Уран системы с углеродом

Рис. 6.1. Диаграмма состояния системы уран-углерод [2] иОз + ЗС иС + 2СО,

Изотопы. Существуют ядра с одним и тем же значением I, но с различным значением А, т. е. ядра с различным содержанием нейтронов. Атомы, имеющие одинаковый заряд ядра, но разное количество нейтронов, называются изотопами. Так, символами бС и еС обозначают изотопы углерода. Большинство химических элементов является совокупностями изотопов. Например, природный кислород состоит из изотопов вО (99,76 %), вО (0,04 %) и 0 (0,2 %), природный хлор — из изотопов 7С1 (75,53 %) и /С (24,47 %). Наличие нескольких изотопов у элементов — основная причина дробных значений атомных масс элементов. Наиболее многочисленны изотопы (по 6—10) у элементов с 2 от 40 до 56, т. е. расположенных в середине периодической системы элементов. При этом число устойчивых (стабильных) изотопов меньше числа неустойчивых, т. е. радиоактивных. Элементы, начиная с 84 (полоний) и кончая 92 (уран), состоят только из неустойчивых изотопов. При 2 > 92 изотопы становятся настолько нестабильными, что все тяжелые элементы, начиная с нептуния (93), получены искусственным путем. [c.399]

Рис. 3.5. Диаграмма состояния системы уран — углерод (4,8—9,16% С).

Компьютерный расчет равновесия в системе 1102-С был проведен при учете твердых растворов углерода в уране и урана в монокарбиде урана. Сравнительный расчет показывает, что неучет твердых растворов при термодинамическом анализе системы иОз-С существенно искажает характер температурных зависимостей промежуточных и конечных продуктов в системе и положение максимумов их выхода. На рис. 6.2 показан равновесный состав системы иОз-С при давлении [c.285]

Система уран—углерод [c.165]

Современная химия установила, что и атом не предел делимости. Атом сам состоит из еще более простых частиц. Эти элементарные частицы названы протонами, нейтронами, электронами. Протоны и нейтроны составляют ядро атома, а вокруг ядра вращаются электроны. Например, атом водорода состоит из одного протона, вокруг которого двигается один электрон. Атом второго элемента из периодической системы элементов Д. И. Менделеева — гелия, сложнее, атом его состоит из 2 протонов, из 2 нейтронов и из 2 электронов. Атом углерода еще сложней. Ядро его состоит из 6 протонов,, из 6 нейтронов, вокруг ядра двигается 6 электронов. Последний элемент таблицы уран имеет очень сложное строение. Ядро его состоит из 92 протонов, 146 нейтронов и двигающихся вокруг ядра 92 электронов. [c.12]

Рис. 10. 14а. Диаграмма состояния системы уран — углерод [16].

Графит, а вернее углерод, и в США, и в нашей стране был выбран в качестве замедлителя нейтронов, испускаемых ураном-235, как один из первых легких элементов Периодической системы Д.И. Менделеева. При атомном весе 12 он имеет очень низкое сечение захвата медленных нейтронов, равное 3,2 0,2 миллибар-на — условной единицы, характеризующей количество нейтронов не замедленных, а поглощенных средой материала на единицу его поверхности. К примеру, бор имеет аналогичное сечение захвата, равное 750 барн, или в 250 тыс. раз выше, чем у углерода. Иными словами, один атом бора, являясь примесью графита, увеличивает собственное поглощение нейтронов двухсот пятидесяти тысяч атомов углерода вдвое. Поглощение, захват нейтронов тушит цепную реакцию урана. [c.33]

Диаграмма состояния системы уран — ванадий очень похожа на диаграмму системы уран — хром. В ней нет интерметаллических соединений растворимость ванадия в а-уране незначительна, при переходе к Р- и у-фазам она возрастает. Сплавы урана, содержащие от 0,33 до 0,78 вес. % ванадия и от 0,039 до 0,0510"о углерода, успешно прокатывались при 600° С 118]. [c.445]

