Система уран—кислород

ГЛАВА I СИСТЕМА УРАН—КИСЛОРОД [c.5]

Система изучалась многими исследователями, мнения которых иногда расходятся весьма значительно. Причиной этого является большая зависимость системы уран— кислород от давления кислорода и в связи с этим обычно наблюдающаяся неидентичность условий эксперимента. Ясно, что данные, полученные при нагреве образцов на воздухе, при прочих равных условиях отличаются or результатов, полученных в чистом кислороде фазы, образовавшиеся в процессе восстановления высших окислов урана, не всегда удается получить окислением восстановленных составов. Поэтому при построении диаграммы состояния системы уран — кислород, как и любой другой окисной системы, необходимо отмечать ту газовую среду, в которой, проводится эксперимент. [c.5]

На рис. 1.6 показаны диаграммы состояния системы уран — кислород от иОг до изОв при низких температурах с указанием областей распространения тетрагональных фаз [59, 60, 66]. Анализ этих данных позволяет сделать следуюшие выводы. [c.24]

Рис. 1.14. Диаграмма состояния системы уран—кислород

Находят лучшее подтверждение, если предположить, что состав пара над иОг+х при 1500° С соответствует и04. Результаты эксперимента показали, что при 1500— 1600°С потеря веса, обусловленная разложением иОг+ж, прекраш.ается, а двуокись урана при этом достигает состава иОг. На рис. 1.14, а построена диаграмма состояния системы уран — кислород в координатах состав— давление при постоянной температуре [109], откуда видно, что при очень низком давлении в системе [c.46]

На рис. 1.14, б диаграмма состояния системы уран — кислород представлена в координатах давление кислорода— температура [108]. Диаграмма построена с учетом термохимических характеристик окислов урана, взятых из литературы, а также на основании экспериментальных результатов, полученных при измерении термохимических равновесий. Диаграмма на рис. 1.14, б дает возможность определить условия газовой среды и температуры, которые необходимы для окисления или восста- [c.46]

Итак, система уран — кислорода — одна из наиболее сложных, образуемых кислородом с металлами. Система характеризуется большим числом соединений. Е. С. Макаров отмечает, что, так как уран проявляет химическое сходство с металлами подгрупп IVa, Va и Via, окислы его, подобно многочисленным окисным фазам, образуемым кислородом с W, Мо, V и Ti, подчиняются общей гомологической закономерности, выра- [c.47]

ДИАГРАММА СОСТОЯНИЯ СИСТЕМЫ УРАН - КИСЛОРОД. [c.14]

Важным соединением урана с кислородом в отношении практического использования является двуокись урана. Именно поэтому лучше других разработан участок диаграммы состояния от двуокиси до закиси-окиси урана исследованию этой области посвящено большое количество работ [7—21], наиболее фундаментальные из которых [14, 19] были использованы при построении обобщенного варианта диаграммы состояния системы уран-кислород в интервале составов 110, — 115613 до температур 1200—1300° С (рис. 1.1) [22]. [c.14]

В отличие от многих окислов двуокись урана не может быть спечена на воздухе из-за наличия в системе уран — кислород высших окислов. Для спекания используют вакуум, восстановительную атмосферу водорода, окиси углерода или инертных газов. [c.38]

Система уран — бериллий — кислород [c.94]

Система уран — магний — кислород [c.95]

Система уран — кальций — кислород [c.105]

Система уран — стронций — кислород [c.123]

Система уран — барий — кислород [c.139]

Системы уран — кадмий — кислород и уран — цинк — кислород [c.149]

Система уран — алюминий — кислород [c.165]

Система уран — скандий — кислород [c.166]

Система уран — иттрий — кислород [c.170]

Система уран — лантан — кислород [c.180]

Система уран — церий — кислород [c.187]

Система уран — таллий — кислород [c.205]

Система уран — титан —кислород [c.216]

Система уран — цирконий — кислород [c.219]

Система уран — цирконий — кальций — кислород [c.229]

Система уран — торий — кислород [c.232]

Система уран — плутоний — кислород [c.244]

Система уран — свинец — кислород [c.250]

За последние полтора десятилетия разностороннему изучению подвергалась весьма сложная система уран — кислород. Исследовалось физико-химическое взаимодействие окислов урана с окислами других металлических элементов при повышенных температурах, во многих случаях были построены соответствующие диаграммы состояния. Открыто большое число новых урансодержащих окисных фаз постоянного и переменного состава, в том числе и фаз, обладающих высокой температурой плавления, проведено изучение их свойств. [c.3]

Первые две главы книги, посвященные системе уран —кислород и ураниловой связи, являются вводны- [c.3]

Уран благодаря своей двойственной химической природе, свойственной актиноидным элементам, которые проявляют сходства либо с лантаноидными, либо с переходными элементами подгрупп IVa, Va и особенно Via, является очень реакционноспособным элементом. В зависимости от проявляемой валентности уран может образовывать многочисленные окислы, большинство из которых — фазы нестехиометрического состава. По этой причине диаграмма состояния системы уран—кислород сложна по строению и в настояшее время не может считаться до конца установленной. [c.5]

Библиография по системе уран — кислород насчитывает несколько сот наименований. Данные по окислам урана полученные до 1949 г., подробно рассмотрены в книге Каца и Рабиновича Химия урана [1]. Обширная библиография приведена в более поздних работах [2, 3]. Здесь будет сделано лишь краткое обобщение наиболее ва>кных исследований по системе уран — кислород и основное внимание будет уделено кристаллохимическим свойствам окислов. [c.5]

Двуокись урана окисляется при нагреве на воздухе, но обладает значительной устойчивостью в вакууме или в восстановительной атмосфере. По этой причине диаграмма состояния уран — кислород в интервале концентраций кислорода от и до иОг построена на основании результатов, полученных в вакууме, аргоне и водороде. Следующий интервал концентраций от иОг до 11469, окисляющегося при нагреве на воздухе и нестабильного в вакууме, исследовали тензиметрическим методом, методом высокотемпературного рентгеновского анализа образцов, запаянных в кварцевые капилляры, и с помощью рентгеновского анализа образцов, нагретых при различных температурах в вакуумированных кварцевых ампулах и закаленных от этих температур. Область диаграммы состояния от и40э до изОв, устойчивость при нагреве на воздухе до 900° С, изучалась тензиметри-чески, а также методом высокотемпературного рентгеновского анализа образцов, нагретых в вакуумированных кварцевых ампулах или на воздухе. И наконец, диаграмма состояния системы от изОз до иОз, разлагающейся при нагреве на воздухе, исследовалась, как правило, под давлением кислорода. Многие фазовые зависимости в системе уран — кислород определены в работах по кинетике окисления и восстановления окислов урана именно в этих работах установлены и наиболее полно изучены метастабильные окислы урана. [c.6]

Система уран — кислород в интервале концентраций от иОг до и40э(и02,25) относительно проста. Низкотемпературное окисление иОг рассмотрено Кацем и Рабиновичем [1], а затем в более поздних работах ГЗЗ—37]. [c.12]

Рис. 1.3. Области распространения фаз иОг .. и и40д у в системе уран—кислород по данным

Диаграмма состояния системы уран — кислород в интервале концентраций от и40д до из08(и02,бб7) проста при высоких температурах и сложна при низких из-за наличия в системе метастабильных тетрагональных фаз. Тетрагональные окислы легко образуются при низкотемпературном окислении и02 вблизи состава иОг.гз, когда Г>160°С. При более низких температурах эти фазы появляются только при длительных выдержках. Границы областей существования и данные по стабильности тетрагональных фаз, представленные различными авторами, не находятся в полном согласии. Расхождение результатов объясняется тем, что появление тетрагональных фаз зависит от исходного состояния окисла, и в первую очередь от состояния его поверхности. Интерпретация результатов затрудняется сложностью полу- [c.22]

При 7 >600 Св системе уран—кислород в области от и40д до изОв исчезают все метастабильные тетра- [c.25]

Диаграмма состояния системы уран — кислород от УзОв до УОз сложна из-за наличия нескольких модификаций как для УзОз, так и для УОз. Долгое время считалось, что область УзОв—УОз однофазна, так как было найдено, что фаза со структурой УОз существует в системе от УОз до УОг,62- Непрерывный переход от УзОв к УОз казался правдоподобным также, исходя из предсказанной Захариасеном близости структур УзОв и УОз. Однако, как показано в более поздних работах [1], при разложении УОз не наблюдается образования препаратов с параметрами решетки, средними между параметрами УзОв и УОз. Хекстра и Зигель [81] показали, что область УзОв—УОз двухфазна и оба окисла имеют узкий интервал гомогенности, но в этом случае речь идет об определенной модификации трех-окиси — у-УОз. [c.35]

Термодинамические исследования системы уран — кислород — предмет внимания многих исследователей. Основные результаты изложены в работах [20, 38, 48, 103— 108], а также в материалах Симпозиума по термодинамике ядерных материалов [66, 109—116]. Останочим-ся на основных выводах этих работ, характеризующих термическую устойчивость окислов урана. [c.44]

