Уран металлический реакция с водой

Сейчас металлический уран (или окисел иОг, карбид иСг) для целей ядерной энергетики синтезируют в огромных количествах. В ходе ядерной реакции выделяется большое количество энергии, которую отводят чаще всего с помощью воды. Вода ири этом становится радиоактивной, примеси, в ней содержащиеся, также становятся радиоактивными. Поэтому в ядерных реакторах имеется несколько контуров воды, отводящей тепло, с тем, чтобы сделать воду или другой теплоноситель (например, жидкие щелочные металлы), используемую в залах электростанций, нерадиоактивными. Последовательные контуры находятся друг с другом в тесном соприкосновении для теплообмена. [c.228]

Определение кобальта в металлическом уране [1387]. Кобальт экстрагируют в виде диэтилдитиокарбамината и определяют фотометрически нитрозо-Н-солью. Навеску урана растворяют в концентрированной азотной кислоте и выпаривают избыток кислоты. К остатку прибавляют 10 мл 25%-ного раствора лимонной кислоты, нейтрализуют гидроокисью аммо- ния до слабощелочной реакции, приливают 2 мл 2%-ного водного раствора диэтилдитиокарбамината натрия и экстрагируют два-три раза четыреххлористым углеродом. Растворитель выпаривают, к остатку прибавляют азотную и серную кислоты и выпаривают до появления белых паров. Остаток растворяют в воде и определяют кобальт нитрозо-Н-солью, измеряя оптическую плотность при 420 ммк. Методика позволяет определять кобальт при концентрации от 0,5 до 7,3 части на 1 миллион [c.207]

Простейшая схема I применяется в ограниченном числе реакторов, в которых топливом служит природный уран. Ее осуществление возможно, например, в реакторах на медленных нейтронах с тяжелой водой или графитом в качестве замедлителя и сжатым гелием или ОгО в качестве теплоносителя. Здесь определенная часть превращается в плутоний, что позволяет израсходовать значительное количество до прекращения цепной реакции. В этой схеме имеется только один химический завод, изготовляющий ядерное топливо — металлический уран в виде стержней, пластин или труб. Содержание в отработанном горючем настолько незначительно (0,4% в случае применения ОзО как замедлителя), что его регенерация для повторного использования нецелесообразна, а извлечение плутония экономически невыгодно. [c.13]

После этого бомбу помещали в печь предварительного нагрева, оптимальная температура которой составляет 550—700° С. При температуре 565° С в бомбе диаметром 330 мм реакция начиналась после нагревания в течение 3,5 ч. Реакция заканчивалась примерно за 1 мин, причем жидким уран оставался примерно в течение 10 После этого бомбу охлаждали, сперва воздухом и затем водой, открывали и выбивали ее содержимое. Выход урана в слиток составлял в среднем 98,3%. За одну плавку получали в среднем 95 кг металлического урана. [c.162]

Большим преимуществом этого метода является то, что инертный материал удаляется из тепловыделяющих элементов (ТВЭ) па ранних стадиях процесса. Материалы тепловыделяющих элементов могут вступать в реакцию с хлористым водородом при температуре 300—600 и летучий тетрахлорид циркония как из оболочки, так и из сплава удаляется. Уран (и торий) остается в виде нелетучего остатка, который может частью состоять из металла, частью из хлорида. Хлориды растворяются в воде, а металлические остатки — в азотной кислоте. [c.126]

В последующих работах проведено повторное исследование реакции между водородом и тетрафторидом. Водород тщательно очищали пропусканием над нагретым металлическим ураном (стр. 141). При проведении реакции в кварцевой трубке при температуре выше 600° выделялись фторсодержащие газы. Продукт реакции, однако, в значительной степени состоял из двуокиси урана. Полученные данные объясняли следующим образом в присутствии следов влаги небольшое количество тетрафторида подвергается гидролизу, причем образуются двуокись урана и фтористый водород последний действует на кварц с образованием тетрафторида кремния и некоторого количества воды. Цикл повторяется до полного превращения тетрафторида урана в двуокись. Такой механизм реакции наиболее вероятен в том случае, когда водород медленно пропускается через систему. При проведении реакции между тетрафторидом урана и водородом в трубке из монель-металла выделения фтористого водорода не наблюдается совсем. Тетрафторид может быть выделен практически неизмененным даже после 48-часовой обработки чистым водородом при 980°. Эти результаты непонятны, поскольку, как указывается ниже, в Англии добились успеха в получении трифторида по существу тем же самым методом. [c.285]

В зависимости от температуры агрегатное состояние продуктов плавки (металл и шлак) может быть различным. По этому признаку реакции восстановления соединений урана можно разделить на два типа. К первому типу следует отнести реакции, идущие с выделением тепла, количество которого недостаточно для расплавления сравнительно тугоплавкого шлака. Выделяющегося тепла достаточно лишь для расплавления металлического урана. В этих условиях получается, как правило, порошкообразный уран сферической формы. Подобный характер имеют реакции восстановления окислов урана кальцием или магнием. Порошкообразный уран можно отделить от шлака только в том случае, если шлак легко растворяется в воде или в слабых растворах кислот, в которых уран нерастворим. [c.354]

