKOPULOS, B.; KIM,J.I.; KOESTER, R.; LIESER. K.H.; LUTZE. W.;MARX. G.Expe%imentelle A%beiten ZU% Chemie %elevante%Radionuklide im Hahbe%eich eines Endlage%sfue% %adioaktive Abfaelle.Radionuklid-Loeslichkeiten und Speziation inSalzloesungen sowie -Rueckhaltung imVe%satzmate%ial eines G%ubengebaeudes.P%ojekt Siche%heitsstudien Entso%gungAbschlussbe%ichtBe%lin , Hahn-Meitne%-Institut fue%Ke%nfo%schung, Fachbd.111. - 1985

22001 HEHRICH, E.; AMMOH, R.VOHDas Konzept de% Abgas%einigung inWiede%aufa%beitungsanlagen.Atomke%nene%gie-Ke%ntechnik, 116(1985) S.81-88

220211 BUSCHBECK, K.C.; KELLER, C.; [HRSG.];KOLARIK. z'.; [AUTOR]

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22083 HECK. V.I KAHELLAKOPULOS, B.; KIM. J.I.Uebe% die Loeslichkeit und Ext%aktion vonTet%aphenyla%soniumpe%technetat.(C,H.)_AsTcO_; the%modynamischeUnte%suchungen.KfK-3998 (Oktobe% 85)

22127 HERAK, M.J.; KOLARIK. Z.Ext%action arid complex fo%mation ofplutonium(IV) withl-phenyl-2-methyl-3-hyd%oxy-II-py%idone.Sol~ent Ext%action and Ion Exchange, 3(1985)S.II~7-311

22128 KOLARIK, Z.; GRUDPAH, K.Ext%action with t%ibutyl phosphate (TBP) fromfe%%ic nit%ate solutions.Solvent Ext%action and Ion Exchange. 3(1985)S.61-711 ~~

22130 EBERT, K.25 Jah%e Institut fue% Heisse Chemie - Heue%eEntwicklungen auf dem Gebiet de%Wiede%aufa%beitung von Ke%nb%ennstoffen.Atomke%nene%gie-Ke%ntechnik, 116(1985) S.65-66

22131 SCHMIEDER. H.; BLEYL. H.J.; GALLA. U.;GOLDACKER, H.; HEILGEIST, M.; KLUTH. M.;KOLARIK, Z.; OCHSELHFELD, W.; PETRICH, G.E%gebnisse und Ziele von Entwicklungsa%beitenzum Pu%ex-P%ozess.Atomke%nene%gie-Ke%ntechnik, 116(1985) S.67-75

22132 GROLL. P.Inline-Inst%umente und Labo%automaten fue%die P%ozesskont%olle des Pu%ex-P%ozesses.Atomke%nene%gie-Ke%ntechnik, 116(1985) S.911-99

22179 KIM. J.I.; APOSTOLIDIS. CH.; BUCKAU. G.;BUEPPELMAHH. K.; KAHELLAKOPULOS, B.; LIERSE.CH. I MAGIRIUS. S.; STUMPE, R.; HEDLER" I.;RAHHER. CH.; STOEWER. W.Chemisches Ve%halten von Hp, Pu und Am inve%schiedenen konzent%ie%ten Salzloesungen.~CM-Ol085 (Feb%ua% 85)

22192 KAHELLAKOPULOS. B.Compounds of tho%ium with phthalocyanine.O%ganometallic compounds of tho%ium.Gmelins Handbuch de% ano%ganischen Chemie.8 .• voellig neu bea%b. Aufl.Be%lin [u.a.] , Sp%inge%System-H%. 1111. Th; Tho%iumSuppl. Vol. E. Coo%dination Compounds. ­1985. - S.205-65

22193 KLEHZE, R.Magnetische Unte%suchungen anmetallo%ganischen Komplexen de% IIf-. 5f- und3d-Uebe%gangselemente.Disse%tation, Unive%sitaet Heidelbe%g 1985

22256 HAGEL, K.; AMMOH. R.VOHModellie%ung de% Adso%ption von K%ypton undXenon an Silicagel und Molekula%sieb.Chemie-Ingenieu%-Technik. 57(1985)S.996-97

22288 KOLARIK. Z.; SCHULER, R.Ve%fah%en ZU% Abt%ennung von Heptunium auseine% o%ganischen Phase bei de%Wiede%aufarbeitung best%ahlte%Ke%nb%ennstoffe und/ode% B%utstoffe.,DE-OS 33 32 9511 (28.3.1985)GB-OS 21 119 195 (5.6.1985)

22298 FLORY. K.; HEILGEIST. M.; SCHMIEDER, H.Ve%fah%en ZU% %eduktivenPlutonium-Rueckext%aktion aus eine%o%ganischen Wiede%aufa%beitungsloesung ineine waess%ige, salpete%sau%e Loesung unte%Anwendung eines Elekt%olysest%omes.DE-OS 33 115 199 (27.6,1985)BE-PS 901.155'(111.12.19811)GB-OS 21 52 951 (111.8.1985)

