Труды КНЦ (Технические науки вып.4/2025(16))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 4. С. 15-21. Transactions of the Kola Science Centre of r A s . Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 4. P. 15-21. триоксид молибдена MoO 3 . В бинарной системе UO 3 - MoO 3 установлено [15] существование одного химического соединения — молибдата уранила UO 2 MoO 4 , разлагающегося [15, 16] c образованием закиси-окиси урана и MoO 3 . Аналогичным свойством обладают молибдаты плутония и нептуния, в то же время перитектический распад не характерен для молибдатов большинства продуктов деления, в том числе редкоземельных металлов, цезия и стронция. Указанное различие легло в основу перспективной схемы процесса перекристаллизации (рис. 1). Отметим, что исключение молибдата натрия из состава расплава-растворителя приводит к повышению температуры плавления системы до 800 °С, а также к увеличению скорости испарения MoO 3 , обладающего высоким давлением насыщенного пара и. кипящего при 1150 С . Рис. 1. Предложенная схема процесса перекристаллизационной очистки компонентов облученного ядерного топлива с использованием расплава соединений молибдена: ЛПД — летучие продукты деления; РБГ — радиоактивные благородные газы Для проверки эффективности предложенной технологической схемы был подготовлен имитатор ОЯТ, содержащий основные продукты деления в количествах, эквивалентных накопленным в ЭТВС (экспериментальных тепловыделяющих сборках), облучавшихся в реакторе МИР.М1 ГНЦ НИИАР в течение кампании длительностью 450 эфф. сут с плотностью потока тепловых нейтронов до 5,0 • 1018нейтр ■м-2 ■с-1. Состав подготовленного имитатора ОЯТ приведен в табл. 1. Массовая доля элементов относительно урана, % Таблица 1 Pu Cs Sr Nd La Eu Y Zr Si 17,4 0,88 0,05 0,75 0,75 0,75 0,05 0,62 7,5 Фазовый состав смесей определяли методом порош ковой дифракции рентгеновского излучения с применением порошкового дифрактометра Colibri производства АО «ИЦ “Буревестник”» (CuKa, режим съемки — непрерывный, скорость — 0,5 °/мин). Полученные данные обрабатывали с использованием программного обеспечения Match!, FullP rof и X ’Pert HighScore Plus. Распределение элементов по поверхности образцов исследовали методом рентгеновской энергодисперсионной спектроскопии (модуль ЭДС Aztec производства Oxford Instruments, размещенный на базе сканирующего электронного микроскопа Coxem CX-200 Plus). Результаты экспериментов показали, что триоксид молибдена является крайне эффективным растворителем компонентов облученного ядерного топлива. В частности, в течение контрольного промежутка времени (3 ч) при температуре 850 С достигается полное растворение U3Si2 в виде порошков и таблеток (рис. 2). Аналогичным образом растворяется диоксид плутония (порошок), © Артоболевский С. В., Коптяева А. Г., Подрезова Л. Н., Жуков Г. А., Лебедевская А. Е., 2025 17