Thermal expansion and steam oxidation of uranium mononitride analysed via in situ neutron diffraction
Thermal expansion and steam oxidation of uranium mononitride analysed via in situ neutron diffraction
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通过原位中子衍射分析一氮化铀的热膨胀和蒸汽氧化
DOI：
10.1016/j.jnucmat.2022.154215
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发表时间：
2023
影响因子：
3.1
通讯作者：
Liu J
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liu J
原位中子粉末衍射实验应用于一氮化铀作为有前景的轻水反应堆燃料材料的物理、动力学和微观结构表征。热膨胀系数和各向同性 Debye Waller 因子是通过在 499–1873 K 范围内连续进行 Rietveld 精化获得的。在 11 mg/min D2O 流量下，观察到 UN 颗粒（95.2% 密度）的氧化在 623 K 以上开始，并且随着活化能的增加，速率从 673 K 增加到 773 K 大约增加了 10 倍50.6 ± 1.3 kJ/mol；氧化铀是唯一的固体腐蚀产物。
In situ neutron powder diffraction experiments are applied to physical, kinetic, and microstructural characterization of uranium mononitride as a promising light water reactor fuel material. The temperature-variable coefficient of thermal expansion and isotropic Debye Waller factors are obtained by sequential Rietveld refinement over 499–1873 K. Oxidation of a UN pellet (95.2% density) under flow of 11 mg/min D2O is observed to initiate above 623 K and the rate increases by a factor of approximately 10 from 673 to 773 K, with activation energy 50.6 ± 1.3 kJ/mol; uranium oxide is the only solid corrosion product.
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