辐照法制备铀氧化物纳米材料及其应用研究

摘要

铀氧化物是重要的核燃料,其纳米化引起广泛关注.而对铀氧化物纳米材料的合成及性质了解还比较局限.在纳米粒子的制备方面,辐照法因可在较宽的温度范围内方便地得到一系列具有不同氧化-还原电位的活性物种而独具特色.据此利用γ射线对碳酸铀酰铵(AUC)和甲酸铵混合溶液进行辐照,发现AUC可以被高效的还原得到UO2纳米粒子.该UO2纳米粒子具有较好的稳定性，可以在400-500℃的温度下发生很好的晶化融合，使用温和的条件制备陶瓷级UO2粉末成为可能。进一步探索了甲酸铵量、总剂量、剂量率对还原效率的影响。在此基础上，提出了由UO2(CO3)34-水溶液体系制备UO2粉末的新流程，该流程具有工艺简单、不引入杂质、不产生废气、废液量低、烧结温度低及分离效率高等特点，在陶瓷级UO2核燃料的制备方面具有很好的应用前景。