Derivation of An Empirical Formula for Determining Water Content of Mixed Uranyl Nitrate-Thorium Nitrate Solutions

질산(窒酸)우라늄-질산(窒酸)토륨 혼합용액중(混合溶液中)의 물함량(含量) 결정식(決定式) 유도(誘導)

Densities of a large number of mixed uranyl nitrate-thorium nitrate solutions were measured with pycnometer. By the least squares analysis of the experimental result, an empirical formula for determining water content of mixed uranyl nitrate-thorium nitrate solutions as functions of uranium concentration, thorium concentration and nitric acid normality is derived; $W=1.0-0.358\;C_u-0.4538\;C_{Th}-0.0307\;H^+$ where $W,\;C_u,\;C_{Th},\;and\;H^+$ stand for water content(g/cc), uranium concentration (g/cc), thorium concentration (g/cc), and nitric acid normality, respectively. Water contents of the mixed uranyl nitrate-thorium nitrate solutions are calculated by using the empirical formula, and compared with the values calculated by Bouly's equation in which an additional data, solution density, is required. The two results show good agreements within 2.7%.

우라늄의 용존농도(溶存濃度)와 토륨의 용존농도(溶存濃度) 및 질산(窒酸)의 노르말농도(濃度)가 서로 다른 여러가지 질산(窒酸) 우라늄-질산(窒酸)토륨 혼합용액(混合溶液)을 만들어 피크노메타(pycnometer)로서 그 밀도를 측정한 후 우라늄의 용존농도, 토륨의 용존농도 및 질산의 노르말농도만의 함수로서 물함량(含量)을 결정할 수 있는 실험식을 유도하였다. 그 결과 유도된 실험식은 $W=1.0-0.358\;C_u-0.4538\;C_{Th}-0.0307\;H^+$로서 여기에서 $W,\;C_u,\;C_{Th}$ 및 $H^+$은 각각 혼합용액중(混合溶液中)의 물함량(含量)(g/cc), 우라늄의 용존농도(溶存濃度)(g/cc), 토륨의 용존농도(溶存濃度)(g/cc) 및 질산(窒酸)의 노르말농도(濃度)를 나타낸다. 유도된 실험식에 의하여 산출된 물함량을 Bouly 등(等)의 방법으로 계산한 결과치(結果値)와 비교하였는데 그 차이는 2.7%이하인 것으로 나타났다.