Уран металлический кристаллическая структура

Металлический уран претерпевает в процессе облучения нейтронами сильные пространственные изменения. Хотя несомненную опасность представляют осколки деления, обладающие определенной энергией, чувствительность урана к радиационным повреждениям вызвана сильной анизотропией его кристаллической структуры. Длина стержней из урана вдвое увеличивается при выгорании лишь 0,7%. Разнообразие типов твэлов (см. табл. 9.1) объясняется отчасти попытками [c.228]

Металлические структуры обладают некоторыми очень характерными свойствами. Каждый атом в кристаллической структуре металла имеет высокое координационное число (часто двенадцать и иногда восемь), и структура характеризуется высокой электро- и теплопроводностями. Атомы в металле располагаются близко один к другому это означает, что наблюдается значительное перекрывание орбиталей внешних электронов и что валентные электроны фактически связаны не с отдельным ядром, а делокализованы- по всем атомам металла. Таким образом, металл можно рассматривать как ансамбль положительных ионов, которые, вообще говоря, представляют собой сферы одинакового радиуса (марганец и уран являются исключениями), как можно более плотно упакованные в пространстве. Существует два способа плотной упаковки одинаковых сфер один из них приводит к гексагональной, а другой — к кубической симметрии, но в каждом случае координационное число равно двенадцати. Объемноцентрированная кубическая структура щелочных металлов менее плотно упакована для нее координационное число равно восьми и каждый ион имеет восемь ближайших соседей в услах окружающего его куба. [c.136]

Металлические протактиний, уран, нептуний и плутоний имеют более сложное кристаллическое строение, чем их аналоги — лантаниды. Америций является первым металлом из актинидов, кристаллическая структура которого и.меет сходство с кристаллической структурой лантанидов. [c.132]

Кристаллическая структура металлического урана. Перед плавлением при температуре 1132° С уран образует три кристаллические формы (табл. 5.9). [c.144]

Некоторые из этих данных изображены графически на рис. 11.2 [4], для того чтобы сравнить их с соответствующими значениями лантанидных металлов (рис. 11.3) [5]. Протактиний, уран, нептуний и плутоний в металлическом состоянии имеют сложные структуры, которые не имеют аналогичных себе среди металлов лантанидного ряда. Америций первым в ряду актинидных элементов обладает кристаллической структурой, аналогичной металлам лантанидного ряда. [c.460]

Кристаллическая структура металлического урана. Первые анализы рентгенограмм а-урана, на основании которых этому металлу была приписана сначала объемноцентрированная кубическая [11, а позже моноклинная решетка [21, оказались ошибочными. Теперь [31 твердо установлено, что а-уран имеет ромбическую кристаллическую решетку (пространственная группа V ). Эту структуру лучше всего рассматривать как искаженную гексагональную плотнейшую упаковку. Элементарная ячейка [c.116]

Кристаллическая структура и фазовые отношения. Область от и до иЫ. Растворимость азота в металлическом уране детально не изучена, имеются лишь указания, что она мала. Вследствие устойчивости [c.192]

Уран представляет собой очень плотный металл, по внешнему виду напоминающий сталь. Металлический уран существует в трех кристаллических модификациях (а-, р- и у-структуры). Радиус атома урана в металлическом состоянии равен 1,421 А [799]. При высокой температуре уран может быть подвергнут ковке. [c.10]

И0НИЗЭЩ1И В первую очередь отщепляются 5- и -электроны и происходит стабилизация /-электронов за счет оставшихся -электронов, образовавшиеся ионы в нормальных степенях окисления могут не содержать 6й-электроноа. С этой точки зрения наиболее показательны электронные структуры элементов в металлическом состоянии. Из значений металлических радиусов (см. рис. 3) следует, что ТЬ, Ра и и не имеют 5/-электронов. Первый 5/-электрон появляется только у нептуния. Диаграмма на рис. 4 [420] иллюстрирует области существования кристаллических структур и характер электронов металлов до америция включительно при различных теМ1пературах. Торий и протактиний характеризуются чистым -орбитальным поведением, а америций и последующие элементы — /-поведением. Уран, нептуний и плутоний в средней зоне имеют комбинированное ( /)-пове- [c.19]

Рис. 165. (d) Кристаллическая структура р-вольфрама. В этой структуре можно различить два типа атомов по и.х окружению. Изображены двенадцать соседей, находящихся на равных расстояниях от атома первого типа (заштрихованные кружки) и шесть ближайших соседей атома второго типа (белые кружки), (if) Расположение четырех б.пижайишх соседей атома в металлическом уране.

