ПОЛУЧЕНИЕ ФТОРИДА ВОДОРОДА ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ОБЕДНЕННОГО ГЕКСАФТОРИДА УРАНА С МЕТАНОМ И КИСЛОРОДОМ В РЕЖИМЕ ГОРЕНИЯ

Выполнены расчетные и экспериментальные исследования получения фторида водорода из гексафторида урана при его взаимодействии с метаном и кислородом в режиме горения. Расчеты показали, что в термодинамически равновесной смеси в системе элементов U–F–C–H–O, в которой количество атомов водорода больше или равно количеству атомов фтора, а количество атомов кислорода в два раза превышает количество атомов урана, при температуре выше 1100 K основным фторсодержащим веществом является фторид водорода, а основными урансодержащими веществами — оксиды урана. Фториды и оксифториды урана составляют порядка 3% смеси, а фториды и оксифториды углерода в ней отсутствуют. Требуемая температура смеси может быть достигнута при взаимодействии гексафторида урана с метаном и кислородом в режиме горения. Установлено экспериментальным путем, что в реакторе типа туннельной горелки диаметром 142 мм в смеси UF₆–CH₄–O₂ с мольным соотношением веществ, близком к 1.0:1.5:2.5, факел надежно формируется с помощью самовоспламеняющейся пары F₂–NH₃ и стабильно горит при расходе гексафторида урана порядка единиц граммов в секунду. Основным урансодержащим продуктом процесса горения является смесь оксидов урана UO₂ и U₃O₈, в которой присутствует ковалентно связанный фтор в количестве порядка 1% в основном в форме UF₄, а основным фторсодержащим продуктом является плавиковая кислота с содержанием фторида водорода больше 95%.
Выполнены расчетные и экспериментальные исследования получения фторида водорода из гексафторида урана при его взаимодействии с метаном и кислородом в режиме горения. Расчеты показали, что в термодинамически равновесной смеси в системе элементов U–F–C–H–O, в которой количество атомов водорода больше или равно количеству атомов фтора, а количество атомов кислорода в два раза превышает количество атомов урана, при температуре выше 1100 K основным фторсодержащим веществом является фторид водорода, а основными урансодержащими веществами — оксиды урана. Фториды и оксифториды урана составляют порядка 3% смеси, а фториды и оксифториды углерода в ней отсутствуют. Требуемая температура смеси может быть достигнута при взаимодействии гексафторида урана с метаном и кислородом в режиме горения. Установлено экспериментальным путем, что в реакторе типа туннельной горелки диаметром 142 мм в смеси UF₆–CH₄–O₂ с мольным соотношением веществ, близком к 1.0:1.5:2.5, факел надежно формируется с помощью самовоспламеняющейся пары F₂–NH₃ и стабильно горит при расходе гексафторида урана порядка единиц граммов в секунду. Основным урансодержащим продуктом процесса горения является смесь оксидов урана UO₂ и U₃O₈, в которой присутствует ковалентно связанный фтор в количестве порядка 1% в основном в форме UF₄, а основным фторсодержащим продуктом является плавиковая кислота с содержанием фторида водорода больше 95%. Автор:  Д. С. Пашкевич, А. Р. Зимин, Ю. И. Алексеев, Д. А. Мухортов, П. С. Камбур, В. Б. Петров, Д. А. Баженов, В. В. Капустин, П. А. Смолкин, Т. А. Фeдорова
Ключевые слова:  обедненный гексафторид урана, фторид водорода, диоксид урана, метан, горение
Стр:  154