В. Ф. ПЕТРУНИН1, А. В. ФЕДОТОВ1, В. В. ШИЛОВ2
1Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
2
химической технологии, Москва
ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ МЕТАСТАБИЛЬНЫХ ФАЗ
УЛЬТРАДИСПЕРСНЫХ ПОРОШКОВ UO2,30…2,40
Методом нейтронографии установлено, что ультрадисперсные порошки оксидов урана кислородного состава O/U=2,30…2,40, приготовленные по АДУ-технологии, имеют кристаллическую структуру на основе тетрагональной решетки. Обнаружены сверхструктурные отражения, которые свидетельствуют об n-кратном увеличении периода решетки по крайней мере в одном направлении.
Процесс окисления UO2 газообразным кислородом – типичная гетерогенная реакция, подчиняющаяся общим закономерностям гетерогенного реагирования. Но эта реакция в значительной степени осложнена целым рядом дополнительных факторов, обусловленных наличием в системе многочисленных окислов со своей кристаллической решеткой, влиянием физико-химических свойств исходных порошков, в частности, их удельной поверхности, влиянием предыстории термической обработки материала и др.
При температурной обработке UO2 от 150 до 200°С происходит фазовый переход оксида урана с образованием тетрагональной структуры U3O7 (O/U=2,30…2,40), в которой до сих пор достаточно точно не установлены положения атомов кислорода.
Для объяснения нейтронографических данных образцов UO2+x, (где x=0,30…0,40) использована модель ОЦТ-решетки [], которая объясняет ассиметрию дифракционных пиков и позволяет определить сверхстехиометрию O/U. Кроме этого на дифрактограммах обнаружены дополнительные максимумы, часть из которых идентифицированы как фаза α-U3O8, а часть как сверхструктурные отражения, обусловленные упорядочением кислорода в n-кратной элементарной ячейке.
Образование орторомбической фазы при комнатной температуре говорит о снижении границы фазового перехода UO2+x→U3O8.
Список литературы
1. , , Шилов нанокристаллического диоксида урана // Научная сессия МИФИ-2002: Сб. науч. тр.: Т.9. М.: МИФИ. 2002. С.189.