Кристаллическая структура. В настоящее время известны две кристаллические модификации иНд. Кристаллические формы зависят от той температуры, при которой был получен гидрид. Обычная форма обозначается как р иНд. Кристаллическая структура этой модификации была определена Рандлом [75] методами рентгеноструктурного анализа и дифракции нейтронов. Автор установил, что Р-иНд имеет простую кубическую решетку, а металл имеет структуру, подобную Р-вольфраму. Известен [75] параметр решетки Р-иНд ао=6,6310 А, плотность 10,92 г/сл [75]. Гидриды и дейтериды имеют одинаковые структуры [76], кристаллическая решетка дейтерида немного меньше, чем у гидрида. Вследствие того, что дейтериды дают более интенсивные нейтро-нограммы, они были более изучены, чем гидриды. По-видимому, атомы дейтерия расположены по неправильному тетраэдру па равных дистанциях от четырех атомов урана, расстояние уран— дейтерий равно 2,32 А. Вероятно, что в этой структуре почти отсутствуют металлические уран—уран-связи, по-видимому, вся структура удерживается за счет взаимодействия между ураном я водородом. Атомы дейтерия расположены на значительно больших расстояниях, чем можно было ожидать на основании ионных радиусов. Пока что эта структура остается загадочной и нуждается в дальнейшем исследовании. Трудно оценить те сложности, которые вносятся в интерпретацию данных по дифракции нейтронов из-за возможного присутствия других фаз иНд (или иВд). [c.154]

Размеры атома. Большинство металлических элементов, за исключением таких нетипичных металлов, как висмут и сурьма, имеют кристаллические структуры, лишь слабо отклоняющиеся от кубической или гексагональной плотнейшей упаковки твердых шаров. Уран является исключением. Вероятно, вследствие сильной атомной связи в решетке между атомами урана и его четырьмя ближайшими соседями атомы урана в а-фазе ведут себя как несферические тела. Следовательно, атомный радиус а-урана нельзя точно определить. В этой фазе каждый атом урана окружен двумя ближайшими соседними атомами на расстоянии 2,75 А (при комнатной температуре), двумя другими—на расстоянии 2,85 А, четырьмя—на расстоянии 3,25 А и еще четырьмя—на расстоянии 3,34 А. Таким образом, можно приближенно считать, что атомы урана имеют эллипсоидную форму с малой полуосью 1,4 А и большой—1,65 А. Паулииг [16] предположил, что а-уран содержит прямые цепи прочно связанных атомов, так что его структура подобна предложенной этим же автором для р-вольфрама. С другой стороны, существует мнение [11], что а-уран имеет структуру, состоящую из гофрированных слоев. Связи внутри слоев сильнее, чем между слоями, как это наблюдается и для структур мышьяка, сурьмы и висмута. Кроме того, связи внутри слоев заметно зависят от направления. [c.117]

Уран — металл серебристого цвета, хорошо полируется. Он тускнеет на воздухе, приобретает сначала темно-золотистый цвет, затем покрывается различными оттенками фиолетового цвета и, наконец, становится почти черным. Тонкоизмельченный уран сильно пирофорен. Компактный металл при комнатной температуре достаточно устойчив на воздухе, окисляясь лишь с поверхности. Но при нагревании уран в этой форме воспламеняется и медленно и равномерно горит при 700°С до полного превращения в окись. Вероятнее всего это происходит потому, что образующаяся на поверхности окись урана не только не препятствует доступу избыточного воздуха к металлу, но также и обеспечивает эффективную изоляцию, снижая потери тепла. Поэтому температура металла поддерживается выше температуры воспламенения. Металлический уран может существовать в одной из трех кристаллических модификаций. Низкотемпературная альфа-модификация устойчива до 663° С и имеет орторомбическую решетку. Среднетемпературная бета-модификация устойчива в интервале темпеоа-тур 663—770° С и имеет тетрагональную структуру. Высокотемпературная гамма-модификация, существующая от 770°С вплоть до температуры плавления, имеет объемноцентрированную кубическую решетку. При комнатной температуре невозможно получить бета- или гамма-модификации чистого урана. Атомный радиус урана в [c.108]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология