ОБРАЗОВАНИЕ ИНТЕРМЕТАЛЛИДОВ ПРИ МЕТАЛЛИЗАЦИИ МОДЕЛЬНОГО ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА НА ОСНОВЕ ДИОКСИДА УРАНА, СОДЕРЖАЩЕГО ОКСИДЫ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ И ПАЛЛАДИЙ

А. В. Шишкин, В. Ю. Шишкин, П. Н. Мушников, Ю. П. Зайков

Аннотация


Рассмотрено восстановление литием, выделяющимся при электролизе расплава LiClLi2O, оксидов редкозе-мельных металлов и диоксида урана с образованием инерметаллидов с палладием. Показано, что при потенциале катода 0,60,8 В относительно ELi+/Li0 образуются интер-металлиды состава CePd3, NdPd3 и UPd4. Ток образования интерметаллидов редкоземельных металлов значительно больше, чем урана, поэтому при совместном содержании в образцах они образуются в первую очередь, затем интерметаллиды урана, если еще остался несвязанный в сплавы с редкоземельными металлами палладий. Это обусловлено существенно большей растворимостью в солевом расплаве оксидов неодима и церия по сравнению с диоксидом урана. При потенциале катода, близком или равном потенциалу жидкого лития, образуются интерметаллиды с палладием, лантаноиды и уран Ln3Pd4, LnPd, UPd3. Важную роль в этом случае играет способность лития и палладия образовывать сплавы, которые при 650 C находятся в жидком состоянии. Рис. 5, список лит. 11 наз.

Полный текст:

PDF

Литература


Шишкин А.В., Шишкин В.Ю., Салюлев А.Б. и др. Электрохимическое восстановление диоксида урана в расплаве LiCl—Li2O. — Атомная энергия, 2021, т. 131, вып. 2, с. 79—84.

Shishkin A.V., Shishkin V.Y., Pankratov A.A. e.a. Electrochemical reduction of La2O3, Nd2O3, and CeO2 in LiCl—Li2O melt. — Materials, 2022, v. 15, № 11, p. 3963.

Шишкин А.В., Шишкин В.Ю., Зайков Ю.П. Восстановление оксида европия (III) литием в процессе электролиза расплава LiCl—Li1. Шишкин А.В., Шишкин В.Ю., Салюлев А.Б. и др. Электрохимическое восстановление диоксида урана в расплаве LiCl—Li2O. — Атомная энергия, 2021, т. 131, вып. 2, с. 79—84.

Shishkin A.V., Shishkin V.Y., Pankratov A.A. e.a. Electrochemical reduction of La2O3, Nd2O3, and CeO2 in LiCl—Li2O melt. — Materials, 2022, v. 15, № 11, p. 3963.

Шишкин А.В., Шишкин В.Ю., Зайков Ю.П. Восстановление оксида европия (III) литием в процессе электролиза расплава LiCl—Li2O. — В сб.: Физическая химия и электрохимия расплавленных и твердых электролитов. Екатеринбург, ИВТЭ УрО РАН, 2023, с. 159—161.

Hennemann K., Schaller H. Thermodynamic properties of Pd—Nd alloys. — Ber. Bunsen-ges. Phys. Chem., 1995, v. 99, № 8, p. 1015—1019.

Bretschneider Th., Schaller H. A thermodynamic study of Pd—Ce alloys using CeF3 as electrolyte. — Ibid., 1990, v. 94, № 2, p. 185—190.

Wang L., Matthew H. The other metallic phase in spent nuclear fuel: a complete thermodynamic evaluation of the U—Pd—Rh—Ru system. — J. Nucl. Engng Rad. Sci., 2021, v. 7, № 1, p. 011601.

Shishkin A.V., Shishkin V.Yu., Maslennikova A.A. e.a. Electrochemical reduction of Pd—Nd2O3—CeO2 mixtures in the LiCl—Li2O melt. — Processes, 2023, v. 11, № 6, p. 1599.

Okamoto H. Pd—U (palladium—uranium). — J. Phase Equilib., 1993, v. 14, p. 264—265.

Nohira T., Ito Y. Thermodynamic properties of Pd—Li alloys. — J. Electrochem. Soc., 1998, v. 145, № 3, p. 785. 10. Kim D., Bae S., Kim J. e.a. Solubility measurement of Li2O in LiCl molten salt for electro-reduction process. — Asian J. Chem., 2013, v. 25, № 12, p. 7055—7057.

Kato T., Sakamura Y., Iwai T., Arai Y. Solubility of Pu and rare-earths in LiCl—Li2O melt. — Radiochim. Acta, 2009, v. 97, № 4—5, p. 183—186.

O. — В сб.: Физическая химия и электрохимия расплавленных и твердых электролитов. Екатеринбург, ИВТЭ УрО РАН, 2023, с. 159—161.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.