Урана окислы, восстановление до металла

Наиболее важным из широко распространенных источников урана является урановая смолка — окисел переменного состава, приближающегося к иОз. Методы выделения урана многочисленны и сложны. На последних стадиях очистки нитрат уранила обычно экстрагируют растворителем из водных растворов. Для того чтобы металл можно было использовать в ядерных реакциях, он должен быть чрезвычайно чистым и не содержать элементов, способных поглощать быстрые нейтроны, например В или Сс1. Металлический уран требуемой чистоты получают восстановлением тетрафторида урана магнием или кальцием. [c.548]

Восстановление окислов урана углем. Восстановление окислов урана до металла углем возможно только при очень высоких температурах электрической дуги. Такое восстановление было проведено Муассаном [68—74] в электродуговой печи. Смесь закиси-окиси урана и угля (полученного из сахара) подвергали сильному прессованию в графитовом тигле. Восстановление проходило в течение нескольких минут (450 а, напряжение 60 в). Муассан предполагал, что этим путем можно получить свободный от углерода металл, но это предположение оказалось неверным, так как уран легко реагирует при повышенных температурах с углеродом с образованием карбидов урана. Необходимо тщательное удаление из реакционной смеси как кислорода, так и азота. Если применить меньшие количества углерода (40 г угля на 500 г закиси-окиси урана), чтобы избежать образования карбидов, то полученный металл будет содержать окисел урана [75]. Продолжительное нагревание смеси в графитовых тиглях при повышенной температуре неизбежно приводит к образованию карбидов урана. При повторении этих опытов [76] установлено, что восстановление урана возможно и в более мягких, чем у Муассана, условиях. Недавно опыты Муассана были проведены с двуокисью и закисью-окисью урана, причем в качестве восстановителя применяли сахарный уголь, ацетиленовую сажу, графит и другие формы углерода. Во всех случаях в заметных количествах образовывался карбид урана. Изменение соотношения между окислом урана и углеродом в широких пределах не устраняет образования карбида [75]. [c.108]

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]

Металлический протактиний был получен восстановлением тетрафторида протактиния металлическим барием при температуре 1400 С. Получение металлического протактиния, о котором сообщали в 1934 г. Гроссе и Агрусс [35], было выполнено несколько необычным способом. Окись протактиния в высоком вакууме бомбардировали электронами с энергией 35 кэв или, в другом случав, пентахлорид протактиния термически разлагали на нити накала. Эти исследователи данных о свойствах металла не опубликовали. Металл, полученный восстановлением тетрафторида барием,—блестящее, ковкое вещество, по твердости близкое к урану. Рентгенограмма металлического протактиния показала, что он имеет тетрагональную структуру, отличную от структуры других металлов [36]. Вычисленная плотность металлического протактиния равна 15,37 г/см . На воздухе металл тускнеет, образуя сначала, вероятно, низший окисел протактиния, точный состав которого не известен. Металлический протактиний, подобно другим металлическим актинидам, реагирует с водородом при температурах от 250 до 300° С и образует гидрид РаН , изостр -турный с UH3. [c.101]