Исследование включения актинидов в оксиды урана при денитрации

В опыте 4 было проведена оценка распределения оксидов урана, осаждающихся на внутренней поверхности кварцевого реактора по зонам его нагрева при термической денитрации аэрозоля раствора. Полученные данные представлены в табл. 9.

Таблица 9 - Распределение оксидов урана по зонам нагрева кварцевого реактора (опыт 4 в табл. 8.)

Следует отметить, что 60 % распыленного уранилнитрата осела на стенке кварцевого реактора перед зоной нагрева 1-ой печи, где температура составляет 250 0С. В этой же зоне обнаружено и значительное количество триоксида урана. Небольшие количества уранилнитрата обнаружены по всей длине кварцевого реактора. Причиной осаждения уранилнитрата из аэрозоля на входе реактора может быть потеря стабильности аэрозоля раствора уранилнитрата при удалении из капель аэрозоля воды, для чего вполне достаточна температура 250 0С, существующая в этой части кварцевого реактора (кстати, косвенным подтверждением этого предположения может служить снижение эффективности распыления раствора при высокой концентрации уранилнитрата, обнаруженное в экспериментах на стенде). Осаждения уранилнитрата на входе в зону нагрева вероятно можно избежать, значительно уменьшив диаметр трубки, подводящей поток аэрозоля к кварцевому реактору на входе в зону нагрева 1-ой печи, что повысит линейную скорость аэрозоля и, возможно, предотвратит осаждение уранилнитрата. Кроме того, может оказаться полезным охлаждение трубки, проводящей аэрозоль в реактор.

Основным (по величине выхода) оксидом урана, образующимся при термообработке аэрозоля уранилнитрата, является трехокись урана (37,5 %). Основная часть трехокиси находится в первых двух зонах нагрева (перед входом в 1-ую печь и в зоне ее нагрева)

Закись-окись урана (15,8 %), образующаяся при денитрации аэрозоля раствора уранилнитрата практически полностью локализуется в зоне нагрева второй печи.

В ходе экспериментов по таблетированию полученных порошков оксидов урана было проведено прямое холодное прессование исходного порошка оксида урана без добавки связующего, с целью уменьшения объема хранимых отходов.

Для получения информации о потенциальной возможности компактирования оксида урана посредством прямого холодного прессования было проведено таблетирование порошка оксидов урана при давлении от 1 до 5 МПа без использования пластифицирующих добавок. Проведенные эксперименты показали (Рис.5), что порошок оксида урана может быть легко отпрессован в таблетки различного диаметра (до 10 мм в наших экспериментах), но механическая прочность таблеток невысока.