4. U3o8– закись-окись урана

К настоящему времени установлено, что закись-окись имеет три кристаллические модификации. Наиболее изученной является — U₃O₈, в которую переходит любой окисел урана при прокалке на воздухе.

Значения плотности U₃O₈, наеденные экспериментально, лежат в пределах 7,193-8,34 г/см³и меньше теоретического 8,39 г/см³. Закись-окись является полупроводником с избытком металла. Однако при пропускании через нее тока возникает явление поляризации, которое указывает на то, что в данном случае электропроводность по своей природе не является чисто электронной. Закись-окись – парамагнитна.

Приращение теплосодержания при образовании закиси-окиси из элементов ∆H₂₉₈= -856,3±3,1 ккал/моль. Стандартное изменение изобарного потенциала ∆Z⁰₂₉₈= -804,1 ккал/моль. Зависимость теплоемкости от температуры дается следующим уравнением:

С_р = 62,6 + 6,6 * 10^-3*Т – 2,5 * 10⁵ * Т^-2

Энтропия закиси-окиси урана ∆S₂₉₈= 67,53 э.е.

5. Uo3– трехокись урана

К настоящему времени имеются сведения о существовании по крайней мере пяти кристаллических и одной рентгеноаморфной модификации трехокиси урана.

Трехокись урана – полупроводник с избытком металла. Электропроводность ее вплоть до 300С очень мала. Большинство исследователей считает трехокись урана парамагнитной.

Зависимость теплоемкости от температуры дается уравнением:

С_р = 22,09 + 2,54 * 10^-3*Т – 2,973 * 10⁵ * Т^-2

Энтропия при 298°К равна 23,57 ± 0,06 э.е.

Фазовые соотношения в системе уран-кислород.

Изучение фазовых соотношений в системе уран – кислород проведено, в основном, за последние двадцать пять лет.

Фазовые соотношения в данной системе весьма сложны и не всегда достаточно достоверно установлены. Последнее в значительной степени объясняется тем, что на многих участках диаграммы состояния трудно реализовать равновесие из-за очень малой скорости фазовых превращений в твердом состоянии. Вследствие этого ряд вопросов остается дискуссионным и требует дальнейшего изучения.

6. U–UO₂

Область между металлическим ураном и двуокись урана относительно проста и подробно описана. Растворимость металлического урана в двуокиси очень мала, так же как и растворимость двуокиси в уране. В области U–UO₂при любом отношении кислорода к урану в твердых фазах система состоит из двух фаз: металлический уран и двуокись (при температурах ниже 1200 К).

7. Uo2–uo2,25

Эта область системы уран-кислород подробно изучалась многими исследователями. В решетке типа флюорита имеется достаточно пространства для внедрения кислорода. Поэтому на базе этой решетки образуется фаза UO_2+x– нестехиометрического состава с широкой областью гомогенности. Верхний предел содержания кислорода в этой фазе зависит от температуры, а именно:UO_2,05при 450С;UO_2,10при 550С;UO_2,15при 850иUO_2,20при 940С.

Препарат U₄O₉(UO_2,25) в области температур от 100 – 950С однофазен. При 900С область гомогенности окисловU₄O₉простирается отUO_2,24доUO_2,26.

Шанер считает, что U₄O₉обладает несколько более широкой областью гомогенности, которая простирается отUO_2,20доUO_2,25при 940С и отUO_2,22доUO_2,25при комнатной температуре. В остальной части рассматриваемой области составов система двухфазна; одновременно сосуществуют фазы:UO_2+x–U₄O_9-у. На рис. 3 приведена диаграмма состояния системыUO₂–U₄O₉.