Ве многих случаях используют не гомогенные смеси делящихся материалов с замедлителем, а неоднородные среды из дискретных блоков замедлителя и ядерного топлива. Б реакторах, работающих на естественном уране, металлические стержни, образующие правильную решетку, размещаются в замедлителе — графите или тяжелой воде. Необходимость использования конструкций такого рода диктуется следующими соображениями. Значительная часть потерь нейтронов обусловлена существованием у нескольких максимумов поглощения в области между 6 и 200 эв. В гомогенной смеси урана и замедлителя весьма велика вероятность того, что нейтрон в процессе замедления будет поглощен 11 за счет реакции пу) в резонансной области. При использовании урановых блоков энергия большей части нейтронов понизится в замедлителе до значений нише резонансной, до того как произойдет столкновение с ядром урана. Оптимальная величина шага решетки равна примерно значению Ьз для замедлителя. Без применения такого рода блочных систем значение Л , для реакторов на обычном уране с графитовым замедлителем было бы несколько меньше единицы. Даже при использовании гетерогенных устройств значение в этом случае не может превышать т), равное 1,3. Для уран-гра-фитовых реакторов (с обычным ураном) као составляет около 1,07, и в соответствии с уравнением (3) критический радиус такого реактора должен равняться примерно p = зх-18,7-(0,07)- 2 = 220 см. Если реактор имеет кубическую форму, длина ребра составит приблизительно ]/Зi кp или около 4 л. [c.470]

Металлический уран химически весьма активен. Он тускнеет на воздухе в мелкораздробленном состоянии уран загорается при комнатной температуре, компактный металл — при 700° С. При 100° С вода реагирует с компактным ураном медленно, при высоких температурах — быстро. В результате реакции обра-9 131 [c.131]

Металлический уран растворяли в трифториде брома. В пустой аппарат через верхнюю крышку загружали взвешенное количество урановых изделий в алюминиевой оболочке. Алюминиевую оболочку удаляли едким натром. После промывания водой и последующей сушки в аппарат вводили раствор трифторида брома с таким расчетом, чтобы в течение всего процесса уран был полностью погружен в жидкость. Удовлетворительная скорость растворения была получена при 110—140° С при этом давление в системе вследствие образования легколетучих продуктов реакции повышалось до 1,4—3,5 атм. Для поддержания постоянного давления часть газообразных продуктов реакции непрерывно отводили из системы в связи с этим состав жидкости и скорость растворения почти не изменя.тись. [c.331]

Ряд реактивов, первоначально описанных для качественного открытия алюминия, затем был предложен и для его количественного определения (в их числе и З-окси-2-нафтойная кислота, позволяющая путем капельной реакции открывать 0,0002 мкг А1) [158]. Такие реактивы сведены в табл. IV-2. Морин применен для определения алюминия в воде [367]. При использовании 8-оксихинальдина для анализа окиси тория влияние мешающих элементов устраняют путем экстракции теноилтрифтора-цетоном и введения соответствующих комплексообразователей [228]. Известная флуоресцентная реакция алюминия с 8-оксихи-нолином применена для его прямого определения в воде [288], в бронзе [229], в вольфраме и его окислах [204], в металлических магнии [151] и уране [152], в солях висмута (после удаления последнего электролизом на ртутном катоде) [153] и в реактивных кислотах [320]. Реакция с понтахром сине-черным Р (эриохром сине-черным В) [360] использована при анализе сталей, бронз и минералов [355], морской воды [337], сульфида цинка (то же, после отделения мешающих примесей электролизом на ртутном катоде) [204], металлических магния [257, 259], германия [119] и сурьмы [123]. Отмечено применение для тех же целей понтахром фиолетового SW [327]. Салицилал-2-аминофенол, предложенный ранее для качественных целей [242], был использован для анализа реактивов высокой степени чистоты [35, 36, 76]. Указанная в табл. IV-2 чувствительность достигнута при условии тщательной очистки используемых буферных растворов. Для устранения помех со стороны больших количеств железа при анализе сталей предложено осаждать его избытком едкого натра в присутствии пергидроля [295], а при анализе силикатов — восстанавливать до двухвалентного состояния с последующей маскировкой 2,2 -дипиридилом [354] в обоих случаях определение алюминия производят путем его фотометри-рования в виде 8-оксихинолината. [c.143]

Поскольку и з5 содержится в металлическом уране в малых количествах и разделять изотопы химическим путем невозможно, а физическими методами чрезвычайно трудно, то выгоднее искусственно получать изотоп и2зз и Ри зэ, которые при обстреле нейтронами делятся по цепной реакции подобно №35 и, следовательно, также могут быть использованы для получения ядерной энергии. №33 получают при облучении эоТЬ зг замедленными нейтронам1и. В качестве замедлителей нейтронов используют чистый графит или тяжелую воду. [c.32]

