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Phasengleichgewichte in den systemen uranoxid-oxide der seltenen erden (Ho, Er, Tm, Yb, Lu)

1969; Pergamon Press; Volume: 31; Issue: 4 Linguagem: Alemão

10.1016/0022-1902(69)80144-2

1878-1225

C. Keller, H. Engerer, L. Leitner, U. Sriyotha,

Nuclear materials and radiation effects

Die Phasengleichgewichte der Systeme Uranoxid-Oxide der Seltenen Erden (SE = Ho,Er,Tm,Yb,Lu) wurden eingehend zwischen 1100°C und 1550°C bei p(O2) = 1 atm untersucht. Alle Phasendiagramme weisen vier Einphasenbereiche (U3O8, Fluorit-, rhomboedrische- und C-Typ-Phase) auf, die durch entsprechende zweiphasige Gebiete getrennt sind. U3O8 besitzt keine nachweisbare Löslichkeit für SEO1,5. Die Fluoritphasen erstrecken sich jeweils bis zu einem temperaturunabhängigen Grenzwert mit etwa 64 Mol% SEO1,5. Auf der uranreichen Seite nimmt die Breite der Fluoritphasen mit steigender Temperatur stark zu. Die 1: 1-Zusammensetzungen (U0,5, SE0,5)O2,00 weisen eine beachtliche thermische Stabilität auf. Der Bereich der rhomboedrischen Phasen reicht stets von etwa 72 Mol% SEO1,5 bis zur jeweiligen 1:6-Verbindung UO3·6SEO1,5 mit 85,7 Mol% SEO1,5. Die Löslichkeit von Uranoxid in den Selten-Erd-Oxiden beträgt maximal 2 Mol% und sinkt mit steigender Temperatur. Von den verschiedenen Phasenbereichen aufgenommene IR-Spektren enthalten keinerlei Hinweise auf ein Vorliegen von UO22+-Gruppierungen in den Mischoxiden. The subliquidus equilibria of the systems uranium oxide-oxides of the rare earths (RE = Ho,Er,Tm,Yb,Lu) were investigated in detail between 1100 and 1550°C at p(O2) = 1 atm. It has been found that all systems possess four one-phase regions separated by the corresponding two-phase regions. The one-phase regions are: U3O8, fluorite, rhombohedral, and C-type phase. No solubility of REO1·5 in U3O8 could be detected. In the uranium-rich part the extension of the fluorite phase increases with temperature, whilst, in the rare-earth-rich part, the limiting value around 64 mole % REO1·5 shows no dependence on temperature. The 1:1 reaction products (U0·5, RE0·5)O2·00 have a remarkable thermal stability. A rhombohedral phase with hexavalent uranium exists from about 72 mole % REO1·5 up to the respective 1:6 compound UO3·6REO1·5. The solubility of uranium oxide in the rare earth oxides is very small and decreases with increasing temperature. IR-spectra taken from different phase regions give no reference to UO22+-groupings in the mixed oxides.