Химия и технология урана. Тураев Н.С - 392 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

392
12. ПОЛУЧЕНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО УРАНА
12.1. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО УРАНА
Для получения металлического урана можно использовать
следующие способы:
1. Электролиз галоидных солей в расплавленных средах.
2. Восстановление оксидов урана кальцием.
3. Восстановление галоидных солей урана кальцием и магнием.
Выбор метода обуславливается термодинамикой и физико-
химическими свойствами исходных веществ, восстановителей и
продуктов реакции.
Так, исходное соединение и металл-восстановитель должны
удовлетворять следующим требованиям:
1. Должна наблюдаться достаточно большая разница в величинах
свободных энергий образования соответствующих соединений урана и
восстановителя.
2. Восстановитель не должен в значительных количествах
растворяться в уране и не должен образовывать с ураном химических и
интерметаллических соединений.
3. Восстановитель должен обладать малым сечением захвата
тепловых нейтронов и не содержать нейтронно-опасных примесей.
4. Продукты реакции должны легко разделяться, лучше всего это
происходит в том случае, когда оба продукта – жидкости,
различающиеся по плотности.
5. Восстановитель и исходные соединения не должны создавать
неудобства и опасности при работе.
На рис 12.1 и 12.2 приведены свободные энергии образования
оксидов и фторидов при различных температурах. Металл, у которого
линия изменения свободных энергий образования оксидов и фторидов
лежит ниже, может восстанавливать оксиды и фториды, линия которых
лежит выше. Так для восстановления оксидов урана принципиально
возможно использовать алюминий, магний и кальций. Но алюминий
образует с ураном интерметаллические соединения и поэтому не
пригоден. Линия свободных энергий образования оксидов магния и
урана пересекаются при температуре 1623
о
К (1350
о
С). Это значит, что
ниже 1350
о
С магний восстанавливает оксиды урана, а выше 1350
о
С уже
уран восстанавливает оксид магния. Следовательно, для восстановления
оксидов урана можно применить только кальций. Линия оксида
углерода пересекает линию оксида урана при 2500
о
К. Значит, углерод
может восстанавливать оксиды урана только выше 2500
о
К. Если же

Страницы