Modeling of the composition of the gas phase over uranium–plutonium mononitride containing oxygen impurities and fission products

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅或者付费存取

详细

The composition of the gas phase over uranium–plutonium nitride U0.8Pu0.2N0.99500.005 containing oxygen impurities and fission products after fast neutron irradiation to a burnup of 13.6% heavy atoms (h.a.) was subjected to a thermodynamic analysis in the temperature interval 900–2000 K. In this interval, the accumulation of fission products in the fuel leads to the formation of a multicomponent gas phase containing the following main elements and compounds: fuel (Pu, PuO, PuN, U, UO, UN), highly volatile (Cs, N2, Ba, Sr, CsI, BaI, SrI, I), volatile (Te, Pd, BaO, NdO, LaO, SrO, CeO), low-volatile metallic (Nd, Mo, Y, Tc, La, Ce, Zr), and low-volatile nitrides (NdN, LaN, CeN, YN, ZrN). The partial pressures of these components of the gas phase over U0.8Pu0.2N0.99500.005 at the 13.6% burnup as functions of temperature were calculated.

全文:

受限制的访问

作者简介

G. Bulatov

Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry, Russian Academy of Sciences

编辑信件的主要联系方式.
Email: bulatov@ipc.rssi.ru
俄罗斯联邦, Leninskii pr. 31, korp. 4, Moscow, 119071

K. German

Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry, Russian Academy of Sciences

Email: guerman_k@mail.ru
俄罗斯联邦, Leninskii pr. 31, korp. 4, Moscow, 119071

参考

  1. Драгунов Ю.Г., Лемехов В.В., Смирнов В.С., Чернецов Н.Г. // Атом. энергия. 2012. Т. 113. Вып. 1. С. 58–64.
  2. Троянов В.М., Грачев А.Ф., Забудько Л.М., Скупов М.В. // Атом. энергия. 2014. Т. 117. Вып. 2. С. 69–75.
  3. Киселев Г. В. // Атом. техника за рубежом. 2001. № 7. С. 11–16.
  4. Thetford R., Mignanelli M. // J. Nucl. Mater. 2003. Vol. 320. P. 44–53.
  5. Булатов Г.С., Гедговд К.Н., Любимов Д.Ю. // Материаловедение. 2005. № 6. С. 43–49.
  6. Булатов Г.С., Гедговд К.Н., Любимов Д.Ю. // Материаловедение. 2010. № 9. С. 2–7.
  7. Arai Y., Morihira M., Ohmichi T. // J. Nucl. Mater. 1993. Vol. 202. Р. 70–78.
  8. Кузин М.А., Абрамов C.В., Грачёв А.Ф., Жеребцов А.А., Никитин О.Н., Кузьмин С.В. // Сб. тр. АО “ГНЦ НИИАР”. 2022. Вып. 1. С. 26–30.
  9. Jaques B.J., Watkins J., Croteau J.R., Alanko G.A., Tyburska-Püschel B., Meyer M. et al. // J. Nucl. Mater. 2015. Vol. 466. P. 745–754. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2015.06.029
  10. Watkins J.K., Gonzales A., Wagner A.R., Sooby E.S., Jaques B.J. // J. Nucl. Mater. 2021. Vol. 553. Article 153048. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2021.153048
  11. Федоров М.С., Байдаков Н.А., Жиганов А.Н., Зозуля Д.В. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2020. Т. 63. № 6. С. 12–18. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20206306.6185
  12. Алексеев С.В., Зайцев В.А. Нитридное топливо для ядерной энергетики. М.: Техносфера, 2013. 240 с.
  13. Любимов Д.Ю., Андросов А.В., Булатов Г.С., Гедговд К.Н. // Радиохимия. 2014. Т. 56. № 5. С. 423–426.
  14. Любимов Д.Ю., Дерябин И.А., Булатов Г.С., Гедговд К.Н. // Атом. энергия. 2015. Т. 118. Вып. 1. С. 24–29.
  15. Любимов Д.Ю., Андросов А.В., Булатов Г.С., Гедговд К.Н. // Атом. энергия. 2013. T. 114. Вып. 4. C. 198–202.
  16. Ватолин Н.А., Моисеев Г.К., Трусов Б.Г. Термодинамическое моделирование в высокотемпературных неорганических системах. М.: Металлургия, 1994. 352 с.
  17. Рогозкин Б.Д., Степеннова Н.М., Прошкин А.А. // Атом. энергия. 2003. Т. 95. Вып. 3. С. 208–221.
  18. Grenthe I., Gaona X., Plyasunov A.V., Linfeng Rao, Runde W.H., Grambov B. et al. Second Update of U, Np, Pu, Am and Tc. NEA № 7500. OECD 2020. 1572 p.
  19. Lyubimov D.Yu., Bulatov G.S., German K.E. // Radiochemistry. 2021. Vol. 63. N 1. P. 16–20. https://doi.org/10.1134/S1066362221010033
  20. Котельников Р.Б., Башлыков С.Н., Каштанов А.Н., Меньшикова Т.С. Высокотемпературное ядерное топливо. М.: Атомиздат, 1978. 2-е изд. 432 с.
  21. Ogawa T., Kobayashi F., Sato T., Haire R.G. // J. Alloys Compd. 1998. Vol. 271–273. P. 347–354.
  22. Hirschhorn J., Hilty F., Tonks M.R., Rosales H. // JOM. 2021. Vol. 73. P. 3528–3543. https://doi.org/10.1007/s11837-021-04873-x
  23. Herman A., Ekberg C. // Res. Rev.: J. Mater. Sci. 2017. Vol. 5. № 4. C. 83–99. https://doi.org/10.4172/2321-6212.1000196
  24. Chevalier P.-Y., Fisher E., Cheynt B. // J. Nucl. Mater. 2000. Vol. 280. P. 136–150.
  25. Булатов Г.С., Гедговд К.Н., Глазунов М.П., Якункина Т.В. // Материаловедение. 1998. № 9. С. 8–12.
  26. Загрязкин В.Н., Болотов С.В. // Вопр. атом. науки и техники. Сер.: Атом. материаловедение. 1982. Вып. 3 (14). С. 16–30.
  27. Alcock C.K., Itkin V.P., Horrigan M.K. // Can. Metall. Quart. 1984. Vol. 23. N 3. P. 309–313.
  28. Булатов Г.С., Гедговд К.Н., Любимов Д.Ю., Бондаренко Г.Г., Якункин М.М. // Тр. XIХ Междунар. совещания “Радиационная физика твердого тела” (Севастополь, 31 августа–5 сентября 2009 г.) / Под ред. Г.Г. Бондаренко. М.: НИИ ПМТ, 2009. С. 651–658.
  29. Булатов Г.С., Гедговд К.Н., Любимов Д.Ю. // Материаловедение. 2009. № 1. С. 2–7.
  30. Gutorova S.V., Logunov M.V., Voroshilov Yu.A., Babain V.A., Shadrin A.Yu., Podoynitsyn S.V. et al. // Russ. J. Gen. Chem. 2024. Vol. 94. Suppl. 2. P. S243–S430. https://doi.org/10.1134/S1070363224150015

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Partial pressures of fuel elements: plutonium, uranium and their monoxides and mononitrides in the gas phase over stoichiometric uranium-plutonium mononitride containing an oxygen impurity (0.032 wt.% O), at a burnup of 13.6% of the fuel element, depending on the temperature. 1 – Pu, 2 – PuO, 3 – PuN, 4 – U, 5 – UO, 6 – UN

下载 (94KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Partial pressures of volatile fission products, their iodides and nitrogen in the gas phase over stoichiometric uranium-plutonium mononitride containing an oxygen impurity (0.032 wt% O) at a burnup of 13.6% of the t.a. depending on the temperature. 1 – Cs, 2 – N2, 3 – Ba, 4 – Sr, 5 – CsI, 6 – BaI, 7 – SrI, 8 – I

下载 (99KB)
索引源数据
4. Fig. 3. Partial pressures of volatile fission products (Te, Pd), alkaline earth metal oxides and lanthanides in the gas phase over stoichiometric uranium-plutonium mononitride containing an oxygen impurity (0.032 wt% O) at a burnup of 13.6% of the fission product, depending on temperature. 1 – BaO, 2 – Te, 3 – Pd, 4 – NdO, 5 – LaO, 6 – SrO, 7 – CeO

下载 (103KB)
索引源数据
5. Fig. 4. Partial pressures of low-volatile metallic fission products in the gas phase over stoichiometric uranium-plutonium mononitride containing an oxygen impurity (0.032 wt% O) at a burnup of 13.6% t.a. depending on temperature. 1 – Nd, 2 – Mo, 3 – Y, 4 – Tc, 5 – La, 6 – Ce, 7 – Zr

下载 (98KB)
索引源数据
6. Fig. 5. Partial pressures of low-volatile nitrides of metallic fission products in the gas phase over stoichiometric uranium-plutonium mononitride containing an oxygen impurity (0.032 wt% O) at a burnup of 13.6% t.a. depending on temperature. 1 – NdN, 2 – LaN, 3 – CeN, 4 – YN, 5 – ZrN

下载 (88KB)
索引源数据

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2025