title: Extraktions-und Speziationsuntersuchungen zur Optimierung des EURO-GANEX-Prozesses
creator: Weßling, Patrik Andreas
subject: ddc-540
subject: 540 Chemistry and allied sciences
description: Zur Reduktion der Langzeitradiotoxizität und der Wärmeleistung von abgebrannten Kernbrennstoffen  wird in einigen Ländern ein Recycling der Actiniden angestrebt. Zur selektiven Abtrennung  der Actiniden aus abgebrannten Kernbrennstoffen werden verschiedene flüssig-flüssig-  Extraktionsprozesse entwickelt. Durch den EURO-GANEX-Prozess werden nach erfolgter  Uranabtrennung die Transuranelemente (TRU) Np, Pu, Am, Cm zusammen von den Lanthaniden  (Ln(III)) und den Spaltprodukten abgetrennt. Dies wird durch eine Koextraktion der  TRU und Ln(III) mit dem Extraktionsmittel TODGA und einem Modifier gelöst in Kerosin ermöglicht.  Der Modifier gewährleistet eine hohe Plutoniumsbeladungskapazität der organischen  Phase. Anschließend werden die TRU selektiv mit eine Mischung der Komplexierungsmittel  Acetohydroxamsäure (AHA) und dem schwefelhaltigen Bistriazinylpyridin SO3-Ph-BTP in die  wässrige Phase rückextrahiert. Ziel dieser Doktorarbeit ist es, die wässrige und organische Phase  des EURO-GANEX-Prozesses zu optimieren. Der erste Teil dieser Arbeit befasst sich mit der  wässrigen Phase. Ziel ist es, ein schwefelfreies Komplexierungsmittel zu finden, das vergleichbare  Komplexierungs- und Extraktionseigenschaften wie SO3-Ph-BTP aufweist. Als mögliche  Alternative wurde PTD-OMe untersucht. Mittels zeitaufgelöster Laserfluoreszenzspektroskopie  (TRLFS) wird die Speziation von Cm(III) mit PTD-OMe in ein- und zweiphasigen Systemen  bestimmt. PTD-OMe zeichnet sich dabei durch sehr gute Komplexierungseigenschaften  aus. Aufgrund des erhöhten pKs-Werts von 2.54 ist die Selektivität für An(III) unter Extraktionsbedingungen  jedoch geringer. Der zweite Teil der Arbeit beschäftigt sich mit der Optimierung  der organischen Phase. Die organische Phase soll dabei nur aus einem Extraktionsmittel  in einem Verdünnungsmittel bestehen und trotzdem eine hohe Plutoniumbeladungskapazität  aufweisen. Zwei Systeme werden untersucht. Das Extraktionsmittel TODGA in aromatischen  Verdünnungsmitteln: Es werden grundlegende Verteilungsverhältnisse bestimmt und die Speziation  unter Extraktionsbedingungen – auch bei hohen Beladungen der organischen Phase mit  Ln(III) und Sr(II) – ermittelt. Das Extraktionsmittel mTDDGA in Kerosin: mTDDGA existiert  in zwei diastereomeren Formen. Mittels TRLFS wird die Speziation von Cm(III) und Eu(III)  mit beiden Diastereomeren bestimmt. Zusätzlich kann eine ternären M-L-NO3-Spezies unter  Extraktionsbedingungen durch eine Kombination aus TRLFS, vibronischer Seitenbandenspektroskopie  (VSBS) und DFT-Rechnungen nachgewiesen und deren Stöchiometrie bestimmt werden.  Im Hinblick auf eine Anwendung der beiden Systeme im EURO-GANEX-Prozess, wird  deren Pu(IV)-Beladungskapazität bestimmt. Das cis-mTDDGA/Exxsol D80-System kann mit  mehr als 48 g/L Pu(IV) beladen werden, wodurch es sich als eine sehr gute Optimierung für  den EURO-GANEX-Prozess auszeichnet.
date: 2020
type: Dissertation
type: info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
type: NonPeerReviewed
format: application/pdf
identifier: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserverhttps://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/28965/1/Diss.pdf
identifier: DOI:10.11588/heidok.00028965
identifier: urn:nbn:de:bsz:16-heidok-289657
identifier:   Weßling, Patrik Andreas  (2020) Extraktions-und Speziationsuntersuchungen zur Optimierung des EURO-GANEX-Prozesses.  [Dissertation]     
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rights: info:eu-repo/semantics/openAccess
rights: http://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/help/license_urhg.html
language: ger