3. Ядерное горючее (уран, плутоний, торий)

Редкие металлы — уран торий и плутоний имеют важное значение в качестве ядерного горючего при производстве атомной энергии.

Таблица 105. (см. скан) Физические свойства щелочноземельных металлов

Уран представляет собой металл с серебристым блеском, его плотность около т. е. уран является одним из самых тяжелых металлов.

При комнатной температуре уран на воздухе не окисляется, но при нагреве сгорает уже при

Температура плавления урана

Уран в том виде, в каком он существует в природе, является смесью по крайней мере двух изотопов —

Распад ядра атома урана — его изотопа ведет к освобождению громадного количества энергии. В отличие от изотопа изотоп при нейтронной бомбардировке не расщепляется. Нейтроны захватываются и при этом он превращается в изотоп который при потере Р-частицы превращается в нептуний — атомным номером 93, а последний при потере еще одной Р-частицы образует элемент плутоний с атомным номером 94. Плутоний при нейтронной бомбардировке расщепляется с выделением энергии; таким образом, плутоний является заменителем изотопа

Уран имеет три аллотропические модификации: — с орторомбической кристаллической решеткой, устойчив ниже — с тетрагональной кристаллической решеткой, интервал устойчивости — с кубической объемно-центрированной решеткой, устойчив выше

Таким образом, температуры агрегатных превращений у урана следующие: почти не растворяет элементы, которые присутствуют в виде различных соединений, тогда как растворяют их в заметных количествах; поэтому возможна термическая обработка урановых сплавов в результате нагрева до состояния Р или у, растворения в этих модификациях урана избыточных фаз и быстрогб охлаждения. При этом возможно фиксирование устойчивого при высоких температурах состояния и промежуточных состояний, например получение дисперсной смеси вторая фаза, или получение пересыщенного раствора по мартенситной реакции.

Монокристаллы отличаются ярко выраженной анизотропией свойств, особенно резко это проявляется в отношении термического расширения. Так, коэффициент линейного расширения кристаллов в одном направлении равен а в другом (т. е. в одном направлении кристалл при нагреве расширяется, а в другом сокращается).

Уран обладает сравнительно низкими механическими свойствами: твердость очень низкий предел пропорциональности урана — Различие в ориентации зерен, размер зерна, чистота и другие

факторы могут оказать существенное влияние на механические и другие свойства урана.

Весьма сильно на механические свойства урана влияет излучение. Так, урановые образцы, потерявшие излучением (атомн.) показали снижение прочности из 1/4 от начального значения, а относительное удлинение уменьшилось от 17 до тогда как твердость возросла с 220 до

Плутоний. Плутоний, несмотря на низкую температуру плавления имеет шесть аллотропических модификаций, устойчивых в следующих температурных интервалах: ниже

Плутоний — единственный металл, который имеет так много аллотропических модификаций.

Как известно, все металлы при нагреве расширяются, бит] модификации плутония, наоборот, при нагреве сжимаются.

Высокая радиоактивность плутония осложняет его изучение, так как при этом необходимо применять специальные меры защиты от излучений (в так называемых «горячих» камерах при помощи приборов с дистанционным управлением).

Торий. Металлический торий естественного происхождения не является делящимся материалом, но под воздействием нейтронного облучения превращается в ядерное горючее

У тория имеются две аллотропические модификации с решеткой с решеткой о. . Температура перехода равна температура плавления тория плотность

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

(см. скан)