收藏本站
收藏 | 论文排版

铀与水汽反应的实验研究

熊必涛  
【摘要】: 本论文用重量法研究了金属铀在水汽气氛中氧化腐蚀的动力学行为,用XPS、XRD等分析手段研究了金属铀在水汽腐蚀后的表面形貌,并从热力学和动力学角度对水汽与金属铀反应的可能性进行了理论研究。 金属铀的腐蚀实验采用重量法,在温度为50℃~90℃、湿度为32%~87%的条件下得到了相应的的氧化动力学曲线(ΔW-t)。研究表明,不同温度条件下金属铀在水汽气氛中被腐蚀,表现的动力学曲线分为三个阶段:首先是初始反应阶段,此时反应迅速,通常呈现直线或抛物线性;然后是反应平缓阶段,反应增重随时间变化缓慢;最后是一个线性反应阶段,有一个稳定的氧化反应速率常数。对最后线性反应阶段的动力学曲线进行了拟合,得到活化能约为42.899 kJ/mol,文献值为29.3-50.2 kJ/mol范围内。在较高温度下反应很快,难以明显观察到初始反应阶段,只在反应动力学曲线上可看到一个平缓转折点。 XPS分析中分别以U和O二种元素的特征峰U4f_(7/2)和OIs的峰能量值来确定元素所处的化学状态,表面反应产物经XPS分析主要为UO_2。在OIs区域观察到一个能量为530.2eV峰,该峰的位置并没有随着腐蚀时间的增加而发生明显的偏移,根据文献,530.2eV对应UO_2中OIs的电子结合能。铀原子4f能级电子的轨道自旋分裂,并分别对应于U4f_(7/2)和U4f_(5/2)。在XPS谱图上可以看到,U4f区域分别在U4f_(7/2)和U4f_(5/2)的高结合能端380.0eV和390.8eV处出现基本呈现对称性的峰,该峰指认铀的氧化物状态为UO_2。因此,可以认为铀与水汽反应所生成的氧化产物主要为UO_2。XRD分析结果也进一步证实此结论。 论文还采用量子化学计算手段,对U-H_2O体系进行了热力学性质方面的计算。研究表明,水汽易于通过U-O键的形式化学吸附到金属铀的表面,低温有利于铀水反应的进行,温度升到898K左右时UOH_2的生成反应不能自发进行,相反其逆过程将使得UOH_2分解。通过拟合OUH的全空间解析势能函数和分子反应动力学,采用准经典的Monte-Carlo轨线法计算了U+HO碰撞过程。结果表明:U+HO是无阈能的反应,主要生成UO+H。这为U在潮湿环境中的氧化腐蚀研究提供了理论依据,具有重要意义。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 平丽娟;彭勇;毛建卫;;26.67kPa下醋酸-水-N-甲基吡咯烷酮体系汽液相平衡的研究[J];高校化学工程学报;2011年04期
2 徐爱军;张榴萍;;油脂工业食用磷酸检测原理浅析[J];粮油食品科技;2011年04期
3 李霞;弓创周;李光明;;食品添加剂磷酸钠盐新国家标准介绍[J];无机盐工业;2011年07期
4 黄凤妹;;钾次灵敏线法测肥料中的氧化钾[J];化学分析计量;2011年03期
5 钱伟;;夏日居室巧除湿[J];社区;2011年16期
6 邴一宏;戚淑芳;张杰;;耐火材料中碳化硅含量的测定[J];理化检验(化学分册);2011年05期
7 ;《化验员基础知识问答》[J];化学试剂;2011年07期
8 李敏英;;影响煤质快速灰分仪测定准确性的因素分析[J];煤化工;2011年03期
9 张婕;郑燕清;;火焰原子吸收光谱法测定合金钢中高含量镍[J];理化检验(化学分册);2011年07期
10 王双森;王琨;韩世鹏;;环境湿度对重量法中流量空气中悬浮颗粒物测定的影响及对策[J];北方环境;2011年05期
11 ;消夏,听相声去……[J];城色(风尚);2011年08期
12 王谦;应晓浒;张建波;;X射线荧光光谱分析样品烧增量的影响及校正[J];光谱学与光谱分析;2011年09期
13 张琨;;铁元素分析方法的进展[J];化学分析计量;2011年03期
14 张頔;;复混肥中钾含量测定方法探讨[J];化肥工业;2011年02期
15 ;2009年发布的冶金行业国家标准[J];冶金标准化与质量;2010年01期
16 车万里;梁斌;鲍春伟;王晶;;示踪剂法氯乙烯聚合动力学试验技术的研究[J];齐鲁石油化工;2011年03期
17 林育红;石丽丽;;关于GB/T8570.4-2010液体无水氨残留物含量测定的改进[J];中国石油和化工标准与质量;2011年06期
18 丁品;;全球气候变暖对“中华水塔”危害深远 访生态专家王方辰[J];环境与生活;2011年01期
19 习习;;无锡一日[J];都市生活;2011年19期
20 冯元琦;;用于控制复混肥生产过程的养分快速分析法[J];化肥设计;2011年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 罗少聪;孙和平;徐建桥;;水汽对大气重力格林函数的影响[A];中国地球物理.2003——中国地球物理学会第十九届年会论文集[C];2003年