Введение. Уран можно получить рядом методов, выбор которых сильно зависит от термодинамики системы и физических свойств реагирующих компонентов и продуктов реакции. Почти во всех процессах исходным материалом служит окись урана или галоидные соединения. Разработанные методы можно сгруппировать следующим образом 1) восстановление галоидных соединений урана металлами 2) восстановление окислов урана металлами или углеродом 3) электролитическое восстановление [c.85]

Недавняя работа [4] с высокочистым ураном показывает, что система уран — углерод имеет эвтектику с температурой плавления 1116,6° С при содержании углерода (по экстраполированным данным) 0,016% Ч [c.321]

Система уран — углерод. Эта система обсуждалась ранее в разделе, посвященном включениям в уране, и ее диаграмма состояния показана на рис. 10. 14. Интерметаллическое соединение ис относительно мало склонно образовывать разветвленные дендриты и цепочки включений. Оно сказывается на пластичности металла лишь при больших объемных концентрациях, когда во время горячей обработки давлением происходит перемещение частиц с образованием полосчатой структуры. [c.358]

Преимущества метода совместного восстановления состоят в том, что получаются сплавы с малым содержанием посторонних примесей. Приготовление сплава в бомбе, в частности, исключает загрязнение углеродом, неизбежное при проведении плавки в графитовых тиглях. Высокая чистота имеет особенно важное значение в тех случаях, когда необходимо получить сплавы с максимальной устойчивостью против коррозии в воде высоких параметров [2]. В некоторых системах сплавов отсутствие углерода выгодно, так как при этом не происходит образования карбидов легирующих элементов и они полностью растворяются в уране. [c.432]

Для нескольких элементов принятый атомный вес соответствовал неверному кратному эквивалента. Одним из таких элементов был бериллий, который не подчиняется правилу Дюлонга и Пти. Благодаря большому сходству свойств бериллия и алюминия этому элементу приписывали валентность 3 эквивалент бериллия равен 4,5, и за его атомный вес принимали 3-4,5 = 13,5. Элемент с таким атомным весом должен был располагаться в системе между углеродом и азотом. Поскольку между этими элементами не было свободного места, предположили, что бериллий двухвалентен, и, следовательно, его атомный вес должен быть равен 9. Позже это было подтверждено и другими путями. Итак, бериллий находится между литием и бором. Аналогично было установлено, что уран, которому тоже приписывалась неправильная валентность, имеет атомный вес 238 — наибольший из известных в то время атомных весов. [c.56]

Система уран —углерод [c.587]

СИСТЕМА УРАН-УГЛЕРОД [c.178]

Фазовые отношения в системе уран —у г л е р о д. Растворимость чистого углерода (графита) в жидком уране была определена путем нагревания металла в графитовых тиглях с длительным выдерживанием при постоянной температуре для того, чтобы обеспечить равновесие между расплавом и графитом [11,12]. Полученные результаты представлены в табл. 63. [c.179]

Рис. 30. Система уран—углерод (4,8—9,16%С).

В литературе [30] опубликована несколько другая интерпретация системы уран-углерод, но в общем она менее удовлетворительна. [c.182]

Сплавы системы и—С, содержащие менее 4,8 % (по массе) углерода, состоят из монокарбида иС и ураиа. Прн низких содержаниях углерода в системе образуется эвтектика при 1116,6 °С и 0,98% (ат.) С. Растворимость углерода в уфззе при эвтектической температуре 0,3 % (ат), но снижается с температурой до 0,09 % (ат.). Растворимость в Э-фазе меньше Ы0- а в а-фазе — меньше 3-10 % (по массе). Помимо ис уран с углеродом образует карбиды иСг и иСз- Теплота образования некоторых карбидов ураиа при 298 К [c.617]

