Описание дисциплины Образовательная программа подготовки дипломированных специалистов по специальности

Описание дисциплины
Образовательная программа подготовки дипломированных специалистов по специальности
070500 (140305) «Ядерные реакторы и энергетические установки» по направлению 651000
«Ядерные физика и технологии»
(название образовательной программы)
Дисциплина _____ Химия урана, плутония, тория и редких элементов ____________
(название дисциплины)
Семестр _5__
1. Условное обозначение (код) в учебных планах СД.Р.3
2. Пререквизиты
ЕН.Ф.5
Химия;
ОПД.Ф.3
Материаловедение.
Технология
конструкционных материалов
3. Кредитная стоимость дисциплины не определена
4. Цель изучения дисциплины дисциплины «Спецхимия» – формирование знаний и
умений, реализуемых в процессе совершенствования технологии урана и его
соединений, получения ядерного топлива на основе урана.
5. Результаты обучения
5.1. Студент должен знать:
- химические свойства и методы получения важнейших соединений урана;
- изотопный состав природного урана; цель и способы обогащения урана;
- классификацию руд и минералов урана;
- теоретические основы и аппаратурное оформление основных стадий технологии
переработки урановых руд (механическая подготовка, выщелачивание, сорбция,
экстракция, аффинаж);
- теоретические основы и аппаратурное оформление получения соединений урана
(оксидов, фторидов);
- теоретические основы и аппаратурное оформление получения металлического урана.
5.2. Студент должен уметь:
- написать химические реакции с участием соединений урана.
5.3. Студент должен иметь опыт (иметь навыки):
- работы с пробами, содержащими радиоактивные элементы (руда, растворы);
- работы с химическими реактивами.
5.4. Студент должен быть способен (компетенции специалиста):
- определить параметры химического (технологического) процесса, подлежащие
контролю и регулированию;
оценить параметры химического (технологического) процесса с целью его
автоматизации.
6. Содержание дисциплины
1. Введение (1 час).
Роль урана в ядерной энергетике. Уран как элемент.
2. химия урана (10 часа).
2.1. Важнейшие соединения урана
а) валентность урана;
б) оксиды урана: физико-химические свойства, способы получения и применение;
в) галогениды урана: тетрафторид и гексафторид; физико-химические свойства, способы
получения и применение;
г)
соли
уранила:
нитраты,
сульфаты,
карбонаты,
химические свойства, способы получения и применение.
оксалаты;
физико-
3. Уран в природе: распространенность урана, важнейшие минералы и месторождения (1
час).
4. Технология урана (14 часов).
4.1. Общая схема переработки урансодержащих материалов.
4.2. Механическая обработка руд: дробление, измельчение, классификация по крупности
фракций, обогащение урановых руд.
4.3. Сернокислотное выщелачивание урана из руд. Химизм сернокислотного
выщелачивания. Технологическая схема и параметры процесса выщелачивания.
4.4. Выделение урана из пульп и растворов после выщелачивания.
а) сорбционный метод: характеристика процесса, тип ионообменных смол,
технологическая схема и параметры процесса сорбционного выделения урана из пульп и
растворов;
б) экстракционный метод: характеристика процесса, типы экстрагентов, технологическая
схема и технологические параметры процесса.
4.5. Получение урановых концентратов гидрометаллургических заводов:
а) осаждение урана из кислотных растворов с помощью аммиака и щелочей;
б) осаждение трикарбонатных комплексов уранила;
в) термическое разложение уранатов и трикарбонатных комплексов.
4.6. Экстракционный аффинаж урановых концентратов.
4.7. Термическое
процесса.
разложение
нитрата
4.8. Восстановление высших оксидов
Восстановители. Аппаратурное оформление.
уранила,
урана
до
аппаратное
диоксида.
Теория
оформление
процесса.
4.9. Получение тетрафторида урана: «мокрый» и «сухой» способы; преимущества и
недостатки способов;
аппаратурное оформление технологические параметры.
4.10. Получение гексафторида урана:
а) обзор промышленных методов получения гексафторида урана;
б) аппаратурное оформление процесса, технологическая схема и параметры процесса
получения гексафторида урана.
4.11. Получение металлического урана:
а) кальций- и магнийтермические способы получения металлического урана;
б) рафинирование черного урана; аппаратурное оформление процесса рафинирования
5. химия плутония (4 часа).
5.1. Важнейшие соединения плутония
а) валентность плутония;
б) оксиды плутония: физико-химические свойства, способы получения и применение;
в) галогениды плутония: тетрафторид и гексафторид; физико-химические свойства,
способы получения и применение;
7. Основная и дополнительная литература
1. Технология урана: учебное пособие / Маслов А.А., Каляцкая Г.В., Амелина Г.Н.,
Водянкин А.Ю., Егоров Н.Б. – Томск: Изд-во Томского политехн. университета, 2007. –
97с.
2. Химия и технология урана / Н.С. Тураев, И.И. Жерин. – М.: Издат. дом «Руда и
металлы», 2006. – 396 с.
3. Шевченко В.Б., Судариков Б.Н. Технология урана. – М.: Атомиздат, 1961. – 310 с.
4. Громов Б. В. Введение в химическую технологию урана. — М.: Атомиздат, 1978. —
336 с.
a. Емельянов В.С., Евстюхин А.И. Металлургия ядерного горючего. Свойства и
основы технологии урана, плутония и тория: учебник – 2-е изд., перераб. и доп.
– М. : Атомиздат, 1968. — 484 с.
8. Используемое программное обеспечение нет
9. Перечень лабораторных работ
1. Основные химические соединения урана
2. Качественное определение урана
3. Перманганато-метрический метод определения урана
10. Курсовые проекты или работы нет
11. Индивидуальные домашние задания нет
12. Координатор Шагалов Владимир Владимирович, ассистент, 41-89-00
Преподаватель ________________________________ Шагалов В.В.
дата_________________