Распопин Изображение на обложке из личного архива автора В67 Волкович, В. А. Металлургия урана и технология его соединений : курс лекций : в 3 ч. <...> Самый простой оксид урана – монооксид UO устойчив только при температурах более 1000 оС. <...> Часть фазовой диаграммы системы U–O в области составов от UO2 до UO3 Интерес к оксидам урана с точки зрения технологии обусловлен целым рядом причин: диоксид урана является основой керамического ядерного топлива. <...> При производстве UF4 водным методом достигается хорошая очистка от примесей, при сухом фторировании большинство примесей переходит в тетрафторид. <...> При последующем фторировании UF4 до UF6 происходит очистка от нелетучих фторидов, при использовании UF4 для металлотермического получения металлического урана все металлические примеси перейдут в конечный продукт. <...> В эту фазу переходит любой оксид урана при прокаливании на воздухе при температурах выше 500 оС. <...> Теоретическая плотность α-U3O8 равна 8,39 г/см3, практическая зависит от способа получения и составляет 7,19–8,34 г/см3. <...> Способ 1 – Прокаливание диураната аммония при температурах 600–900 оС. <...> При проведении процесса на воздухе в реакции принимает участие кислород: 3 (NH4)2U2O7 + 3½ O2 → 2 U3O8 + 3 N2 + 12 H2O При осаждении из растворов, содержащих фторид-ионы, диуранат аммония всегда загрязнён фторидами. <...> Присутствие фторида в диуранате аммония нежелательно, поскольку приводит к повышенной коррозии аппаратов в последующих технологических переделах. <...> Свойства UO2 Диоксид урана обладает гранецентрированной кубической кристаллической решёткой (типа флюорита CaF2) (рис. <...> Теоретическая плотность составляет 10,96 г/см3, практическая плотность сильно зависит от способа получения и колеблется в пределах 10,4–10,9 г/см3. <...> Способы получения диоксида урана Способ 1 – Термическое разложение полиуранатов аммония. <...> При повышении температуры образуется инертный диоксид урана. <...> В качестве восстановителей используют газы, например водород: U3O8 + 2 H2 → 3 UO2 + 2 H2O + Q (450 <...>
Металлургия_урана_и_технология_его_соединений._Часть_3._Технология_соединений_урана._Метеллургия_урана.pdf
УДК 669.822(075.8)
ББК 34.33я73
В67
Рецензенты:
кафедра физико-химической технологии защиты биосферы Уральского
государственного лесотехнического университета (зав. кафедрой
д-р хим. наук, доц. И. Г. Первова);
гл. науч. сотр. Института высокотемпературной электрохимии УрО
РАН, д-р хим. наук В. В. Смоленский
Научный редактор – д-р техн. наук, проф., засл. деят. науки и техники
РСФСР С. П. Распопин
Изображение на обложке из личного архива автора
В67
Волкович, В. А.
Металлургия урана и технология его соединений : курс
лекций : в 3 ч. / В. А. Волкович, А. Л. Смирнов. – Екатеринбург
: Изд-во Урал. ун-та, 2014. – Ч. 3. – 140 с.
ISBN 978-5-7996-1282-5 (ч. 3)
ISBN 978-5-7996-1280-1
В издании представлен материал лекций по третьей части курса «Металлургия
урана и технология его соединений». Основное внимание уделено важнейшим
соединениям урана, галогенидам и оксидам, их свойствам и технологиям
получения. Рассмотрены и систематизированы теоретические и прикладные
основы разнообразных процессов получения урана и его сплавов, рафинирования
металла, его механической обработки. Заключительный раздел посвящён
тепловыделяющим элементам ядерных реакторов.
Пособие может быть полезно студентам старших курсов химикотехнологических
специальностей и направлений подготовки при освоении дисциплин,
связанных с технологией радиоактивных элементов и их соединений.
Библиогр.: 20 назв. Табл. 5. Рис. 48.
УДК 669.822(075.8)
ББК 34.33я73
ISBN 978-5-7996-1282-5 (ч. 3)
ISBN 978-5-7996-1280-1
© Уральский федеральный
университет, 2014
Стр.3
ОГЛАВЛЕНИЕ
7. ТЕХНОЛОГИЯ СОЕДИНЕНИЙ УРАНА..................................... 3
7.1. Оксиды урана .................................................................................. 3
7.2. Октаоксид триурана ....................................................................... 6
7.3. Диоксид урана ................................................................................. 8
7.4. Триоксид урана ............................................................................. 27
7.5. Сложные оксиды урана............................................................... 29
7.6. Тетрафторид урана ....................................................................... 31
7.7. Гексафторид урана ....................................................................... 40
7.8. Тетрахлорид урана ....................................................................... 49
7.9. Разделение изотопов урана ........................................................ 52
7.10. Карбиды и нитриды урана ....................................................... 63
8. МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ УРАН И ЕГО СПЛАВЫ ........................ 71
8.1. Физические и химические свойства металла........................ 71
8.2. Химические свойства урана ...................................................... 78
8.3. Классификация способов получения урана .......................... 82
8.4. Методы получения урана, применяемые
в промышленных масштабах ............................................................ 92
8.5. Способы рафинирования урана .............................................. 104
8.6. Легирование и литьё урана, материалы
изложниц и тиглей ............................................................................. 111
8.7. Механическая и термическая обработка урана .................. 116
8.8. Получение изделий из порошкообразного урана.
Композитные материалы на основе урана
и его соединений ................................................................................ 119
137
Стр.138
9. ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЯДЕРНЫХ
РЕАКТОРОВ ...................................................................................... 122
9.1. Изготовление металлических ТВЭЛов................................. 124
9.2. Нанесение защитных покрытий, оболочек
и герметизация ТВЭЛов .................................................................. 127
9.3. Особенности службы ТВЭЛов в реакторах ........................ 130
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК............................................. 135
138
Стр.139