С практической точки зрения, наиболее важными реакциями урана являются реакции его с водой и кислородом. Металлический уран, подверженный действию воздуха, взаимодействует даже нри комнатной температуре. Серебристый цвет металлического урана быстро превращается сначала в золотисто-желтый, а затем за 3—4 дня металл покрывается черной пленкой окиси. Порошкообразный уран часто оказывается пирофорным. Кубич-чиотти [64] исследовал кинетику окисления массивных кусков металла. Он установил, что реакция подчиняется параболическому закону при низких температурах (от 90 до 165° С). С повышением температуры скорость окисления становится линей- [c.148]

Уран очень быстро растворяется в соляной кислоте. В результате этой реакции образуется значительное количество черного твердого вещества, вероятно, гидратированной окиси урана, но, по-видимому, осадок также содержит некоторое количество водорода. Добавление незначительных количеств фторосиликатов предотвращает появление черного осадка при растворении. Неокисляющие кислоты, такие как серная, фосфорная и фтористоводородная, реагируют с ураном очень медленно, в то время как азотная кислота растворяет куски урана с умеренной скоростью. Нри растворении тонкоизмельченного урана в азотной кислоте может произойти сильный взрыв. Металлический уран не взаимодействует со щелочами. Добавление окислителя, на-цример перекиси водорода, к растворам едкого натра приводит к растворению урана и образованию растворимых в воде пер-оксиуранатов. [c.150]

Уран, встречающийся в природе, на 99,3% состоит из изотопа которому для достижения его порога деления требуется захватить быстрый нейтрон. Однако при облучении нейтронами его можно превратить в расщепляемое вещество — плутоний. Нуклиды, которые не расщепляются тепловыми нейтронами, но при облучении нейтронами могут превращаться в расщепляемые нуклиды, носят название воспроизводящего материала реактора. Расщепляемый материал (обычно и) является существенной составной частью топлива реактора. По. мере того как расщепляемые и воспроизводящие материалы подвергаются облучению во время работы реактора, атомы расщепляемого материала постепенно расходуются, а из воспроизводящего материала образуются новые расщепляемые ятомы Обычно в реакторах применяется твердое топливо — металлический уран или керамика , приготовленная либо из окиси, либо из карбида урана. Скорость нейтронов, освобождающихся во время цепной реакции, понижается благодаря наличию замедлителя, в качестве которого используется обычная вода, тяжелая вода, бериллий или графит. Работа реактора регулируется введением регулировочных стержней из материала, который обладает [c.468]

Растворы гидроокисей щелочных металлов слабо действуют на металлический уран [5, 9, 29]. Растворы едкого натра, содержащие перекись водорода (или смеси перекиси натрия с водой), растворяют уран. Образуются растворимые перуранаты натрия 23]. О подобной реакции с двуокисью урана см. гл. 11. [c.145]

На основании результатов шести опытов определения количества воды,, образовавшейся при сжигании гидрида, приготовленного при 250°, установлен состав между иН2,94 и иН, да [19]. Продукт, приготовленный при 420°, имел тот же состав. Отклонения от формулы иНд, отмеченные в этой работе, хотя и небольшие, выходят за пределы ошибки опыта, однако их можно объяснить, присутствием окислов, карбидов или других различных примесей в исходном металлическом уране. Например, при наличии в порошке металла 0,14% углерода в виде монокарбида урана отношение водород уран должно уменьшиться до 2,91 (при условии, что монокарбид совершенно не восстанавливается водородом) [5]. В одном из исследований [20] показано, что количество примесей в данном известном образце было таким, что при гидрировании его должен был получиться гидриде отношением Н 11, очень близким к экспериментальной величине 2,97. В другой работе было показано, что при реакции известного количества урана с водородом после введения поправки на содержание окисла в металле (которое достигало 11,7%) должен получиться гидрид состава иНд. д [8]. В табл. 59 дано отношение водорода к урану, найденное при различных температурах [6]. Таким образом, формула иНз может счи--таться точно установленной. [c.159]

Селенид уранила получен методом, аналогичным использованному для приготовления уранилсульфида, а именно прокаливанием 1 части закиси-окиси урана с 5 частями цианида калия и 7 частями селена в двойном тигле при температуре яркокрасного каления [313]. Продукт реакции после промывания водой, спиртом и последующего высушивания при 98° представляет небольшие черные шестигранные призмы с красноватым оттенком и металлическим блеском. Он медленно разлагается водой с образованием красного раствора. Не реагирует с разбавленными и елочами, легко растворим в холодной НС (с образованием уранилхлорида) и бурно реагирует с азотной кислотой, причем вначале получается селен, который затем окисляется. [c.275]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология