【作者】 杨贺； 刘协春； 张虎； 李丽； 黄小红； 王日腾； 李传博； 宁勇智；

【Author】 He Yang;Xiechun Liu;Hu Zhang;Li Li;Xiaohong Huang;Riteng Wang;Chuanbo Li;Yongzhi Ning;Department of Radiochemistry, China Institute of Atomic Energy;

【机构】 中国原子能科学研究院放射化学研究所；

【摘要】 优化流程和减少最终固体放射性废物体积是当前Purex流程改进研究的主要目标,而新型铀钚分离有机无盐还原剂的开发对实现该目标具有重大的意义。氨基羟基脲（N₂H₃CONHOH,简称HSC）是一种用于铀钚分离的新型有机无盐还原剂。研究表明,氨基羟基脲对Pu⁴⁺具有较强的还原能力,同时还可以与多个价态的钚原子形成稳定的配合物。为深入研究钚与氨基羟基脲的络合行为,本文采用密度泛函理论（DFT）在B3LYP水平研究了不同价态钚（Pu）离子与氨基羟基脲（HSC）形成的配合物几何结构,以及形成能、HOMO-LUMO能隙、偶极矩、NBO原子电荷和成键的轨道成分等重要性质。获得了各离子不同价态下最稳定的配离子构型,并利用晶体场理论和配位场理论分析了这些金属离子与HSC配位的特点。结果表明HSC分子间氢键有助于配离子的稳定、分子内氢键有利于减小配位的空间位阻。更多还原

【Abstract】 One of the key issues in Advanced Purex Process is to optimize process and reduce solid radioactive waste. In this regard, exploring new organic salt-free reductants for Pu cations is of great significance. Hydroxysemicarbazide(HSC), a new organic salt-free reductant for U/Pu separation,has been studied in our laboratory. In this work, important properties of the Pu complexes with HSC were investigated by DFT, including geometric structure, dipole moment, HOMO-LUMO etc, in order to in-depth understand the complexation behaviors of plutonium cations with amino hydroxyurea derivatives. Keywords: plutonium; HSC;quantum chemistry; complex更多还原