Химия тория, урана, плутония. Жерин И.И - 48 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

48
экономичность. При этом возникают четыре главные проблемы:
1) большой рост ползучести облученного урана даже под ничтожной
нагрузкой; 2) охрупчивание облученного урана, практически не
снимаемое отжигом; 3) радиационный рост урана, приводящий к
изменению формы ТВЭЛов в процессе работы реактора (вследствие
накопления продуктов деления): по мере выгорания урана его плотность
уменьшается (увеличивается объем); 4) при больших выгораниях и
высоких температурах (> 400 °С) развивается газовое распухание
(свеллинг) под действием газообразных продуктов деления урана
(ксенона и криптона).
При повышении тмпературы происходит ряд аллотропных
превращений, сопровождающихся изменением плотности и вследствие
этого – изменение рзмеров ТВЭЛов.
По совокупности этих причин с учетом аллотропии чистый
металлический уран не применяется в качестве ТВЭЛов энергетических
реакторов.
ТВЭЛы из металлического урана («блочки») используются
(использовались) лишь в промышленных (военных) реакторах для
наработки оружейного плутония.
4.6. Химические свойства урана
По ряду своих химических свойств, особенно в высшей степени
окисления (+6), уран сходен с вольфрамом и молибденом. Кроме этого,
он проявляет степени окисления +2, +3, +4, +5. Валентными являются
электроны 5f
3
6d
1
7s
2
; строение его электронной оболочки подобно
неодиму.
Атомный радиус урана большой и равен 1,54 Å . Ионные радиусы
равны соответственно: U
3+
– 1,022 Å, U
4+
– 0,929 Å, U
5+
– 0,87 Å, U
6+
–
0,83 Å.
У валентных электронов наибольшая энергия связи с ядром
наблюдается для 5f-электронов, а наименьшая – для 6d-электрона.
Отщепление валентных электронов происходит, вероятно, в следующем
порядке: сначала – 6d-электрон, затем – 7s-электроны и последними –
5f-электроны. Различия в энергиях связи электронов сравнительно
невелики, но все же они имеются, что и объясняет поливалентность
урана.
При наличии семи слоев электронной оболочки атом урана имеет
большой радиус (1,54·10
–10
м). По закону Кулона связь между ядром и
электронами внешних слоев при увеличении радиуса атомов

Страницы