Урана гидрид механизм образования

Уран реагирует с водой с образованием двуокиси урана, водорода и гидрида урана. Существование гидрида, однако, весьма эфемерно —он сам взаимодействует с водой, в результате чего также возникают двуокись урана и водород. Скорости реакций падают при рН<2, н высказывалось предположение, что твердые продукты образуются в результате диффузии ионов гидроксила через окисел к металлу [1], Окисел формируется в основном в виде не обладающего адгезией к поверхности металла порошка, и при этом наблюдается линейный закон роста. Автоклавные испытания показали, что константа скорости заметно возрастает при повышении температуры по крайней мере до 300 С [2] (рис. 3.12) . В частности, присутствие кислорода в значительной степени уменьшает скорость реакции [2], но в то же время делает металл склонным к щелевой и питтинговой коррозии. Ингибирующее действие кислорода наиболее заметно при низких температурах, когда его растворимость в воде максимальна, а выделяющегося водорода недостаточно для локального восстановления растворенного кислорода. Механизм воздействия кислорода может быть связан с преимущественной адсорбцией его на окисле [3] или с прекращением реакции образования нитрида, оказывающей разрушающее влияние на поверхность металла. Согласно другой точке зрения на природу таких водородных эффектов , основанной на результатах измерения импеданса в процессе коррозии [4], они связаны с изменением электрических свойств окисла под действием водорода. [c.212]

Весьма сложен механизм взаимодействия урана с водой. Кипящая вода, реагируя с массивным куском урана, образует двуокись урана и водород. Последний, в свою очередь, реагирует с металлом с образованием гидридов, которые разрушают металл. Таким образом, скорость реакции урана с водой больше в неподвижной воде, чем в проточной. Пар при температуре 150— 250° С взаимодействует с ураном с образованием двуокиси урана и гидрида [c.149]

При температурах до 450° С механизм коррозии урана в водяном паре близок к механизму коррозии в воде, но при более высоких температурах процесс больше напоминает окисление урана в двуокиси углерода. Исследования показали, что при 100 С в результате прямой реакции паров воды с ураном (а не в результате вторичной реакции металла с водородом) образуется гидрид урана [1]. Было показано также, что при 100° С гидрид более стоек, чем металл [1]. Присутствие кислорода уменьшает скорость выделения водорода, а реакции урана с кислородом при этом не происходит [3]. При температурах выше 450° С гидрид урана неустойчив, и водород выделяется прямо в газовую фазу. С образованием плотной окалины при высоких температурах прочность и защитные свойства двуокиси урана возрастают (по крайней мере, на непродолжительное время). Как следствие, количество продуктов реакции за время более 100 мин оказывается наибольшим в температурном интервале 300—400° С, где скорость прироста массы составляет 10 г/(м Х Хч). При повышении температуры от 500 до 1200° С скорость реакции растет очень медленно. Лишь в одном исследовании наблюдалось заметное усиление коррозии урана при температуре фазового перехода —у в металле [21] (аналогичное поведение отмечалось в атмосфере двуокиси углерода). Сообщалось, что при температурах 500— 1200° С в периоды между 30 мин и 6 ч процесс описывается параболическим законом [22], но в другой работе [21] указывается, что этот закон справедлив лишь в течение 1—2 ч в области температур выше 880° С, а во всех остальных случаях окисление происходит по линейному закону. Из этого следует, что в течение первых 1—2 ч коррозия урана в водяном паре приближается к коррозии его в двуокиси углерода. При температурах ниже 700° С скорость коррозии в паре больше, чем в двуокиси углерода, а при более высоких температурах она примерно такая же или несколько меньше. [c.214]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология