感应熔炼锆铀合金的坩埚涂层

本文简述了用涂层石墨坩埚进行感应熔炼活性金属的现状以及不同涂层的石墨试片经1950℃高温处理后观测到的相容性。用17种涂层坩埚熔炼Zr-8.5wt%U合金表明:与合金熔体相容较好的均是内层有碳化物过渡、外层为氧化钇的某些复合涂层坩埚,该涂层对抑制熔体的侵蚀和浸润有一定的作用;熔铸的合金棒经分析、检验及渗氢处理均得到了满意结果。     

新型涂层在铀合金熔炼中的应用研究

在石墨表面化学气相沉积SiC后进行了Y2O3、ZrO2、CaZrO3、Nb粉末的热喷涂试验,对涂层体系进行了结合强度、耐热冲击及电子显微镜(SEM)测试和熔炼考核.     

铀化合物与不同氟化剂反应的高温热力学

高温氟化物挥发法是一种用于分离和获取高纯度铀的核燃料干法分离工艺。该工艺技术成熟,分离得到的铀品质好,但因高温氟化的反应条件对设备材质要求苛刻,该方法在乏燃料后处理领域未能得到很好的发展。本文通过比较不同氟化剂与铀化合物发生氟化反应时的反应热及反应平衡常数,着重探讨了采用对设备材料腐蚀相对较弱的NF3替代F2的理论可行性。结果表明,NF3替代F2作为氟化剂在反应热力学上是可行的;氟化反应时放出的反应热也不会对熔融盐反应体系的温度带来剧烈影响。     

氘氚化铀分子的结构及热力学稳定性

采用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法和相对论有效原子实势理论模型(RECD),对氘氚化铀分子进行了优化,得到分子基态的电子状态为4A1,离解能是9.112 eV,UD(T)3分子具有C3V对称性;根据热力学原理,计算了UD3和UT3分子在不同温度下的热力学函数及生成反应的标准焓变△H°、标准嫡变△S°和标准自由能...     

光纤光度计测定铀及铀铌合金中氮含量

以光纤光度计为检测仪,百里酚为显色剂,用分光光度法测定了铀及铀铌合金中的氮含量。在次氯酸钠溶液中w(Cl)=0.1%～0.14%的条件下,氨与酚形成的络合物最大吸收波长为660nm,方法检测限为20μg/g,测量相对标准偏差小于15%,方法回收率为88%～106%。经比对,该法测定结果与传统分光光度法基本一致。     

离子选择电极法测定铀及铀铌合金中的微量氮

采用离子选择电极分析技术测量了铀及铀铌合金中的微量氮,确定了ISA作为离子强度调节剂缓冲溶液时该方法的最佳试验条件.结果表明,温度控制在(25±1)℃、pH=4.5～5.0,铵离子电极检测下限为0.03mg/L,回收率为85%～98%,方法的测量相对标准偏差小于15%;在氮含量为30～80 μg/g范围内,测氮结果与传...     

铀及其合金的水氧腐蚀机理分析

铀及其合金是重要的核材料,其水氧腐蚀研究受到广泛关注。本文系统总结了铀及其合金在真空和大气环境下的氧化反应过程、腐蚀速率和产物,并对不同研究者提出的反应机理进行讨论分析。其中铀-氧反应过程为氧气在表面的吸附、解离,O2-在晶格中进行扩散,O2-在金属和氧化物界面发生反应,其中扩散是反应速率的控制步骤。铀-水体系反应机理存在争议:进行扩散反应的离子是O2-还是OH-还没有一致的认识。铀-氧-水体系的反应是氧气和水气共同作用的结果,反应速率介于前两种体系之间。     

石墨涂层对铀抗蚀性能的影响研究

为了提高铀的抗氧化腐蚀能力,利用石墨的粘附特性,在铀表面涂覆一层石墨,并进行真空热处理,在100℃条件下对热处理后的样品进行氧化腐蚀试验。结果表明,在测量腐蚀增重时间内,无论是初始氧化腐蚀还是长时间氧化腐蚀,经过真空热处理后的石墨层均能够起到对铀表面的保护作用。对不同热处理工艺参数对抗腐蚀性的影响进行了探讨,认为涂覆石墨层的铀表面经真空热处理后,表面膜层所发生的变化是提高铀表面抗腐蚀性的主要原因。     

铀在特定场址地下水中存在和迁移形态研究及其沉积热力学分析

将化学热力学平衡分析模式与地球化学条件相结合,应用铀元素水文地球化学迁移形式热力学分析方法,计算出某特定场址地下水中铀的化学形态和迁移形态。结果表明：UO2(CO3)2^2-占84．1％,UO2(CO3)^0占8．7％,UO2(CO2)3^-占6．5％。     

铀钼合金中钼的测定——EDTA容量法

介绍了采用EDTA返滴定法测定铀钼合金中钼的质量分数的方法。该方法以盐酸、硝酸溶样,磷酸三丁酯萃取分离铀,盐酸羟胺将钼(Ⅵ)还原为钼(Ⅴ),EDTA络合钼(Ⅴ),然后用硝酸铋返滴过量的EDTA来确定铀钼合金中钼的质量分数并对萃取酸度、萃取剂用量、盐酸羟胺用量、还原时间、滴定酸度、铀对钼的干扰等进行了条件实验,结果令人满意。当取样量在0.1~0.25 g时,方法精密度优于1%,回收率在99.2%~101.0%之间。     

铀材料的中子多重性测量分析方法

多重性测量是一种可以显著提高测量精度、降低测量偏倚的新方法.本文分析了主动法符合测量偏倚较大的原因,介绍了主动法多重性测量的理论关系式,阐述了由测量数据先确定样品增殖,再由经验关系式得到反应系数,进而得到样品质量的数据处理方法.     

铀随地下水迁移的地球化学屏障物料选择

通过热力学计算得到的铀在场址地下水中的主要存在形态为UO₂(CO₃)^2-₂、UO₂(CO₃)^4-₃、UO₂CO⁰₃、UO₂(HPO₄)^2-₂，它们占99％以上。本工作对4种场址土壤进行表面电荷及K_d值测定。测定结果表明：场址Ⅲ土壤有最大的表面正电荷值，且对铀有极高的吸附比，是铀的良好吸附屏障物料。采用测定K_d的方法研究了8种添加剂对4种场址土壤以及炭质砂岩、Ca(OH)₂对Ⅲ号土壤的改良作用。结果表明：大部分添加剂未对铀产生屏障作用；炭质砂岩、Ca(OH)₂改善了Ⅲ号土壤的吸附性能，且Ca(OH)₂是比炭质砂岩更为优越的添加剂。     

铀随地下水迁移的地球化学屏障物料选择

通过热力学计算得到的铀在场址地下水中的主要存在形态为UO2(CO3)2-2、UO2(CO3)4-3、UO2CO03、UO2(HPO4)2-2,它们占99%以上.本工作对4种场址土壤进行表面电荷及Kd值测定.测定结果表明场址Ⅲ土壤有最大的表面正电荷值,且对铀有极高的吸附比,是铀的良好吸附屏障物料.采用测定Kd的方法研究了8种添加剂对4种场址土壤以及炭质砂岩、Ca(OH)2对Ⅲ号土壤的改良作用.结果表明大部分添加剂未对铀产生屏障作用;炭质砂岩、Ca(OH)2改善了Ⅲ号土壤的吸附性能,且Ca(OH)2是比炭质砂岩更为优越的添加剂.     

铀溶液临界装置抗震分析

铀溶液临界装置充装大量液体,抗震分析采用简捷有效的附加质量法处理液动压力的关键问题.容器高架夹套、质量分布上重下轻以及连接松脱的结构特点导致系统抗震能力较差.对此,通过对交叉加固和平板约束方案的对比分析,最终采用在装置上部增加约束的方法极大提高了系统抗震能力,使装置抗震性能满足了有关要求,并为设计提供了可行的结构优化方案.     

铀吸、放氘/氚的热力学同位素效应

实验测定了铀吸收氘和氚单质气体的p-c-T曲线及解吸氘和氚气体的p-t曲线,获得了不同温度下吸气和解吸的平衡压,根据范德荷夫方程得到了铀吸收和解吸氘、氚的热力学参数ΔHΘ和ΔSΘ。数据显示,铀吸收氘和氚气体时,在相同温度相同原子比下,吸氘的平衡压比吸氚的平衡压低,解吸氘的平衡压也比解吸氚的平衡压低,且存在明显的滞后效应。从反应的焓变和熵变来看,铀吸、放氘/氚气体时存在较小的热力学同位素效应。     

铀与氧气和二氧化碳的程序升温反应行为研究

利用程序升温分析方法研究了铀与氧气和二氧化碳的反应行为(TPO).结果表明在两种气氛中的反应过程均存在诱导期;当氧气分压处在16%～45%范围内时,铀的着火点温度为581～606 K,中间产物为UO2,最终产物为U3O8;铀在CO2气氛中的着火点温度相对较高,在反应过程中,CO2解离产生CO气体;反应的表观活化能随气体浓度的升高而降低.     

预热退火对铀和铀铌合金氢化动力学的影响

用压力-体积-温度(P—V—T)法研究了铀和铀铌合金与氢气反应的动力学过程。研究结果表明，加热预处理可以缩短铀和铀铌合金试样与氢气反应的孕育期；加热预处理温度(600-700℃)对铀和铀铌合金与氢气反应的影响不同。加热预处理温度为600℃、反应温度为200℃时，低碳铀、高碳铀、铀-7％铌合金和铀-3．5％铌合金与氢气反应的活性依次增强。因此，高碳铀和铀铌合金比低碳铀更易于与氢气反应。     

激光烧蚀铀材料生成铀微粒的形态学研究

本文以激光器作光源,利用激光的高温烧蚀特性,以激光束烧蚀金属铀和二氧化铀材料,模拟高温条件下形成铀微粒的过程,用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对铀材料及产生的含铀微粒的形态学特点进行了表征。实验表明,在激光束的轰击下,两种靶材料均出现熔化现象,铀金属表面呈现明显波纹状结构,二氧化铀的表面轰击边缘处呈现趋球状物堆积。生成的铀氧化物微粒为μm级形态不规则微粒及1 μm左右的球形微粒,说明铀在高温过程中产生球形微粒。对比研究了来自高温爆炸过程的金属银微粒,进一步验证了高温高压过程会产生球形微粒。结果表明,密实的铀氧化物微球是铀材料参与高温化学过程的结果,与低温过程中的剥蚀作用有明显的差别,是高温化学过程的特征,这为高温高压环境中的微粒分析提供了参考依据。     

铀钼矿石及碳酸盐型铀矿石标准物质研制

根据我国铀矿石的特点及相关元素的实际含量,研制了5个水平的标准物质用于加强铀矿科研和矿山生产的质量管理,监控分析检测工作质量,其中3个为以铀钼矿石为基体的铀钼矿石标准物质,2个为碳酸盐型铀矿石标准物质。并将铀钼矿石标准物质中的铀、钼、铁、硅（二氧化硅）、磷、氟、钒、砷、碳、硫,及碳酸盐型铀矿石标准物质中的铀、钙、镁、铝、硅（二氧化硅）、磷、钒、有机碳、无机碳等元素进行定值。分别采用F检验法和t检验法评价了标准物质的均匀性和稳定性。结果显示,所制得的标准物质的均匀性和稳定性均符合要求。各元素的定值采用多家实验室比对定值,定值数据均满足“一级标准物质技术规范”数据统计要求。