2 刘鹏宇;劭荣珍;刘冰;李娜;;磁致冷材料—钆硅锗系合金中Si和Gd的重量法联测的研究[A];第十三届全国稀土化学分析学术研讨会论文集[C];2011年
3 胡定珠;田文寿;;大气化学气候模式模拟的平流层水汽变化分析[A];第28届中国气象学会年会——S8大气成分与天气气候变化的联系[C];2011年
4 朱士超;银燕;金莲姬;;青藏高原对流系统水汽输送数值模拟[A];第27届中国气象学会年会大气物理学与大气环境分会场论文集[C];2010年
5 代敏;王红;张晓彤;段林海;宋丽娟;孙兆林;;重量法研究苯和环己烷在Silicalite-1分子筛上的动力学性能[A];中国化工学会2003年石油化工学术年会论文集[C];2003年
6 王慧;;青藏高原东南部转弯水汽对梅雨降水的作用[A];推进气象科技创新加快气象事业发展——中国气象学会2004年年会论文集(下册)[C];2004年
7 陈晓丽;欧阳勇;陈幼玲;;密封环境气氛中水汽控制技术研究[A];中国工程物理研究院科技年报(2003)[C];2003年
8 王小亚;杨剑;胡小工;;基于无线电探空仪历史资料的GPS四维水汽反演[A];中国地球物理学会第二十四届年会论文集[C];2008年
9 孙明英;曾雅成;;锶矿物锶中的硫酸盐置换沉淀重量法[A];中国地质科学院南京地质矿产研究所文集(40)[C];1989年
10 宋桂英;潘进军;王德民;韩经纬;荀学义;;内蒙古夏季干旱的水汽输送特征分析[A];第七届全国优秀青年气象科技工作者学术研讨会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谷晓平;GPS水汽反演及降雨预报方法研究[D];中国农业大学;2004年
2 宋淑丽;地基GPS网对水汽三维分布的监测及其在气象学中的应用[D];中国科学院研究生院(上海天文台);2004年
3 史云清;含水汽凝析气藏开发动态分析方法研究[D];西南石油学院;2005年
4 毕云;平流层水汽与甲烷的分布和变化及其气候效应的研究[D];中国科学技术大学;2009年
5 施春华;平流层微量气体变化趋势及其化学过程的研究[D];中国科学技术大学;2006年
6 王雨;APRAMVI算法及气溶胶间接气候效应研究中的应用[D];中国科学技术大学;2008年
7 张丽萍;全球变暖背景下水循环变化对海洋环流及气候的影响[D];中国海洋大学;2012年
8 郭青林;敦煌莫高窟壁画病害水盐来源研究[D];兰州大学;2009年
9 黄卫东;高可靠性电子封装中防潮薄膜技术的研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2003年
10 曾跃民;形状记忆聚氨酯性能表征及其在纺织上的应用[D];东华大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 熊必涛;铀与水汽反应的实验研究[D];中国工程物理研究院北京研究生部;2003年
2 张敏;消除环境中CO的光催化氧化反应的研究[D];河南大学;2001年
3 梁田;热解硅氧烷合成低碳硅氧碳陶瓷和金属复合[D];天津大学;2008年
4 杨静菲;高精度机械水含量测量方法及装置的研究[D];燕山大学;2009年
5 杨磊;应用MODIS数据估算晴空陆地光合有效辐射(PAR)[D];吉林大学;2005年
6 孙彦红;Au@Ag/TiO_2催化剂的制备及其光催化消除臭氧的研究[D];河南大学;2009年
7 宋恒玲;超声波对盐酸腐蚀锌的影响[D];华南理工大学;2011年
8 吴宏议;大气微量气体CO的地基红外遥感[D];南京气象学院;2004年
9 付强;红粘土路基水汽运移特性及防排水优化设计研究[D];长沙理工大学;2010年
10 刘嘉;热电厂水汽品质远程监控系统的设计与实现[D];电子科技大学;2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 孙楠;水汽“无力”北上 多地“橙红”蔓延[N];中国气象报;2010年
2 记者 武卫政;我国“南冻北旱”有三方面原因[N];人民日报;2011年
3 记者 戴随刚;三江源人影工程地基水汽探测站建成[N];中国气象报;2009年
4 本报记者 诸玲珍;风华试水汽车电子[N];中国电子报;2003年
5 本报记者 吴秋华;用太湖的凉风水汽为苏州“热岛”降温[N];苏州日报;2008年
6 保健时报实习记者 王朝;夏季装修听雨指挥[N];保健时报;2007年
7 赵希友;水汽—最重要的温室气体[N];中国气象报;2003年
8 任桂林;漫话霜降[N];中国气象报;2010年
9 卞辑;同样是雾因何有时兆雨有时兆晴[N];中国气象报;2011年
10 叶迎春;南化平衡水汽促进节能减排[N];中国石化报;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978