Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 1/2018(9) часть 1)

Сведения об авторах Кременецкий Вячеслав Георгиевич кандидат химических наук, Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева ФИЦ КНЦ РАН, г. Апатиты, Россия kreme_vg@chemy .kolasc.net.ru Кузнецов Сергей Александрович доктор химических наук, Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева ФИЦ КНЦ РАН, г. Апатиты, Россия kuznet@chemy.kolasc.net.ru Kremenetsky Vyacheslav Georgievich PhD (Chemistry), I. V. Tananaev Institute of Chemistry and Technology of Rare Elements and Mineral Raw Materials of the Federal Research Centre “Kola Science Centre of the Russian Academy of Sciences”, Apatity, Russia kreme_vg@chemy.kolasc.net.ru Kuznetsov Sergey Aleksandrovich Dr. Sc. (Chemistry), I. V. Tananaev Institute of Chemistry and Technology of Rare Elements and Mineral Raw Materials of the Federal Research Centre “Kola Science Centre of the Russian Academy of Sciences”, Apatity, Russia kuznet@chemy.kolasc.net.ru DOI: 10.25702/KSC.2307-5252.2018.9.1.414-417 УДК 544.6.018-38-143 : 546.791'795-31.05 ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ И СОСТАВ КАТОДНЫХ ОСАДКОВ UO 2 - ThO 2 В. Е. Кротов Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН, г. Екатеринбург, Россия Аннотация При электролизе расплавов (N aG -K C l^ — UO 2 CI 2 — ThCl 4 получены кристаллические катодные осадки UO 2 -ThO 2 , содержащие 30 -50 мол. % ThO 2 . Они образуются в результате одновременного протекания на электроде реакции восстановления ионов UO 2 2+ до UO 2 и реакции обмена между UO 2 и ионами Th (IV). Показано, что концентрация ThO 2 , равная 50 мол. %, является предельной и лимитируется термодинамикой реакции обмена между диоксидом урана и ионами тория. Ключевые слова: катодный осадок, система UO 2 — ThO 2 , расплавленный солевой электролит, UO 2 CI 2 , ThCl 4 . ELECTROLYTIC SYNTESIS AND CATHODE UO 2 - ThO 2 DEPOSITS COMPOSITION V. E. K ro to v Institute o f High-Temperature Electrochemistry o f the Ural Branch o f the RAS, Yekaterinburg, Russia A b stra c t Single phase crystal cathode UO 2 — ThO 2 deposits, which contain 30 -50 mol. % of ThO 2 , have been obtained at the (N a G -K C l^ — UO 2 G 2 — ThCl 4 melt electrolysis. They were formed through simultaneous UO 2 2+ ions reduction reaction to UO 2 and exchange reaction between Th (IV) ions and UO 2 at the electrode. It has been shown that the ThO 2 concentration, equal to 50 mol %, is the ultimate and is limited by exchange reaction thermodynamics. Keywords: cathode deposit, UO 2 — ThO 2 system, molten salt electrolyte, UO 2 C 2 ThC4. Введение Твердые растворы UO 2 — ThO 2 являются перспективным ядерным горючим реакторов на быстрых нейтронах. Их применение позволяет вовлечь в топливный цикл большие запасы природного тория в результате образования из него делящегося изотопа урана с массовым числом 233. До сих пор синтезированы только их порошкообразные композиции, в том числе и в и среде солевых расплавов [1, 2]. Ранее при электролизе расплавленной эквимольной смеси NaCl-KCl, содержащей добавки UO 2 Cl 2 и ZrCl4, мы получили кристаллические катодные осадки UO 2 -ZrO2. Концентрация ZrO 2 в них достигала 98 мол. % [3, 4]. Они образуются в результате одновременного протекания на катоде реакции восстановления ионов UO22+ до UO 2 и реакции обмена между диоксидом урана и ионами циркония? присутствующими в солевом расплаве [3]. 414