熔盐电化学技术在熔盐电解精炼和核能熔盐堆的后处理分离中具有明显优势,而且在乏燃料熔盐电解后处理锕系元素的分离与提取中具有良好的应用前景和实用价值。在乏燃料高温熔盐中,其金属离子浓度的即时检测分析对锕系元素的分离非常重要。当前,无论是乏燃料中的元素分析,还是熔盐电解中离子的扩散行为和浓度分析,均需定期取样,再采用离线化验的方法对其中的放射性元素及其离子浓度进行分析和判断,但该方法的制样、测样、检测周期等均不利于熔盐中离子浓度的即时分析和过程控制,因而发展高温熔盐中的在线检测手段极为迫切。熔盐电化学技术将有望实现乏燃料后处理中离子浓度的在线检测与远程控制。基于此,本文采用电化学检测技术,以La³⁺模拟替代放射性元素,对高温熔盐中的La³⁺离子浓度检测进行了系列研究,主要工作和结果如下:采用循环伏安（CV）、方波伏安（SWV）、计时电位（CP）等电化学方法,研究了773K温度下LiCl-KCl-LaCl₃体系中,以钨为工作电极,Ag/AgCl为参比电极时,La³⁺在钨电极上的电化学还原过程。结果表明:在三种电化学方法中,La³⁺的还原电位均在-2.10V左右,在钨电极上为一步转移三电子的过程,即La（Ⅲ）→La（0）,并且该过程受扩散控制。经计算,La³⁺在该实验条件下的扩散系数为3.768×10^-6 cm²/s。运用SWV法检测了773K温度下,不同LaCl₃含量时LiCl-KCl-LaCl₃熔盐体系中的La³⁺离子浓度,结果表明:随着方波振幅增大,SWV曲线的峰值电流随之增大;当5.03wt%LaCl₃和6.26wt%LaCl₃浓度时,由SWV检测出的La³⁺离子浓度值(2.714×10^-4mol/cm³、3.402×10^-4 mol/cm³)与ICP检测结果(2.675×10^-4 mol/cm³、3.258×10^-4 mol/cm³)较为接近。而在8.08wt%LaCl₃较高浓度下,检测到的La³⁺浓度值为5.671×10^-5 mol/cm³,与ICP检测结果5.046×10^-4 mol/cm³相差较大。经误差分析,将相应扩散系数值进行方程数值模拟修正后,所得离子浓度值为4.993×10^-4 mol/cm³,该值与ICP检测结果基本一致。因此,在较高浓度时SWV法所得结果需要对扩散系数值进行方程模拟修正。对不同LaCl₃含量下的熔盐体系进行常规脉冲伏安（NPV）检测,获得不同脉冲时间下La³⁺在钨电极上的常规脉冲伏安曲线。结果表明:随着扫描脉冲时间的增加,金属La³⁺在钨电极上的沉积电流平台逐渐缩短,法拉第电流平台随之趋向平缓。通过电化学常规伏安法计算方程对常规脉冲伏安曲线数据进行分析,得出在熔盐中1.95wt%⁸.08wt%LaCl₃含量区间内,由NPV法检测到的离子浓度值范围为1.124×10^-4 mol/cm³⁵.282×10^-44 mol/cm³,与ICP检测结果进行对比后发现,该法获得的熔盐中离子浓度值与ICP检测结果较为接近,且在一定浓度范围,NPV法浓度检测较为准确。