22299 EBERT. K.; SCHMIEDER, H.; KOLARIK, Z.Ve%fah%en ZU% ve%besse%ten Abt%ennung von dieRueckgewinnung de% Spaltstoffe U%an undPlutonium stoe%enden Stoffen und zumve%besse%ten T%ennen de% %ueckzugewinnendenSpaltstoffe voneinande% in ei~em "Wiede%aufa%beitungsp%ozess.DE-OS 33 116 1105 (11.7.1985)BE-PS 901.2110 (28.12.19811)GB-OS 21 52 271 (31.7.1985)

22307 EBERT, K.; HEHRICH. E.; BAUDER. U.; HUEBHER,,R.; ROESCH, W.Ve%fah%en zu%,cha%genweisen Fein%einigung vonin einem Wiede%aufa%beitungsp~ozessfue%best%ahlte Ke%nb%enn- und/ode% B%utstoffe%ueckzugewinnendem U%an ode% Plutonium.DE-OS 311 08 029 (12.9.1985)GB-OS 2157 276 (23.10.1985)

22352 KOLARIK. Z.Ext%action of actinides by t%ibutyl phosphateand othe% phospho%ic acid t%ieste%s.Kelle%. C.; [H%sg.]Handbook on the Physics and Chemist%y of theActinidesAmste%Oam [u.a.] ,'Ho%th-Holland, 1985. ­Vol. 3. - S.1I31-68

223911 BICKEL, M.Zusammenhang zwischen st%uktu%ellen undmagnetischen Eigenschaften am Beispiel vonsaue%stoffhaltigen Ve%bindungen de% Aktinide.Disse%tation. Unive%sitaet Ka%ls%uhe 1985

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VEROEFFENTLICHUNGEN DES IHCH IM JAHRE 1985

22QOq LANDER. G.H.r BROWN. P.J.1 SPIRLET. M.R.1REBIZANT. J:l KANELLAKOPULOS. B.l KLENZE, R.Study of electron wave functions in uraniumtetrachloride by neutron scattering.Journal of Chemical Physics, 83(1985)S.5988-97

22Q18 KOCH. G.Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen: EinVerfahren der technischen Radiochemie.PraHis der Naturwissenschaften/Chemie,3Q(1985) Nr. 7 S.16-2Q

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VEROEFFENTLICHUNGEN DES IHCH IM JAHRE 1985

VORTRAEGE, DIE NICHT IN GEDRUCKTER FORM VORLIEGEN

V21083 GROLL, P.I ROEMER, J.J PE~SOHN, M.; SCHULER,B.An optical-fibre-laser-photometer for in-linemeasurements in the Purex process.Internat.Conf.on Analytical Chemistry inNuclear Techno~ogy, Karlsruhe, June 3-6, 1985Book of Abstracts S.142

V21084 KANELLAKOPULOS, B.I BICKEL, M.Collective magnetic phenomena on actinideoxygen compounds.15emes Journees des Actinides, Liege, B,26-27 Fevrier, 1985

V21257 ERTEL, D.J WETTSTEIN, W.Experience gained from modifications ofstandard U, Pu solution analysis bywavelength-dispersive X-ray spectrometry.Internat.Conf.on Analytical Chemistry inNuclear Technology, Karlsruhe, June 3-6, 1985Book of Abstracts S.62

V21280 KANELLAKOPULOS, B.; KLENZE, R.Structure and magnetism of lanthanide andactinide comRounds.Workshop, Institut fuer Transurane, KfK,Karlsruhe, 15.Mai 1985

V21297 AMMON, R.VON; KNITTEL, G.I MAS, C.Katalytische 0,- und HOsubCxl-Entfernung: einVerfahrensschritt bei der Abgasreinigung innuklearen Wiederaufarbeitungsanlagen.Internat.Treffen fuer Chemische Technik,ACHEMA 85, Frankfurt, 10.Juni 1985

V21387 BUMILLER, W.; AMMON, R.VONI BRETON, .H.IKRIEG, G.Experience with 'SPECTRAN', a gas monitor fortreatment of reprocessing off-gases.Internat.Conf.on.Analytical Chemistry inHuclear Technology, Karlsruhe, June 3-6, 1985Book of Abstracts S.14

V21388 STIEGLITZ, L.I BECKER, R.I BAU~Z, H.; BIGGA,H.EHperience in the determination ofTBP-degradation products of the Purexprocess.Internat.Conf.on Analytical Chemistry inNuclear Technology, Karlsruhe, June 3-6, 1985Book of Abstracts S.53

V21390 BECKER, H.J.I BELZIG, H.I GELFORT, E.; GROLL,P.; HERBERT, W.I SCHULZ, K.R.Use of in-line monitors in an industrialuranium extraction cycle.Internat.Conf.on Analytical Chemistry inNuclear Technology, Karlsruhe, June 3-6, 1985Book of Abstracts S.148

