تقنية THOREX

يتم استخلاص اليورانيوم - 233 من قضبان وقود الثوريوم المستهلك في المفاعلات الإنتاجية وذلك بإعادة المعالجة الكيميائية للوقود. يبين الشكل (1) مخطط مبسط لتدفق هذه التفاعلات والتي تعتمد تقنية THOREX أي (Extraction by Thorium Oxide Recovery) وهذه تعني استعادة أكسيد الثوريوم بالاستخلاص. يتم إذابة وقود اليورانيوم - 233 / ثوريوم. في محلول يتكون من: حامض نيتريك مركز جداً (13M)، حامض هيدروفلوريك (0.05) ونترات الألمنيوم (M 0.1) ويسخن هذا المحلول إلى درجة الغليان. ثم يتم التخلص من الفضلات الصلبة في المحلول بواسطة الطرد المركزي. ثم تمر محاليل نترات الثوريوم واليورانيوم إلى عمود الاستخلاص الأول (كما بالشكل 1) حيث تتحرك في اتجاه معاكس لتدفق TBP المذاب في مذيب هيدروكربوني. وبينما يتدفق هذا المحلول إلى أعلى فإنه يعمل على إذابة نترات الثوريوم واليورانيوم كما وأن نواتج الانشطار ونترات البروتكتانيوم والألمنيوم تغادر هذا العمود عند القاع حاملة معها محلول التنظيف الذي يضاف إلى العمود عند القمة. ويجب العناية هنا بالضبط الكيميائي لهذه التفاعلات لكي نتمكن من فصل نواتج الانشطار (وخاصة 95 - Zr) عن الثوريوم. كما ويجب فصل (Pa- 233) من النفايات ذات التركيز العالي HLW. لأن هذا الأخير يسبق (233-U) في السلسلة الإشعاعية. وكتفاعل بديل لما سبق فإنه يمكننا ترك الوقود الإنتاجي ليبرد ونسمح لتحلل البروتكتانيوم إلى يورانيوم - 233.

في العمود الثاني يتم استخلاص نترات الثوريوم من TBP بتركها تتدفق في اتجاه معاكس لتدفق حامض النيتريك المخفف. حيث نحصل على هذه النترات وكذلك الحامض عند قاع العمود الثاني (كما بالشكل). ثم يتم استخلاص اليورانيوم عند العمود الثالث. حيث يمكن إجراء المزيد من عمليات الاستخلاص للحصول على يورانيوم أنقى وهكذا. . .

في حالة وجود مقادير ضئيلة trace من البلوتونيوم والنبتونيوم في الوقود فإنه يمكن فصلها بالاستخلاص اللوني Chromatography.

الشكل (1)