[科普中国]-三碳化二铀

简介

铀的碳化物具有独特的金属传导性，其熔点和硬度都很高，适于做核燃料。碳化铀系列核燃料：包含了准化学计量比的 UC、UC2 和 U2C3，其中 UC 作为第四代反应堆核燃料，相比传统核燃料有着显著的优点。1

性质三碳化二铀的分子式： U2C3，一碳化铀和二碳化铀的混合物在1300～1800℃加热生成倍半碳化物三碳化二铀。在1800℃以上则分解成一碳化铀和二碳化铀。三碳化二铀也具有铀碳化物（一碳化铀、三碳化二铀）的特性。

研究现状Tagawa等2在1400ºC左右通过反应7UC2+UO2→4U2C3+2CO制备出了U2C3，同时UC会作为中间产物产生。Hansen等3发现U2C3在1780ºC会发生如下分解反应：U2C3→UC+UC2，同时伴随着较大的体积变化。Inoue等4发现U2C3受到高剂量的中子辐照后会转变为UC1.5(UC+UC2)，并认为可能的原因是辐照急剧加强了C在U2C3中的扩散。Elliott等5发现在1800ºC时会发生共析反应：β-UC2↔UC+α-UC2。

Raj等6测得U2C3和UC2的密度分别为12.88kg·m和11.68kg·m。

Eloirdi等7在实验上测得了低温下U2C3的电阻率随温度的变化情况，并归纳了其电阻率在−253ºC以下时服从数学表达形式ρ=(83+0.4T2)μΩ·cm。