ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СОСТАВА ГАЗОВОЙ ФАЗЫ НАД УРАН-ПЛУТОНИЕВЫМ КАРБОНИТРИДОМ, ОБЛУЧЕННЫМ БЫСТРЫМ
02.09.2009 г.

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СОСТАВА ГАЗОВОЙ ФАЗЫ НАД УРАН-ПЛУТОНИЕВЫМ КАРБОНИТРИДОМ, ОБЛУЧЕННЫМ БЫСТРЫМИ НЕЙТРОНАМИ

Г. С. Булатов, К. Н. Гедговд, Д. Ю. Любимов

 

Учреждение Российской академии наук Институт физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина РАН, ФГУП “НИИ НПО “Луч”

Поступила в редакцию 14.10.2008 г.

Выполнен термодинамический анализ состава газовой фазы над уран-плутониевым карбонитридом U0.8Pu|-| --- . (C0.5N0.5)0.995, облученным быстрыми нейтронами в зависимости от температуры и выгорания. Показано, что в интервале температур 900–2500 К накопление продуктов деления в топливе приводит к формированию многокомпонентной газовой фазы, содержащей следующие основные элементы и соединения: -летучие (Cs, Sr, Ba, Se, Te, I, Pd, CsI, Cs2I2, BaI, SrI, BaI2, SrI2, LaSe, TeSe, LaTe), азотсодержащие компоненты (N2, N, CN, СN2, C2N2, UN, UN2, PuN2 CsN, CeN, LaN, YN, MoN, ZrN), углеродсодержащие компоненты (C, UC, UC2, UC4, PuC, PuC2, PuC4, ZrC, ZrC2, YC2, CeC2, LaC2, NdC2), труднолетучие металлы (U, Pu, Ru, Rh, Y, Ce, La, Nd, Tc, Mo, Zr). Рассчитаны парциальные давления указанных компонентов газовой фазы над карбонитридным топливом в зависимости от температуры и выгорания (до 18%).

Список литературы

  1. Adamov E.O., Orlov V.V. et al. // ARS-94. Intern. Top. Meeting Advanced Reactor Safety. Pittsburg. PA. USA. April 17–21, 1994. Proceedings. V. 1. P. 516.
  2. Любимов Д.Ю., Гущин К.И., Гедговд К.Н., Булатов Г.С. // Материаловедение. 2004. № 2. С. 8.
  3. Булатов Г.С., Гедговд К.Н., Любимов Д.Ю. // Материаловедение. 2005. № 6. С. 43.
  4. Котельников Р.Б., Башлыков С.Н., Каштанов А.И., Меньшикова Т.С. Высокотемпературное ядерное топливо. Изд. 2-е. М.: Атомиздат, 1978. 432 с.
  5. Ikeda Y., Tamaki M., Matsumoto G. // J. Nucl. Mater. 1976. V. 59. № 2. P. 103.
  6. Prins G., Gordfunke E.H.P., Depause R. // J. Nucl. Mater. 1980. V. 89. № 2. P. 221.
  7. Загрязкин В.Н., Болотов С.В. // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Атомное материаловедение. 1982. Вып. 3(14). С. 16.
  8. Булатов Г.С., Гедговд К.Н., Любимов Д.Ю. // Материаловедение. 2008. № 5. С. 2.
  9. Трусов Б.Г. Дисс. ... д-ра техн. наук. М.: МГТУ, 1984. 292 с.
  10. Куликов И.С. Термодинамика карбидов и нитридов. Справочное изд. Челябинск: Металлургия, 1988. 320 с.
  11. Свойства, получение и применение тугоплавких соединений: Справочник / Под ред. Косолаповой Т.Я. М.: Металлургия, 1986. 928 с.
  12. Edward J.G., Stazynski J.S., Peterson D.E. // J. Chem. Phys. 1980. V. 73. № 2. P. 908.
  13. Chandrasekharian H.S. // J. Nucl. Mater. 1985. V. 130. P. 366.
  14. Park J.J. // J. Res. NBS. 1968. V. 72A. № 1. P. 1.
  15. Chevalier P.-Y., Fisher E., Cheynt B. // J. Nucl. Mater. 2000. V. 280. P. 136.
  16. Holleck H., Smailos E. // J. Nucl. Mater. 1969. V. 69. P. 281.
  17. Гурвич Л.В., Вейц И.В., Медведев В.А. и др. Термодинамические свойства индивидуальных веществ. Справочное изд. М.: Наука, 1982.
  18. JANAF Thermochemical tables: 2-nd ed. NSRDS-NBS37. Waschington: US Gov. Print. Office, 1971. 1141 p.
  19. Schick H.L. Thermodynamics of certain refractory compounds. N.Y., London: Acad. Press, 1966. 653 p.
  20. Barin J., Knacke O. Thermochemical properties of inorganic substances. Berlin: Springer-Verlag, 1973. 921 p.
  21. Wang Wei-E, Olander D.R. // J. Alloys and Compounds. 1995. V. 224. P. 153.
  22. Болгар А.С., Литвиненко В.Ф. Термодинамические свойства нитридов. Киев: Наукова думка, 1980. 284 с.
  23. Benz R., Hutchinson W.B. // J. Nucl. Mater. 1970. V. 36. P. 135.
  24. Ogawa T., Kobayashi F., Sato T., Haire R. G. // J. Alloys and Compounds. 1998. V. 271–273. P. 347.
  25. Решетников Ф.Г. // Атомная энергия. 2001. Т. 91. Вып. 6. С. 453.
  26. Hilton B.A., Kennedy J.R., Hayes S.L., Crawford D.C. // Actinides and Fission Product Partitioning and Transmutation. Ninth Information Exchange Meeting. Nimes. September 25–29, 2006. France. Abstracts. P. 36.
  27. Yasuo Arai, Mitsuo Akabori, Kasuo Minato // Actinides and Fission Product Partitioning and Transmutation. Ninth Information Exchange Meeting. Nimes. September 25–29, 2006. France. Abstracts. P. 37.
  28. Chevalier P.-Y., Fisher E., Cheynt B. // J. Nucl. Mater. 2000. V. 280. P. 136.
  29. Проект РФФИ № 02-02-16463. 2003.
  30. Булатов Г.С., Гедговд К.Н., Глазунов М.П., Якункина Т.В. // Материаловедение. 1998 № 9. С. 8.
  31. Alcock C.K., Itkin V.P., Horrigan M.K. // Canadian Metallurgical Quarterly. 1984. V. 23. № 3. P. 309.


PII: S0044185609040056