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英發明制備鈾氮化合物新方法

發布時間:2012年7月3日 來源:

英國諾丁漢大學6月28日發布新聞公告稱,該校研究人員發明了一種制備鈾氮化合物的新方法,不僅制備條件要求比現行方法低很多,且清潔高效。鈾氮化合物因其高密度、高穩定....

   英國諾丁漢大學6月28日發布新聞公告稱,該校研究人員發明了一種制備鈾氮化合物的新方法,不僅制備條件要求比現行方法低很多,且清潔高效。
  
  鈾氮化合物因其高密度、高穩定性和高熱導性等特點,被認為有望成為未來反應堆所需核燃料。該種化合物通常是在高溫高壓下將氮或氨與鈾混合而獲得,但其制備條件十分嚴格,且制備過程中會產生難以去除的雜質,因此近年來科學家們努力嘗試是否可以在低溫下使用分子方法來進行制備。過去多次制備鈾氮三鍵的嘗試都需要5開爾文(零下268攝氏度)的低溫,這一要求十分嚴苛,需要專門的設備和技術,因此很難操作。
  
  據諾丁漢大學新聞公告介紹,該校研究人員發明的新方法相對簡單。他們用大量的氮配體(與金屬綁定的有機分子)將鈾包裹起來,形成一個內含氮化物的防護“口袋”;在合成過程中注入弱綁定的鈉離子(帶正電離子),用來有效阻隔氮與其他元素的化學反應,以保證氮化物的穩定;然后再將結構中的鈉離子剔除,最終得到穩定的鈾氮三鍵。公告稱,使用該方法制備的鈾氮化合物不僅在室溫情況下可保持穩定狀態,且可以晶體或粉末形式存儲于容器中。
  
  諾丁漢大學的史蒂芬·里德爾博士表示,這一新方法簡單易行,且有助于科學家理解鈾共價化學鍵的性質與范圍,這十分重要,可能會有助于從核廢料中提取2%—3%的高放射性物質。
  
  新聞公告稱,這一突破性研究成果表明,在未來的核能產業中,鈾氮化合物材料可成為現行的混合氧化物核燃料的有效替代品。  

 


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