Химия и технология урана. Тураев Н.С - 354 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

354
На рис. 9.4 показано значительное влияние на скорость процесса
восстановления закиси-окиси урана парциального давления водорода.
Давление водорода выше 300–400 мм.рт.ст. сравнительно мало
сказывается на начальной скорости процесса. «Фазовые» превращения в
процессе восстановления при 500
о
С и выше отвечают схеме
2x294x6,283
UOUOOUUOOU →→→→
+±
, где
14,016,0x
макс
−=
.
Переход
83
OU в фазу
x6,2
UO
±
совершается в кинетическом
режиме, лимитирующей стадией является поверхностная реакция между
адсорбированным водородом и кислородом оксида. Скорость этой
реакции пропорциональна концентрации водорода и кислорода на
поверхности оксида. Концентрация адсорбированного водорода зависит
от адсорбционной способности поверхности оксида, которая
чрезвычайно чувствительна к структурным нарушениям в кристалле.
В процессе отщепления кислорода от оксида нарушается
упорядоченная структура кристалла и непрерывно образуются но
вые
активные центры, что способствует увеличению концентрации водорода
на поверхности оксида и увеличению скорости поверхностной реакции.
В то же время уменьшается концентрация кислорода в поверхностном
слое оксида, что вызывает уменьшение скорости поверхностной
реакции. Следовательно, одновременно действуют два фактора в двух
противоположных направлениях.
В самом начале восст
ановления решающее значение имеет
увеличение числа активных центров, образование которых происходит
по цепному механизму. Поэтому скорость поверхностной реакции, а
следовательно и суммарная скорость процесса восстановления
возрастают по мере увеличения степени восстановления. Это хорошо
заметно при давлении водорода 50 мм.рт.ст., при 200 мм.рт.ст. этот этап
протекает чрезвычайно быстро и на графике практически не за
метен. В
известный момент времени действие двух указанных факторов
уравновешивается и процесс начинает протекать с постоянной
скоростью.
Увеличение числа активных центров на поверхности оксида может
происходить только до определенного значения, после чего
наблюдается их стабилизация. Концентрация же кислорода в оксиде по
мере развития процесса непрерывно уменьшается, что объясняет тот
факт, что конечные этапы во
сстановления фазы
x6,2
UO
±
(постепенный
переход в фазу
x6,2
UO
±
) во всех случаях протекают с уменьшающейся
скоростью.
Вторые горизонтальные участки кривых соответствуют переходу

Страницы