第1章 绪论 1
1.1核能及其利用 1
1.1.1 核能 1
1.1.2 核能的利用 3
1.1.3核能在我国社会经济建设中的作用和地位 5
1.2核燃料与核燃料循环 6
1.2.1核燃料 6
1.2.2铀资源及其利用 8
1.2.3核燃料循环 12
1.3铀转化 17
1.3.1 铀转化的内容 18
1.3.2铀转化工艺过程特点 23
1.3.3铀转化生产技术的发展概况 26
参考文献 27
第2章 铀及其氧化物、氟化物的性质 29
2.1铀的基本性质 29
2.1.1铀在自然界中的分布 29
2.1.2铀的晶体结构和物理性质 30
2.1.3铀的化学性质及其重要化合物 34
2.1.4铀的水溶液化学 38
2.1.5铀的核性质 46
2.2铀-氧化物的性质 50
2.2.1铀-氧相图 51
2.2.2二氧化铀的物理、化学性质 51
2.2.3 三氧化铀的物理、化学性质 55
2.2.4八氧化三铀的物理、化学性质 57
2.2.5过氧化铀的物理、化学性质 58
2.3铀氟化物的性质 59
2.3.1铀的氟化物类型 59
2.3.2 三氟化铀的制备方法与基本性质 59
2.3.3 四氟化铀的物理、化学性质 60
2.3.4铀的中间氟化物 67
2.3.5 六氟化铀的物理、化学性质 68
2.3.6 氟化铀酰的物理、化学性质 74
参考文献 76
第3章 铀氧化物的制备 77
3.1 AUC热解还原法制备二氧化铀 77
3.1.1 AUC的制备方法 78
3.1.2 AUC的基本性质 79
3.1.3 AUC热解还原 81
3.1.4 AUC热解还原制备铀氧化物的工艺流程和设备 84
3.2 ADU热解还原法制备铀氧化物 90
3.2.1 ADU的组成与颗粒结构 90
3.2.2 ADU热解还原 94
3.2.3 ADU热解还原制备二氧化铀的工艺流程和关键设备 101
3.3 UNH脱硝还原法制备铀氧化物 105
3.3.1 硝酸铀酰的基本性质和热分解过程 105
3.3.2 UNH脱硝还原制备三氧化铀的工艺过程和关键设备 111
3.3.3 UNH一步脱硝还原法制备二氧化铀工艺过程 122
3.4高价铀氧化物还原制备二氧化铀 125
3.4.1 还原反应热力学 125
3.4.2还原反应动力学 126
3.4.3工艺流程和设备 136
3.5 陶瓷级二氧化铀的制备工艺 137
3.5.1 ADU法 138
3.5.2 AUC法 140
3.5.3干法转化流程 141
3.5.4 陶瓷级二氧化铀粉末的性能 145
3.6八氧化三铀的制备 146
3.6.1 AUC法 147
3.6.2 ADU法 147
3.6.3煅烧法 147
3.6.4六氟化铀转化法 147
3.7三氧化铀、二氧化铀的活化 148
3.7.1 流化床脱硝UO3的活化技术 148
3.7.2 UO2的活化技术 154
3.8铀氧化物制备中的还原反应器 155
3.8.1 对还原反应器的要求 156
3.8.2还原反应器的应用 156
3.9铀氧化物产品的质量要求 160
3.9.1 天然二氧化铀产品的质量要求 160
3.9.2 陶瓷级二氧化铀产品的质量要求 161
参考文献 162
第4章 四氟化铀的制备 163
4.1 四氟化铀生产技术的发展与制备工艺 163
4.1.1 四氟化铀生产技术的发展 163
4.1.2 四氟化铀的制备工艺 163
4.2 四氟化铀的“湿法”生产 164
4.2.1 四氟化铀“湿法”生产工艺原理 164
4.2.2 四氟化铀“湿法”生产工艺过程 165
4.2.3 湿法生产的纯化作用 175
4.2.4 四氟化铀“湿法”生产工艺流程与关键设备 175
4.3 四氟化铀的“干法”生产 186
4.3.1 二氧化铀氢氟化反应的热力学和动力学 187
4.3.2二氧化铀氢氟化的工艺过程和设备 200
4.3.3 氢氟化尾气处理与氟化氢的回收 232
4.4 由高价铀氧化物直接制备四氟化铀 237
4.5 四氟化铀产品的质量要求 239
参考文献 239
第5章 六氟化铀制备 241
5.1六氟化铀制备方法概述 241
5.1.1 六氟化铀制备的技术途径 241
5.1.2 氟化法制备六氟化铀的技术发展 243
5.2四氟化铀与氟气反应机理 244
5.2.1 四氟化铀与氟气反应的热力学特性 245
5.2.2 四氟化铀与氟气反应的动力学特性 245
5.3六氟化铀制备的工艺过程和关键设备 251
5.3.1 六氟化铀的制备工艺介绍 251
5.3.2 氟化反应器及其应用 256
5.3.3 六氟化铀产品收集 283
5.3.4 氟气的回收再利用 294
5.3.5 六氟化铀的纯化 296
5.3.6排放气体的净化处理 305
5.4铀氧化物氟化制备六氟化铀的方法 313
5.4.1 铀氧化物直接氟化的基本原理 313
5.4.2 直接氟化的工艺过程和设备 315
5.4.3 氟化产品的收集 317
5.4.4 工艺尾气的净化 317
5.5六氟化铀产品的质量要求 317
参考文献 318
第6章 电解制氟 320
6.1氟的性质和氟气制备方法概述 320
6.1.1 氟在自然界中的分布和用途 320
6.1.2 氟气和氟化氢的主要物理、化学性质 321
6.1.3 氟气的制备方法与技术发展 329
6.2 电解制氟的基本原理 331
6.2.1 电化学基本知识 332
6.2.2 电解制氟的基本原理 342
6.2.3极化与阳极效应 344
6.3 电解制氟的工艺过程与设备 349
6.3.1 中温电解制氟 350
6.3.2 高温电解制氟 364
6.3.3 其他电解制氟设备的应用 369
6.4 电解制氟过程中有关材料的性能要求 370
6.4.1 电解质 370
6.4.2 电解槽的结构材料 372
6.4.3 电极材料 373
6.4.4无水氟化氢 377
6.4.5 密封材料 378
6.5阴、阳极气体的净化技术 378
6.5.1 阳极气体的净化 379
6.5.2 阴极气体的净化 381
6.6 电解质的再生回收 383
6.6.1 电解质再生回收的基本原理 384
6.6.2 电解质再生回收的工艺流程 384
参考文献 385
第7章 辐射防护与生产安全 387
7.1铀的辐射特性与安全操作 387
7.1.1铀的辐射特性及危害 387
7.1.2铀转化过程中的辐射防护 389
7.2铀的化学毒性及防护 390
7.3表面去污技术 390
7.3.1皮肤的去污 390
7.3.2 个人防护用品的去污 391
7.3.3 工作场所、仪器设备表面的去污 391
7.4核事故及其应急处理措施 394
7.4.1 核应急和应急状态的分级 394
7.4.2核事故应急管理工作的方针政策 395
7.5铀转化生产的职业卫生 396
7.5.1特征性物质的使用和释放 396
7.5.2 其他职业性有害因素与防治 400
7.6放射性废物的管理 402
参考文献 403