В самых последних работах смеси водорода с кислородом сначала высушивали, насыщали парами ртути при комнатной температуре, а затем непрерывно пропускали через кварцевую трубку такого диаметра, который был достаточен для практически полного поглощения всего падающего излучения с длиной волны 2537А смесью водорода, кислорода и паров ртути. Эта трубка облучалась ртутной лампой. Из выходивших газов вымораживали воду и перекись водорода в ловушке, охлаждавшейся жидким воздухом или твердой двуокисью углерода, или извлекали их, пропуская путем барботирования через воду. Количество падающего света (принимали, что излучение поглощалось полностью), а следовательно, и квантовый выход реакции, т. е. число молекул, образовавшихся на каждый квант поглощенной энергии, определяли по какому-либо эталону. Так, в качестве актинометра часто применяют оксалат урани-ла. Реакционный сосуд заполняют раствором оксалата уранила в щавелевой кислоте и затем по известной реакционной характеристике этой системы вычисляют количество излучения, поступающего за определенный период. [c.55]

Согласно диаграмме состояния системы U- уран образует с углеродом три химически стабильных соединения — U , U2 3, U 2 (рис. 6.1). Монокарбид и С устойчив от низких температур до температуры плавления U2 3 устойчив до температуры 1173 °С, при которой разлагается без плавления U 2 устойчив от 1500 °С до температура плавления. При температуре 1300 °С и выше обнаружена заметная растворимость урана в монокарбиде урана. Таким образом, сплавы, соответствующие участку диаграммы между U и U , являются двухфазными. Растворимость углерода в твердом уране мала ( 0,002 %) 2] при эвтектической температуре 1116,6°С, по при переходе в жидкую фазу с повышением температуры быстро возрастает. Па участке между фазами U и /5-U 2 выше 2100 °С и вплоть до линии солидуса расположена область твердых растворов. [c.283]

На рис, 10. 14а показана диаграмма состояния системы уран —углерод, В данном случае интерес представляет область с содержанием углерода менее 0,1 вес. %, так как при большем содержании углерода (порядка 0,2 вес. %) уран становится труднообрабатываемым. Поэтому единственный карбид, с которым встречается производственник, это соединение иС, имеющее гранецентрированную кубическую структуру типа ЫаС1 с элементарной ячейкой, содержащей четыре атома урана. Параметр решетки элементарной ячейки а 4,961 А рентгенографическая плотность карбида равна 13,63 температура плавления обычно принимается равной 2350° С, но недавно было установлено, что она равна 2590 50° С 117]. [c.321]

Азот. Использование азота в качестве плазменного теплоносителя приведет к растворению азота в уране, к возникновению нитридов урана, по крайней мере в поверхностном слое. Анализ изобарной системы и-К2 и диаграммы состояния U-N показывает [2], что содержание азота в уране на несколько порядков величины превысит допустимые нормы. Кроме того, при наличии кислорода и углерода образуются твердые растворы UN, 1ТС, ПО друг в друге, так что азот в уране будет присутствовать не в виде чистого нитрида, а в виде оксикарбонитридов с переменным содержанием азота, кислорода и углерода. Удалить химически связанный азот из урана на стадии рафинирования очень трудно, кроме того, при длительной выдержке в рафинировочной печи это приведет к потерям урана и большим затратам электроэнергии. [c.305]

В 1893 г. Бах [84] обнаружил, что раствор двуокиси углерода и уранилацетат реагируют на свету. При этом окислы урана выпадают в осадок, а двуокись углерода, по мнению Баха, может восстанавливаться до формальдегида. Теми же самыми сенсибилизаторами (солями уранила) пользовались Ушер и Пристли [90] и Мур и Уэбстер [1I5]. Последние авторы придавали особое значение коллоидальному состоянию сенсибилизатора. Они получили положительную реакцию на формальдегид в освещенных растворах карбонатов, содержащих соли урана и железа в коллоидном состоянии эти результаты объясняют, по мнению авторов, естественный фотосинтез, так как соединения коллоидного железа встречаются в хлоропластах. Помимо сомнений в правильности этих результатов, следует выяснить вопрос о том, что происходило с сенсибилизаторами . Оставались ли они в неизменном состоянии, играя, таким образом, роль настоящих катализаторов, или являлись восстановителями Конечно, быдо бы существенным успехом добиться восстановления двуокиси углерода солями урана или закисного железа, так как окислительно-восстановительные потенциалы этих веществ значительно ниже потенциала системы СОд—НаСО. Это восстановление будет только половиной фотосинтеза остается еще восстановить окисленный катализатор (например, ион окисного железа) водой, что должно повлечь выделение кислорода, как было в опытах с изоли-зованными хлоропластами. Однако Бауру и Ребману [118] при попытках повторения опытов Мура и Уэбстера не удалось подучить никакого образования формальдегида, щавелевой, глиоксилевой или муравьиной кислот, не говоря уже о выделении кислорода. [c.90]

