Химия и технология урана. Тураев Н.С - 382 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

382
11. ПОЛУЧЕНИЕ ГЕКСАФТОРИДА УРАНА.
Гексафторид урана как легколетучее соединение применяется для
разделения изотопов урана 235 и 238 газодиффузионным и
газоцентрифужным методами.
Гексафторид урана разделяется на обогащенную и обедненную
изотопом урана – 235 фракции. Содержание изотопа
235
U в обедненной
фракции газодиффузионных заводов составляет 0,22–0,40%, на
газоцентрифужных заводах можно получить обедненную фракцию,
содержащую менее 0,1%
235
U. Обогащенная фракция с высоким
содержанием
235
U
ранее направлялась на изготовление ядерного
оружия, фракция со средним содержанием
235
U используется для
получения тепловыделящих элементов (ТВЭЛов) транспортных
ядерных установок, а фракция, содержащая 2,4–4,5%
235
U,
направляется на изготовление ТВЭЛов АЭС.
При работе ядерных реакторов на природном металлическом уране
выгорает небольшая часть
235
U, его содержание снижается до 0,60–
0,69%. После отделения осколочной активности и выделения плутония
обедненный уран или смешивается с обогащенным до достижения
нужной концентрации, или переводится в гексафторид урана и подается
в хвостовую часть обогатительного каскада.
В промышленной практике для получения гексафторида урана
применяется фторирование элементным фтором тетрафторида или
оксидов урана. Окисление тетрафторида урана кислородом практически
не используется.
Реакции фториров
ания тетрафторида урана, уранилфторида, оксидов
урана сопровождаются выделением большого количества тепла и
значительным уменьшением свободной энергии Гиббса [2, стр.279].
Можно считать эти реакции неравновесными.
Реакция фторирования
4
UF фтором описывается уравнением:
моль/кДж263UFFUF
624
+
→+ (11.1).
Теоретическая температура процесса 1100
о
С.
Фторирование примесей (
22
FUO и
2
UO ) сопровождается еще
большим тепловым эффектом:
2226222
FUOмоль/кДж499OUFF2FUO
+
+
→+ (11.2),
22622
UOмоль/кДж1055OUFF3UO
+
+
→
+
(11.3).
Теоретические температуры этих реакций составляют 1780
о
С и
2165
о
С соответственно. Для процессов «газификации» твердого

Страницы