ИСТИНА

Проект посвящен карбидам урана, которые исторически были важны для использования в реакторах на быстрых нейтронах благодаря своим благоприятным свойствам, таким как высокая плотность урана, теплопроводность и низкая концентрация атомов замедлителя. Исследования направлены на оптимизацию условий синтеза, хранения и утилизации карбидно-урановых твэлов, что будет способствовать созданию более эффективного и экономичного ядерного топлива.

The project focuses on uranium carbides, which have historically been important for use in fast neutron reactors due to their favourable properties such as high uranium density, thermal conductivity and low concentration of moderator atoms. Uranium monocarbide (UC) is particularly favoured due to its ability to stabilise uranium fission products and its high performance as nuclear fuel. However, problems remain in controlling stoichiometry during synthesis because uranium mono- and dicarbides can mix unrestrictedly at high temperatures. In addition, the hydrolysis of uranium carbides in air and their transformations at the atomic level in interlayer atmospheres are poorly understood areas, with U2C3 being the most stable phase in air, hydrolysed only at temperatures above 300°C. The project is relevant for the development of carbide-uranium fuels, especially for small modular high-temperature reactors, due to the high density of uranium and the possibility of achieving high burn-up rates. The scientific novelty lies in the improvement of stoichiometric control in the synthesis process to reduce costs and required temperatures, and in the study of the behaviour of uranium carbides in air and in an inert atmosphere at different temperatures. This research is aimed at optimising the conditions for synthesis, storage and utilisation of uranium carbide fuel rods, which will contribute to the development of more efficient and cost-effective nuclear fuel.

• Будут синтезированы карбиды урана с различной стехиометрией • Определены термогравиметрические свойства синтезированных карбидов урана, в частности, описаны химические превращения, происходящие в результате выдерживания карбидов урана при высоких температурах • Определены изменения степени окисления урана и его локального окружения при выдерживании при высоких температурах

Руководитель проводил твердофазный синтез разновалентных оксидов урана и синтез соединений актинидов в растворах. Руководитель проводил характеризацию синтезированных оксидов и соединений актинидов указанными методами: спектроскопия комбинационного рассеяния, спектроскопия рентгеновского поглощения, растровая электронная микроскопия и другие. С использованием спектроскопии комбинационного рассеяния автор установил возможность регистрации перехода UO2 в U4O9 через UO2,05, UO2,10, UO2,15, UO2,20 путем отслеживания относительной интенсивности двух линий рассеяния (560 и 620 см-1). Руководитель впервые синтезировал и охарактеризовал ряд соединений состава Cs[An(SO4)2(H2O)3]∙H2O (An = U, Np, Pu, Am) c использованием лабораторного рентгеновского спектрометра и других инструментальных методов. Руководитель впервые зарегистрировал получение U4O8,899 по результатам спектроскопии EXAFS после выдерживания синтезированного оксида U4O9 в имитаторе лёгочной жидкости.