Журналы АлтГТУ / Ползуновский вестник / Ползуновский вестник, 2020 выпуск 1

ПЛАЗМОХИМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ ОКСИДНЫХ КОМПОЗИЦИЙ ДЛЯ ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА УРАН-ТОРИЕВОГО ЦИКЛА

Скачать текст статьи

И.Ю. Новоселов ПЛАЗМОХИМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ ОКСИДНЫХ КОМПОЗИЦИЙ ДЛЯ ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА УРАН-ТОРИЕВОГО ЦИКЛА / И.Ю. Новоселов, А.Е. Тихонов. — АлтГТУ: Ползуновский вестник, 2020 выпуск 1. — Барнаул. — 2020. — ISSN: 2072-8921. — С. 100-104. — Режим доступа: https://journal.altstu.ru/polz_vestnik/2020_1/40/article/130/IYuNovoselov.pdf

Аннотация:

В статье рассмотрен процесс плазмохимического синтеза оксидных композиций для топлива нового поколения – дисперсионного уран-ториевого ядерного топлива. В процессе исследований проводился расчет показателей горения исходных прекурсоров – водно-органических нитратных растворов, основу которых составляли гексагидраты нитратов уранила UO2(NO3)2∙6H2O и тория Th(NO3)4∙6H2O (делящиеся компоненты), а также гексагид-рат нитрата магния Mg(NO3)2∙6H2O (материал матрицы). Органическим компонентом рас-творов выступал ацетон C2H6O ввиду достаточно высокого значения теплотворной спо-собности и хорошей взаимной растворимости. В ходе термодинамических расчетов были определены оптимальные режимы переработки исходных водно-органических нитратных растворов в низкотемпературной воздушной плазме, которые обеспечивают синтез топ-ливных композиций необходимой стехиометрии для дисперсионного уран-ториевого ядерно-го топлива без побочных примесей неокисленного углерода (сажи). Экспериментальные ис-следования по получению опытных партий порошков проведены на модельных смесях, в ко-торых гексагидраты нитратов уранила и тория заменены на гексагидраты неодима Nd(NO3)3∙6H2O и церия Ce(NO3)3∙6H2O, которые находятся с ними в одной группе периодиче-ской таблицы. Непосредственно процесс синтеза производился с использованием плазмохи-мического стенда, основу которого составлял высокочастотный плазмотрон, факельного типа. Синтезированные порошки оксидных композиций подвергались ряду анализов. Для изу-чения размера и морфологии частиц проводились сканирующая электронная микроскопия и просвечивающая электронная микроскопия, для изучения распределения частиц порошка по размерам проводился гранулометрический анализ, также проведены рентгенофазовый ана-лиз и БЭТ-анализ для определения площади удельной поверхности. Результаты анализов показали, что полученный порошок можно отнести к классу наноразмерных.

© 2019 АлтГТУ им. И.И. Ползунова
Поддержка сайта: web@mail.altstu.ru