159059. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fémurán és alacsony olvadáspontú ötvözetekben levő urán karbulálására
7 159059 8 1. példa Ebben a példában a fémuránt in situ képzett metánnal karburáljuk, amelyet hidrogénből és szénből állítunk elő. 30 g finomeloszlású szenet (krakkolásnál képződött szén) a 7 tartályba adagolunk. Hidrogénes átöblítés és vákuumban 1000 C-on történő gázméntesítés után 1,95 g fémuránt (forgács) tartalmazó 8 tartályt a berendezésbe helyezzük. A hőmérsékletet kb. 200 C°-ra állítjuk be. A hidrogén hatására uránhidrid képződik. Ezután a hőmérsékletet 500 C°-ra emeljük abból a célból, hogy az uránt dehidrogénezzük, A dehidrogénezés után a karburáló reaktor hőmérsékletét 800 + 5 C°-ra, a metánképző reaktor hőmérsékletét 1200 + 5 C°-ra állítjuk be. A kapott termékből vett mintát 26 óra állás után extraháljuk. A röntgenanalízis alapján a következő eredményeket kapjuk: UC=98i0 /o, U0 2 = 2%. A Cesszes analízis eredménye = 4,63%-2. példa A fémurán karburálását magasabb uránkarbidok (C = 4,8 súly%) redukálásával nyert metánnal végezzük zárt rendszerben, egy ellenálláskemence és alumíniumoxidcső reaktor felhasználásával. A fémuránt és a a metán előállítására szolgáló magasabb uránkarbidot (amelynek képlete UCj.,46) két egymás fölött elhelyezett alumíniumoxid-tartályba helyezzük. Az UC|,4o súlya 42; 95 g. ' • • A fémurán súlya: 1,1 g. A rendszert hidrogénnel a levegő eltávolításáig átöblítjük. Ezután a fémuránt 220 C°-on hidrogénezzük, majd dehidrogénezzük abból a célból, hogy finomeloszlású por alakjában kapjuk. A gáztartályt beiktatjuk a rendszerbe, ezt 2250 ml hidrogénnel megtöltjük és a karburálási műveletet 840 C°-on 18 óra hosszat folytatjuk. A fémurán alakjában bevezetett urán ezután gyakorlati szempontból teljes mértékben uránmonokarbiddá alakul át, amely csak nyomnyi mennyiségű uránoxidot tartalmaz röntgenelemzés alapján. Az uránmonokarbidra számított teljes szénelemzés eredménye 4,75 súly%. 3. példa Ebben a példában a fémuránt olyan metánnal karburáljuk, amelyet magasabb uránkarbidok (Pösszes — 4,8%) reduikedójiájval zárt rendszerben ellenálláskemencében és alumíniumoxid csőben állítottunk elő. 2,52 g fémuránt és UQ/,9 képletű uránkarbidot két egymás fölött elhelyezett alumíniumoxid-tartályba helyezünk. A rend-5 szert a levegő kiszorításáig hidrogénnel átöblítjük (a hővezető fejrészt ellenőrizzük). Ezután a fémuránt 240 C°-on hidrogénezzük, majd dehidrogénezzük abból a célból, hogy finomeloszlású poralakú terméket nyerjünk. 10 A zárt rendszerbe behelyezett gáztartályt 2800 ml hidrogénnel megtöltjük, majd a karburálást 1000 C°-on 6 óra hosszat végezzük. 15 Röntgenanalízis alapján megállapítottuk, hogy a fémurán alakjában bevitt minta gyakorlati szempontból teljes mértékben átalakult uránmonokarbiddá, amely csak nyomokban tartalmaz uránoxidot. 20 Az urán-monokarbid összes széntartalmát megvizsgáljuk, amelynek eredményeképpen az összes széntartalom 4,82%-nak adódik. 4. példa Ebben a példában 10 súly% uránt tartalmazó 30 U—Zn ötvözet karburálását ismertetjük metán felhasználásával. 160,4 g fenti ötvözetet ellenálláskemencébe helyezünk be és a hőmérsékletet potenciométerrel 35 összekapcsolt hőelemmel szabályozzuk. A karburálási hőmérsékletet 850 C°-ra emeljük, a zárt rendszert fokozatosan megnyitjuk és a levegő kizárása végett vízgőzzel telítjük. Ez-40 után a rendszert ismét zárjuk és 4450 ml olyan összetételű karburálógázt vezetünk be, amely a pGH4 r = 0,39 45 pH2 + pCH 4 egyensúlyi értéknek felel meg. 50 A kemence fűtését bekapcsoljuk és a hőmérsékletet a kívánt értékre emeljük. A műveletét akkor fejezzük be, ha a gázösszetétel kimutathatóan 55 pCH4 = 0,0:13 pH, + pCH4 érték körül állandósul. A karburálási idő kb. 15 A röntgenspektrográfiai elemzés alapján, a következő értékek adódnak: 65 UC=98% UC2 = O U0 2 i=2%. 4