V21392 BECKER, R.; STIEGLITZ, L.;"BAUTZ, H.Development of quality tests for the Purexsolvent.Internat.Conf.on Analytical Chemistry inNuclear Technology, Karlsruhe, June 3-6, 1985Book of Abstracts s.169

V21471 GROLL, P.Developments for the process control of areprocessing facility in the IHCH ofKfK-Karlsruhe.28th ORNL-DOE Conf.on Analytical Chemistry inEnergy Technology, Knoxville, Tenn.,September 30 - October 3, 1985

V21538 SPIRLET, M.R.I REBIZANI, J.; KANELLAKOPULOS,B.I DORNBERGER, E.X~ray crystal structure analysis of bariumtetrakis Coxalatol uranium(IVl octahydrateBa, UCC,O~l~. 8H,O.Conf.Internat.sur Actinides CActinides '85l,Aix-en-Provence, F, 2-6 Septembre, 1985

V21838 AMMON, R.VONJ KNITTEL, G.; MAS, C.Catalytic O,-and NOsubCxl-removal: a processstep for an off-gas cleaning system inreprocessing plants.European Conf.on Gaseous Effluent Treatmentin Nuclear Installations, Luxembourg, L,October 14-18, 1985

V21841 LANDER, G.H.; BROWN, P.J.J SPIRLET, M.R.JREBIZAHT, J.; KANELLAKOPULOS, B.; KLENZE, R.Spin density study of UC1~ - discovery ofcovalency effects.Actinides 1985, Aix-en-Provence, F, September2-6, 1985 .

V21845 KANELLAKOPULOS, B.Das Verhalten des Technetiums imKernbrennstoffkreislauf.Vortr.: KFA Juelich, 28.0ktober 1985

V21847 BICKEL, M.I GEGGUS, S.; APPEL, H.; HAFFNER,H.I KAHELLAKOPULOS, B. "Moessbauer and magnetic studies on alkaline­and alkaline earth oxo-neptunates.Actinides 1985, Aix-en-Provence, F, September2-6, 1985

V21848 REBIZANT, J.; SPIRLET, M.R.; KANELLAKOPULOS,B.; DORNBERGER, E.X-ray crystal structure analysis oftetrakisCindenyllthorium.Actinides 1985, Aix-en-Provence, F, September2-6,1985

V21849 GEGGUS, S.; ADRIAN, G.J APPEL, H.I BICKEL,M.; HAFFNER, H.; KAHELLAKOPULOS, B.Structure. and magnetic ordering in ~aNpO~.

26th Meeting of the Moessbauer SpectroscopyDiscussion Group, Norwich, GB, July 8-10,1985Workshop - the Royal Society of Chemistry,Univ.of East Anglia, GD, July 8-10, 1985

V21850 GEGGUS, S.; ADRIAH, G.I APPEL, H.I HAFFNER,H.; KANELLAKOPULOS, B.Structure and magnetic ordering ,in SrHp03.Internat.Conf.on the Applications of theMoessbauer Effect, Louvain, B, September16-20, 1985

V21851 KANELLAKOPULOS, B.Recent advances in the reprocessingtechnetium-chemistry.Vortr.: Europaeisches Institut fuer'Transurane, Karlsruhe, 17.April 1985

V21852 KAHELLAKOPULOS, B.; APOSTOLIDIS, CHR.Dipole moment and magnetism of lanthanidecomplexes.Internat.Rare Earth Conf.1985, ETH Zuerich,CH, March 3-8, 1985

V21876 HENRICH, E.I BAUDER, U.I WEIRICH, F.IFRITSCH, T.Entwicklung integrierterAufloeserabgassyteme.European Conf.on Gaseous Effluent Treatmentin Nuclear Installations, Luxembourg, L,October 14-18, 1985

V21944 STIEGLITZ, L.; ZWICK, G.; ROTH, W.Investigation of different treatmenttechniques for PCDD/PCDF in fly ash.Doxin 85, 5th Internat.Symp.on ChlorinatedDioxins and Related Compounds, Bayreuth,September 16-19, 1985

V22103 KOLARIK, Z.Analytical chemistry of nuclear processes.4.Jugoslawisches Symp.ueber AnalytischeChemie, Split, YU, 9.-12.September 1985

V22395 KAHELLAKOPULOS, B.Aus der Chemie der Actinoide und LanthanoideC4fl.Vortr.: Universitaet und Max-Planck Institut,Stuttgart, 30.April 1985

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VEROEFFENTLICHUNGEN DES IHCH IM JAHRE 1985

VORTRAEGE, DIE NICHT IN GEDRUCKTER FORM VORLIEGEN

VZZQ05 EBERT. K..Fast reactor fuel reprocessing eKperience inGermany.Conf.on Solvent EKtraction and Ion EKchangein the Nuolear Fuel Cycle, Harwell, GB,September 3-6; 1985