Abstract A metallic alloy of uranium–zirconium and uranium–plutonium–zirconium has been proposed as a fuel for fast reactors, owing to the possibility of achieving high breeding ratio in a short span of time. About 6–10 wt.% of zirconium has been added to these actinide fuels to increase the melting temperature and thermal-mechanical stability. Aqueous reprocessing of the spent metallic fuel generates the high-level liquid waste (HLLW) that contains about 60 % of the total zirconium from the fuel. In view of this, the extraction behavior of a trivalent representative ion, Nd(III) in the presence of Zr(IV) was studied from nitric acid medium using the candidate ligands proposed for trivalent actinide separation from HLLW, such as N,N,N′N′-tetraoctyldiglycolamide (TODGA), and N,N-di-octyl-2-hydroxyacetamide (DOHyA). The extraction was studied as a function of nitric acid concentration, zirconium and neodymium concentration and Nd(III) to Zr(IV) ratio. The findings of dynamic light scattering (DLS) and ATR-FTIR spectral techniques were used for understanding the complex chemistry of Zr(IV) extraction under different conditions. Poor extraction of nitric acid, smaller aggregate size, no third phase formation during the extraction of Zr(IV) and Nd(III) and other unique solvent properties favor the DOHyA molecule in n-dodecane as a solvent for partitioning of trivalent actinides from HLLW generated from metallic fuel reprocessing.

中文翻译：

---

从金属燃料后处理产生的含水废物中提取三价 Nd(III) 过程中 Zr(IV) 的干扰

摘要 铀-锆和铀-钚-锆的金属合金已被提议作为快堆燃料，因为有可能在短时间内实现高增殖比。这些锕系燃料中添加了约 6-10 wt.% 的锆，以提高熔化温度和热机械稳定性。废金属燃料的水系后处理会产生高放液体废物 (HLLW)，其中含有燃料中锆总量的 60%。鉴于此，使用建议用于从 HLLW 中分离三价锕系元素的候选配体，例如 N，N，研究了在 Zr(IV) 存在下，三价代表性离子 Nd(III) 从硝酸介质中的萃取行为， N'N'-四辛基二甘醇酰胺 (TODGA) 和 N,N-二辛基-2-羟基乙酰胺 (DOHyA)。作为硝酸浓度、锆和钕浓度以及 Nd(III) 与 Zr(IV) 比率的函数研究了萃取。动态光散射 (DLS) 和 ATR-FTIR 光谱技术的发现用于了解不同条件下 Zr(IV) 提取的复杂化学过程。硝酸萃取不良、聚集体尺寸较小、在萃取 Zr(IV) 和 Nd(III) 期间没有第三相形成以及其他独特的溶剂性质有利于正十二烷中的 DOHyA 分子作为从 HLLW 中分配三价锕系元素的溶剂金属燃料后处理产生的。动态光散射 (DLS) 和 ATR-FTIR 光谱技术的发现用于了解不同条件下 Zr(IV) 提取的复杂化学过程。硝酸萃取不良、聚集体尺寸较小、在萃取 Zr(IV) 和 Nd(III) 期间没有第三相形成以及其他独特的溶剂性质有利于正十二烷中的 DOHyA 分子作为从 HLLW 中分配三价锕系元素的溶剂金属燃料后处理产生的。动态光散射 (DLS) 和 ATR-FTIR 光谱技术的发现用于了解不同条件下 Zr(IV) 提取的复杂化学过程。硝酸萃取不良、聚集体尺寸较小、在萃取 Zr(IV) 和 Nd(III) 期间没有第三相形成以及其他独特的溶剂性质有利于正十二烷中的 DOHyA 分子作为从 HLLW 中分配三价锕系元素的溶剂金属燃料后处理产生的。