Окислы иОг, НзОа и иОз — хорошо изученные фазы, окислы и40э, изОу, иОг.з, иОг,4 и иОг,б исследованы меньше. Фазовые соотношения в системе уран—кислород сложны, так как большинство окислов урана образует нестехиометрические фазы и полиморфные модификации. [c.48]

Диаграмма состояния системы уран—кислород, показанная на рис. 1.7, б, отражает все фазы, стабильные и метастабильные, которые образует уран при взаимодействии с кислородом в практических условиях. Низкотемпературное окисление урана начинается с образования иОг, которая способна окисляться далее с сохранением кубической структуры, образуя фазу состава иОг+т-Эта фаза до Г=300°С является метастабильной и при отжиге распадается на иОг и окисел и40д. Истинное растворение кислорода в иОг происходит при Г>300° С и увеличивается с ростом температуры. При 7 <600°С дальнейшее окисление ведет к образованию тетрагональных окислов состава ОзОу, иОг.з и иОг,4, а также закиси-окиси урана. При 7 >600°С тетрагональные окислы [c.48]

Позже Андерсон и др. [51] показали, что это заключение ошибочно и что никаких других дефектов, кроме кислорода, внедрившегося в поры решетки, не может образоваться при окислении иДЬ -у02-твердых растворов. Вывод был сделан после тщательного изучения строения, плотности и состава образцов, полученных после окисления твердых растворов на воздухе и под давлением кислорода от 5 мм рт. ст. до 120 атм. Установлено, что окисление при 7 < 200°С приводит к образованию флюоритных твердых растворов состава иуТЬ1 г,02+д при любых содержаниях урана, хотя твердые растворы, богатые ураном, содержащие менее 10% ТЬОг, дают слегка искаженную решетку. Окисление при более высоких температурах образцов, богатых торием, проходит иначе, чем окисление образцов, богатых ураном. Флюоритная фаза в образцах, содержащих менее 80% и02, устойчива на воздухе, по крайней мере до 1400°С, в то время как образцы более богатые ураном при этом способны образовывать другие структуры. Так, состав с 90% иОг при температуре 200° С окисляется до МеОг,35, сохраняя слегка искаженную флюоритную структуру. Повышение температуры всего на 20° С вызывает дальнейшее окисление, которое приводит к образованию структуры с низкой симметрией. Полагают, что потеря кубической симметрии обусловлена упорядочением до этого статистически распределенного добавочного кислорода в решетке флюорита и образованием фазы, аналогичной тетрагональной, появляющейся в интервале иОг.зо — иОг,4о в системе уран — кислород- [c.233]

Диаграмма состояния системы уран — кислород отличается большой сложностью из-за значительного числа химических соединений, областей твердых растворов, а также явлений метастабильности и полиморфизма. В литературе имеются сообп1ения о суш,ествовании по крайней мере четырех термодинамически устойчивых окислов урана иОз, и40д, изОв и иОз, а также других соединений [1]. [c.14]

Рис. 1.1. Диаграмма состояния системы уран — кислород в интервале составов от иОг до 1)5013, по данным различных авторов /—Блэкберна 2—Гронвольда 3—Аронсона.

Система уран — европий — кислород. В системе зОв — ЕигОз флюоритная фаза существует при нагреве на воздухе до 1100°С в интервале концентраций от 36 до 64% Еы01,5, и параметр решетки в этом интервале меняется от 5,406 до 5,391 А [76]. В области, богатой ураном, присутствует две фазы флюоритный твердый раствор и фаза с ромбической структурой закиси-окиси урана. В образцах, богатых европием, флюоритная фаза продолжает существовать в очень искаженном виде с резко увеличенным параметром решетки (рис. 5.17). Экстраполяция прямолинейной зависимости параметра решетки от состава на ось ординат дает для иОг параметр а = 5,430, а для окиси европия — 5,370 А. [c.200]

Система уран — гадолиний — кислород. Система иОг-ьж—0(120з исследована в работе [80]. Исходными материалами для приготовления образцов служили иОг, изОв и 0с(20з. Смеси окислов прессовали и спекали в водороде, аргоне и на воздухе при 1700° С в течение 4 ч. При этой температуре в восстановительной или инертной атмосфере двуокись урана очень легко растворяет в себе окись гадолиния. Добавка 5% 0(101,5 уменьшает параметр решетки иОг от 5,4712 до 5,466вА [c.201]

Система уран — титан — кислород изучена только препаративными методами и недостаточно полно. Установлено, что окислы урана и окислы титана не образуют между собой твердых растворов, но дают несколько химических соединений. [c.216]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...