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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