Через шесть лет Е. Ленссен сгруппировал в триады уже не часть химических элементов, а все известные к тому времени химические элементы, которых тогда насчитывалось около 60. Ознакомившись с таблицей Е. Ленссена, Менделеев заметил, что в этой системе замечаются естественные группы, часто совпадающие с его, менделеевскими, общими понятиями (напр., группы калия, натрия и лития бария, стронция и кальция магния, цинка и кадмия серебра, свинца и ртути серы, селена и теллура фосфора, мышьяка и сурьмы осмия, платины и иридия палладия, рутения и родия вольфрама, ванадия и молибдена тантала, олова и титана и др.). Но тут же Менделеев замечает, что 1) кремний, бор и фтор, 2) кислород, азот и углерод, 3) хром, никкель и медь, 4) бериллий, цирконий и уран едва ли могут быть поставлены в одни группы, как это делает Ленссен. Система Ленссена, по мнению Менделеева, не решила проблемы, так как страдала шаткостью и не имела прочного начала. Ленссен старается,— пишет он,— опереться в триадном разделении элементов на их отношения по величине паев (в каждой триаде пай среднего элемента равен полусумме паев крайних элементов, как у Кремерса и др.), также [c.271]

Система Og—СО—С. Образование системы СО3—СО —С происходит в уран-графитовых реакторах, в которых в качестве теплоносителя применяется СО,. По данным Г. П. Житневой, С. Я- Пшежец-кого и др. [107, 108], взаимодействие СО2 с углеродом под действием быстрых электронов — реакция нулевого порядка. Это, по-видимому, обусловлено причинами, рассмотренными в гл. III. [c.145]

Цирконий — третий элемент периодической системы, образующий с уураном непрерывный ряд твердых растворов (см. рис, 10. 52). Твердый раствор образуется с Р-цирконием -— аллотропической модификацией, существующей при температурах выше 860° С. Однако при 610° С и приблизительно 64 ат. % циркония а-уран и у-фаза вступают в перитектоидную реакцию. Этот процесс идет лишь тогда, когда достигается состояние полного равновесия. Если несмотря на все попытки добиться равновесия при помощи термообработки, оно не достигается, то при наличии достаточного количества циркония у-фаза настолько стабилизуется, что во всех практически важных случаях ее можно зафиксировать при комнатной температуре. Эти основанные на диаграмме состояния рассуждения справедливы лишь для сплавов урана относительно высокой чистоты. Реакция между цирконием и углеродом, кислородом или азотом изменяет свойства этих сплавов, так как прореагировавший цирконий уходит из раствора в уране [91. [c.446]

Фазовая диаграмма. На рис. 32 изображена фазовая диаграмма системы уран—кремний. Она показывает наличие пяти соединений, которым первоначально приписывали состав 05813, СЗ , 02813, 1181, и 1]81з. Кроме того, обнаружено шестое соединение, получающееся в результате перитек-тоидной реакции между свободным от углерода -ураном и иг 81з при 940 это соединение способно к существованию при содержании 4 — 28% (атомн.) кремния, и оно идентифицировано как ию81з [54]. Таким образом, в системе уран—кремний считалось всего лишь шесть соединений три эвтектоидных и три перитектоидных. Недавно, однако, проведено рентгенографическое исследование системы уран—кремний [55] и установлено, что некоторые из первоначальных формул являются ошибочными. [c.187]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология