Химия и технология урана. Тураев Н.С - 22 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

22
1.1.2. ОКСИДЫ УРАНА
Единственное соединение, в котором урану можно приписать
валентность +2, является монооксид UO. Он впервые был обнаружен в
виде тончайшего поверхностного слоя на металлическом уране. В
чистом виде в небольших количествах он получен в пятидесятых годах.
Монооксид урана имеет кубическую решетку (типа NaCl) с параметром
м1061,4а
10−
⋅= . Структура его очень сходна со структурой
мононитрида ( м1088,4а
10−
⋅= ) и монокарбида ( м1095,4а
10−
⋅= ).
Соединения UO, UN и UC легко образуют смешанные кристаллы, то
есть являются изоморфными. Структура UO стабилизируется
присутствием UN и UC. Поэтому попытки получить монооксид урана,
свободный от UC и UN, оказались неудачными [16, стр. 7]. Монооксид
устойчив лишь при повышенных температурах (более С2000
о
) [12, стр.
273].
Известны также следующие оксиды стехиометрического состава:
2
UO ,
94
OU,
52
OU,
135
OU,
83
OU,
3
UO , OnHUO
24
⋅
. Из них
52
OU
является метастабильным оксидом. При изучении системы уран-
кислород обнаружено несколько гомогенных областей с переменным
отношением урана и кислорода. Переходные элементы, к которым
принадлежит и уран, характеризуются наличием нескольких степеней
окисления и способностью терять или приобретать постепенно по
одному электрону. Если
2
UO взаимодействует с кислородом, то
последний входит в кристаллическую решетку и занимает вакантные
места для анионов. Электроны, необходимые для восстановления
2
O
до
=
O, легко могут быть найдены, поскольку четырехвалентный уран
может быть окислен до пяти – и шестивалентного состояния. Таким
образом, введение избытка кислорода компенсируется окислением
урана. На рисунке 1.1 приведена фазовая диаграмма системы
32
UOUO − . Из нее следует, что при прибавлении кислорода к
2
UO
при температуре ниже C200
o
кубическая структура флюорита
сохраняется до тех пор, пока не будет достигнут состав
25,2
UO .
Полученные оксиды состава
x2
UO
+
при температуре ниже
C300
o
являются метастабильными и при отжиге в запаянных капиллярах
распадаются с образованием двух кубических структур
2
UO и
25,2
UO .
Существует также высокотемпературная область гомогенности фазы
x2
UO
+
, которая увеличивается с ростом температуры. Верхний предел

Страницы