Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Kemi

Hvorfor uranbrændstof bliver til oxid?

Uranbrændstof bliver ikke * til * oxid, det er faktisk designet til at være i form af urandioxid (UO2) i første omgang. Her er hvorfor:

* stabilitet: Urandioxid er en meget stabil forbindelse, hvilket gør det velegnet til atomreaktorer. Det er relativt modstandsdygtigt over for kemisk angreb og opløses ikke let i vand.

* smeltepunkt: UO2 har et højt smeltepunkt, hvilket betyder, at det kan modstå de høje temperaturer, der genereres i reaktorkernen.

* neutronabsorption: UO2 har en lavere neutronabsorptionshastighed sammenlignet med andre uranforbindelser, hvilket muliggør effektive fissionsreaktioner.

* brændstoffremstilling: UO2 fremstilles let i pellets, den form, hvori den bruges i brændstofstænger.

Under drift i en atomreaktor kan nogle urandioxid imidlertid oxideres yderligere for at danne urantrioxid (UO3) og andre oxider:

* Høje temperaturer: Den ekstreme varme inde i reaktorkernen kan forårsage en vis oxidation.

* ilt tilstedeværelse: Der er en lille mængde ilt til stede i reaktorens kølevæske, som kan bidrage til oxidation.

* Bestrålingsskade: Det intense strålingsmiljø inden for reaktoren kan forårsage strukturelle ændringer i UO2 -gitteret, hvilket gør det mere modtageligt for oxidation.

Denne yderligere oxidation er typisk en mindre effekt og styres gennem reaktordesign og -drift. Den primære form for uran i brændstoffet forbliver UO2, men en eller anden oxidation forventes og redegøres for.