ИСТИНА

Работа посвящена исследованию термической стабильности и последовательности фазовых превращений в системе U-C при нагреве на воздухе и оценке влияния стехиометрии (отношения C/U) на стадийность окисления и газовыделение. Объектами исследования служили карбиды урана, полученные электродуговым плавлением в атмосфере Ar: UC и UC2 (а также U2C3, синтезированный термообработкой смеси UC/UC2 при 1500 °C). Фазовый состав исходных образцов и продуктов превращений контролировали методом рентгенофазового анализа(РФА). Газовыделение и термоэффекты регистрировали методом ТГА-ДСК-МС при скорости нагрева 5 K/мин в воздухе. Вклад свободной углеродной фазы и её эволюцию при нагреве оценивали по КР-спектрам (область D/G-полос). Показано, что стехиометрия определяет как исходный фазовый состав (включая признаки углерод-дефицитной карбидной фазы/дефектности для UC2), так и температурные интервалы интенсивного окисления и характер выделения CO/CO2. Для UC фиксируется выраженная стадия быстрого набора массы в области ~200-450 °C с интенсивным выделением CO2, далее - переход к слабым эффектам и стабилизации ураноксидного продукта при более высоких температурах. Для UC2 окисление протекает с резким ростом массы в области ~230-400 °C, максимумами CO2/CO и последующей сменой направления процесса в диапазоне ~380-430 °C, что интерпретируется как конкуренция окисления карбида и выгорания/перестройки углеродной компоненты. Совместный анализ РФА, ТГА-ДСК-МС и КР-данных позволяет установить причинно-следственную связь «C/U => стадийность окисления => CO/CO2 => конечные фазы».