Монокарбид - уран
Cтраница 2
 |
Соединения U-С - N. [16] |
Так как параметры решетки соединений с большим содержанием углерода превышают 4 961 А, то возможно, что и это значение было получено не для чистого монокарбида урана, а для соединений некоторого промежуточного состава. [17]
Монокарбид урана имеет температуру плавления 2250 С, изоморфен мононитриду и моноокиси урана. Монокарбид урана устойчив при комнатной температуре. Теплота образования монокарбида урана из элементов равна - 30 кал / моль. [18]
Из карбидов урана наиболее подходящий для использования в твэлах монокарбид урана UC, обладающий большой плотностью по урану и однородной кубической структурой без фазовых превращений вплоть до точки плавления. Порошок монокарбида урана получают восстановлением двуокиси урана углеродом в вакууме при 1900 С, взаимодействием порошка урана с газообразными углеводородами типа метана или с углеродом при температурах выше 1100 С. Полученный порошок прессуется в холодном состоянии и спекается в вакууме или инертной атмосфере при температуре выше 2000 С. [19]
Монокарбид урана более реакционноспособен с теплоносителями, чем двуокись урана; он разлагается водой при температурах выше 80 С с выделением водорода и газообразных продуктов, окисляется в углекислом газе, образуя рыхлый порошок двуокиси урана и свободного углерода. Достоинством монокарбида урана является его совместимость с водородом в широком диапазоне температур при условии отсутствия металлического урана и UC2; монокарбид урана не взаимодействует с жидким натрием при температурах 600 - 800 С. При невысоких температурах монокарбид урана не реагирует с материалом оболочки из бериллия, ниобия и нержавеющей стали. Теплопроводность и прочность монокарбида урана более высоки, чем у двуокиси урана. [20]
Монокарбид урана UC и смеси его с карбидом плутония ( U, Pu) C являются перспективным видом ядерного топлива, особенно для энергетических реакторов на быстрых нейтронах, в которых минимальные размеры активной зоны должны сочетаться с высоким энерговыделением. В качестве топлива ТЭП наиболее удовлетворяют требованиям смеси монокарбида урана с монокарбидом циркония ( U, Zr) C, в которых последний играет стабилизирующую роль и в то же время почти не захватывает нейтроны. [21]
Монокарбид UC устойчив от низких температур до температуры плавления; l Cs устойчив до температуры 1173 С, при которой разлагается без плавления; UC2 устойчив от 1500 С до температура плавления. При температуре - 1300 С и выше обнаружена заметная растворимость урана в монокарбиде урана. Таким образом, сплавы, соответствующие участку диаграммы между U и UC, являются двухфазными. Растворимость углерода в твердом уране мала ( - 0 002 %) [2] при эвтектической температуре 1116, 6 С, но при переходе в жидкую фазу с повышением температуры быстро возрастает. На участке между фазами UC и / 5 - UC2 выше 2100 С и вплоть до линии солидуса расположена область твердых растворов. [22]
Монокарбид UC устойчив от низких температур до температуры плавления; Т Сз устойчив до температуры 1173 С, при которой разлагается без плавления; UC2 устойчив от 1500 С до температура плавления. При температуре - 1300 С и выше обнаружена заметная растворимость урана в монокарбиде урана. Таким образом, сплавы, соответствующие участку диаграммы между U и UC, являются двухфазными. Растворимость углерода в твердом уране мала ( - 0 002 %) [2] при эвтектической температуре 1116, 6 С, но при переходе в жидкую фазу с повышением температуры быстро возрастает. На участке между фазами UC и / 3 - UC2 выше 2100 С и вплоть до линии солидуса расположена область твердых растворов. [23]
 |
Цепочки включений карбида урана, образовавшиеся. [24] |
В попытках предупредить растворение углерода в жидком металле важное значение приписывают защитной обмазке графитового тигля. Диаграмма состояния показывает, что при охлаждении в изложнице из жидкого металла будет выделяться монокарбид урана, образующий в затвердевшем металле интерметаллические включения. [25]
Монокарбид урана более реакционноспособен с теплоносителями, чем двуокись урана; он разлагается водой при температурах выше 80 С с выделением водорода и газообразных продуктов, окисляется в углекислом газе, образуя рыхлый порошок двуокиси урана и свободного углерода. Достоинством монокарбида урана является его совместимость с водородом в широком диапазоне температур при условии отсутствия металлического урана и UC2; монокарбид урана не взаимодействует с жидким натрием при температурах 600 - 800 С. При невысоких температурах монокарбид урана не реагирует с материалом оболочки из бериллия, ниобия и нержавеющей стали. Теплопроводность и прочность монокарбида урана более высоки, чем у двуокиси урана. [26]
Монокарбид урана имеет температуру плавления 2250 С, изоморфен мононитриду и моноокиси урана. Монокарбид урана устойчив при комнатной температуре. Теплота образования монокарбида урана из элементов равна - 30 кал / моль. [27]
Двуокись урана - порошок черного или коричневого цвета, устойчивый к действию кислот и медленно растворяющийся в азотной кислоте и царской водке. Достоинством двуокиси урана является однородность ее структуры, высокая температура плавления, недостатками - хрупкость и плохая теплопроводность. Другое соединение - монокарбид урана - обладает большой плотностью, прочностью и теплопроводностью, но менее, чем двуокись урана, устойчив к действию химических веществ, в том числе даже таких, как вода. [28]
Монокарбид урана более реакционноспособен с теплоносителями, чем двуокись урана; он разлагается водой при температурах выше 80 С с выделением водорода и газообразных продуктов, окисляется в углекислом газе, образуя рыхлый порошок двуокиси урана и свободного углерода. Достоинством монокарбида урана является его совместимость с водородом в широком диапазоне температур при условии отсутствия металлического урана и UC2; монокарбид урана не взаимодействует с жидким натрием при температурах 600 - 800 С. При невысоких температурах монокарбид урана не реагирует с материалом оболочки из бериллия, ниобия и нержавеющей стали. Теплопроводность и прочность монокарбида урана более высоки, чем у двуокиси урана. [29]
 |
Диаграмма состояния системы уран - углерод. [30] |
Страницы: 1 2 3