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

для UCI 3 . В тигле не обнаруживается даже следов кадмия. Поскольку температура реакции близка к температуре кипения металлического кадмия (/b(CdCb) = 767 °C), он полностью улетучивался и осаждался на холодных частях пробирки. Время х, мин Рис. 3. Изменение концентраций CdCl2 и UC l3 в расплавленной эвтектике L iC l-K C l со временем в ходе реакции (1) при 750 °C Чтобы понять, какие процессы протекают при взаимодействии UN c CdCl2, было выполнено термодинамическое моделирование с использованием программы H SC -7 Chemistry (лицензия № 7 117 5 ). Моделирование показало, что при 500 °С параллельно с реакцией (1) протекает ещё не менее семи реакций, приводящих к образованию UNCl и ряда нестехиометрических нитридов урана, таких как UN1j50, UN1j51, UN1>55, U N ,59, UN 1 ,69, UN 1 , 73 , UN 2 . Это можно видеть на рис. 4. Исходный UN расходуется на образование суммы этих нитридов, после чего достигается равновесное состояние. Новые добавки CdCl2 лишь немного смещают равновесие в сторону образования UC l3. Из рис. 4 также видно, что степень конверсии UN ^ UC l3 составляет всего около 30 %. Она лишь немного повышается с увеличением содержания CdCl2. Эти цифры близки к экспериментальным данным. При 500 °С даже теоретически невозможно достичь конверсии UN ^ UC l3, близкой к 100 %. km ol File: C :\H S C 7 \G ib b s\R 1 .O G I Рис. 4. Результаты моделирования равновесного состава системы UN — CdCl 2 в расплаве (LiCl-KCl)eut. при 500 °С с учетом всех возможных продуктов взаимодействия Моделирование процесса при 750 °C , напротив, показывает, что полная конверсия вполне достижима при полуторакратном и выше избытке CdCl 2 от стехиометрического. При этом реакция хлорирования также протекает с образованием суммы нестехиометрических нитридов, но в этом случае достаточно небольшого избытка CdCl 2 для практически полного смещения равновесия в сторону образования UC l 3 . Нитридхлорид (UNCl) и остальные нитриды в этом случае являются промежуточными продуктами. 433