镅(III)络合对磺酸苯基双三嗪吡啶(SO3-Ph-BTP)辐射化学反应的调控机制：硝酸根自由基反应动力学研究

【编辑推荐】本研究通过时间分辨脉冲辐解技术，首次揭示镅(III)络合使磺酸苯基双三嗪吡啶(SO3-Ph-BTP)与NO3•反应速率提升10倍的机制，为乏燃料后处理(i-SANEX流程)中关键配体的辐射稳定性优化提供理论支撑。

　　

Highlight

材料与方法

注意！本实验使用的镅溶液具有强放射性，所有操作均在专业核设施中遵循严格辐射安全规程进行。

结果与讨论

在测量[Am(SO₃-Ph-BTP)_n]与NO₃^•反应速率前，我们首先在0.1 M HNO₃/0.9 M NaNO₃溶剂体系中验证了非络合态Am(III)和SO₃-Ph-BTP的反应动力学数据。这些基准实验不仅复现了Kynman和Horne先前的研究结果，更为解析混合体系中各物种的动力学贡献奠定了基础。

结论

在SO₃-Ph-BTP的实际应用场景中，NO₃^•自由基与配体形态的协同作用对体系辐射行为具有决定性影响。脉冲辐解研究首次证实：质子化配体SO₃-Ph-BTP(+H_aq⁺)与NO₃^•的反应活性显著低于去质子化形态，而镅(III)络合可使反应速率提升一个数量级。这一发现为开发新型抗辐射分离配体提供了关键设计参数。