Сравнительный анализ окисления UO2 и UN в воздухе и гемиоксиде азота

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

При помощи термического анализа исследовано окисление UO2 и UN кислородом воздуха и гемиоксидом азота, являющимся труднолокализуемым парниковым газом. Для окисления использовали смеси N2O-N2 и O2-N2 с объемной долей окислителя 20%. Для UO2 и UN фазовый состав конечного продукта окисления на воздухе и в N2O одинаков и представляет собой U3O8. В обоих случаях N2O ведёт себя как более мягкий по сравнению с кислородом воздуха окислитель. Окисление UO2 и UN в токе N2O начинается при температуре соответственно на 180 и 70°С выше, чем на воздухе. Окисление UN в токе N2O протекает в три стадии. На первой стадии продуктами реакции являются UO2 и U2N3, на второй стадии - UO2, на третьей - U3O8. В процессе окисления UO2 выраженной стадийности не наблюдается. Показана возможность утилизации гемиоксида азота при его использовании в процессе волоксидации (окисления) отработавшего ядерного топлива.

Об авторах

М. И. Волгин

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН;Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: forfschool@mail.ru

С. А. Кулюхин

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН

Ю. М. Неволин

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН

Список литературы

  1. Goode J.H. Voloxidation-Removal of Volatile Fission Products from Spent LMFBR Fuels: ORNL-TM-3723. Oak Ridge, Tennessee, the United States: Oak Ridge National Laboratory, 1973. 137 p.
  2. Allbutt M., Dell R.M. // J. Nucl. Mater. 1967. Vol. 24. N 1. P. 1-20.
  3. Grachev A.F., Zabudko L.M., Mochalov Y.S., Zvir E.A., Kryukov F.N., Zozulya D.V., Ivanov Y.A., Skupov M.V. Development of innovative fast reactor nitride fuel in Russian Federation: State-of-art // Int. Conf. on Fast Reactors and Related Fuel Cycles: Next Generation Nuclear Systems for Sustainable Development (FR17). Vienna, Austria, 2017.
  4. Dell R.M., Wheeler V.J., McIver E.J. // Trans. Faraday Soc. 1966. Vol. 62. P. 3591-3606.
  5. Ohmichi T., Honda T. // J. Nucl. Sci. Technol. 1968. Vol. 5, N 11. P. 600-602.
  6. Dell R.M., Wheeler V.J. // J. Nucl. Mater. 1967. Vol. 21, N 3. P. 328-336.
  7. Sole M.J., Van der Walt C.M. // Acta Metall. 1968. Vol. 16, N 4. P. 501-510.
  8. Rama Rao G.A., Mukerjee S.K., Vaidya V.N., Venugopal V., Sood D.D. // J. Nucl. Mater. 1991. Vol. 185. P. 231-241.
  9. Kulyukhin S.A., Nevolin Y.M., Gordeev A.V., Bessonov A.A. // Radiochemistry. 2019. Vol. 61, N 2. P. 146-155.
  10. Shadrin A.Y., Dvoeglazov K.N., Mochalov Y.S., Vidanov V.V, Kashcheev V.A., Terentiev A.G., Gerasimenko M.N., Cheshuyakov S.A. // J. Phys. Conf. Ser. 2020. Vol. 1475. Article 012021.
  11. Konings R.J.M. Comprehensive Nuclear Materials. Vol. 3: Advanced Fuels. Fuel Cladding. Nuclear Fuel Performance. Modeling and Simulation. Amsterdam: Elsevier, 2012. 818 p.
  12. Hadibi-Olschewski N., Glatz J.P., Bokelund H., Leroy M.J.F. // J. Nucl. Mater. 1992. Vol. 188. P. 244-248.
  13. Kulyukhin S.A., Rumer I.A., Gorbacheva M.P., Bessonov A.A. // Radiochemistry. 2020. Vol. 62, N 2. P. 177-188.
  14. Wang W.C., Yung Y.L., Lacis A.A., Mo T., Hansen J.E. // Science. 1976. Vol. 194, N 4266. P. 685-690.
  15. Khalil M.A.K. // Annu. Rev. Energy Environ. 1999. Vol. 24, N 1. P. 645-661.
  16. Kulyukhin S.A., Shadrin A.Y., Voskresenskaya Y.A., Bessonov A.A., Ustinov O.A. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2015. Vol. 304, N 1. P. 425-428.
  17. Рябков Д.В., Зильберман Б.Я., Мишина Н.Е., Андреева Е.В., Водкайло А.Г., Шадрин А.Ю., Костромин К.В. Патент RU 2596816C1. 2015.
  18. Walker D.D., Hobbs D.T., Tiffany J.B., Bibler N.E., Meisel D. Nitrous oxide production from radiolysis of simulated high-level nuclear waste solutions, no. WSRC-MS-91-446; CONF-920307-78. Aiken, SC, the United States, 1992.
  19. Kapteijn F., Rodriguez-Mirasol J., Moulijn J.A. // Appl. Catal. B: Environmental. 1996. Vol. 9, N 1-4. P. 25-64.
  20. Konsolakis M. // ACS Catal. 2015. Vol. 5, N 11. P. 6397-6421.
  21. Дроздов А.А., Зломанов В.П., Мазо Г.Н., Спиридонов Ф.М. Неорганическая химия: В 3 т. / Под ред. Ю.Д. Третьякова. Т. 2: Химия непереходных элементов: Учебник для студ. высш. учеб. заведений. М.: Академия, 2004. 368 с.
  22. Mors L.R., Edelstein N.M., Fuger J. Actinide and Transactinide Elements. Dordrecht: Springer, 2008. 2nd ed. 4058 p.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».