洛斯阿拉莫斯國家實驗室宣布，美國人在核技術(shù)方面取得了突破弄捕。他們一改過往使用放射性的二氧化鈾作為核燃料的方法韵丑，使用一種新的“燃燒合成”工藝爵卒，生產(chǎn)出安全的錒系核燃料。研究結(jié)果最近發(fā)表在《無機化學(xué)》雜志上.

洛斯阿拉莫斯國家實驗室研究人員說：“在目前的發(fā)電系統(tǒng)中撵彻，錒系氮化物燃料可能是一種更安全钓株、更經(jīng)濟的選擇。”

“氮化物燃料也非常適合未來第四代核動力系統(tǒng)陌僵，該系統(tǒng)注重安全轴合，并具有可持續(xù)的封閉式反應(yīng)堆燃料循環(huán)，”研究人員表示碗短，“與氧化物相比受葛，錒系氮化物具有更好的導(dǎo)熱性，而且能量密度明顯更高偎谁。”

錒系氮化物燃料能量密度高总滩，可以用更少的材料獲得更多的能量;同時其具備更好的導(dǎo)熱性，使得其可以在較低溫度下運行餐嗦，讓生產(chǎn)環(huán)境更安全蝌秕，在異常情況下有更大的熔毀裕度。

之前的問題是残膜，業(yè)界尚不具備大量镐赖、高純度錒系氮化物的生產(chǎn)能力。錒系元素和鑭系元素都在元素周期表的底部掸校，制造錒系元素滤重，通常先用鑭系元素進行測試，因為它們的行為類似涮巩，但不具有放射性。

洛斯阿拉莫斯國家實驗室和海軍研究實驗室的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)诬曙，LnBTA{鑭系雙(四唑)胺}化合物可以通過燃燒合成的獨特技術(shù)矩沥，燃燒生成高純度的鑭系氮化物泡沫。該方法利用激光脈沖引發(fā)脫水LnBTA配合物霹孙，然后在惰性氣氛中進行自持燃燒反應(yīng)咪干，得到納米結(jié)構(gòu)的氮化鑭泡沫。這項工作是由實驗室指導(dǎo)的研究和發(fā)展計劃(LDRD)資助的。

LnBTA化合物易于成批制備部翘，其燃燒容易擴展硝训。實驗室的武器現(xiàn)代化和化學(xué)部門之間正在進行合作，以檢查錒系氮化物燃料燃燒合成的錒系類似物新思。

關(guān)于錒系核燃料的制作窖梁，中國科學(xué)家在這方面亦有成效。

早前夹囚，中科院近代物理研究所嬗變化學(xué)研究室與瑞士保羅謝勒研究所合作纵刘，使用了一種傳統(tǒng)溶膠凝膠方法的改進方法，在手套箱內(nèi)制備包含有次錒系核素的新型核燃料小球荸哟。

所謂次錒系元素假哎，是指乏燃料中除鈾和钚之外的錒系元素，包括镎鞍历、镅舵抹、鋦、锫劣砍、锎惧蛹、锿和鐨。

內(nèi)溶膠凝膠方法是制備普通核燃料小球的最常用方法引舱，該方法不僅需要復(fù)雜的設(shè)備鹏亥，還會產(chǎn)生大量的二次有機放射性廢液。另外猬蕉，由于次錒系核素的衰變熱效應(yīng)以及輻射分解效應(yīng)脾飘，傳統(tǒng)的內(nèi)溶膠凝膠方法并不適用于在手套箱內(nèi)制備包含有次錒系核素的新型核燃料小球。

科研人員搭建了用于制備包含有次錒系核素核燃料小球的實驗平臺薄好，并成功制備了粒徑為500微米的模擬核燃料二氧化鈰(CeO2)小球短连。該方法有效避免了次錒系核素的α和γ射線對凝膠劑的輻射分解，以及二次有機放射性廢液的產(chǎn)生唁底，該方法和實驗平臺可直接應(yīng)用于ADS系統(tǒng)中再生核燃料小球的制備根术。