铀氮化物燃料(uranium nitride fuel),理学-化学-放射化学与核化学-核燃料循环化学-核燃料循环,由铀的氮化物组成的核燃料。早在20世纪60年代就开始在实验室研制铀氮化物燃料。氮化铀系中有氮化铀(UN)、三氮化二铀(U2N3)和二氮化铀(UN2)三种化合物,其中只有UN在熔点以下是稳定的。UN是浅灰色粉末,属NaCl型面心立方结构,理论密度值为14.32克/厘米3,具有金属性,是热和电的良导体。当温度在300℃以下时,UN与水反应缓慢,生成一层二氧化铀保护层。UN溶于硝酸、浓高氯酸或热磷酸,不溶于盐酸、硫酸或氢氧化钠溶液,与熔融碱反应迅速。UN易于氧化,在温度低于1200℃下制得的氮化铀,在空气中室温下就可着火。加热铀和氮到400℃以上,得到UN、U2N3、UN2的混合物;在高于1200℃和1个大气压的氮气中仅UN是稳定的。铀氮化物燃料的制造一般包括制粉、压制和烧结三步,其中制粉是重要的工序。早期氮化铀粉末是由金属铀在900℃的氮气(N2)或氨气(NH3)气氛中氮化而成,或在氮气中由电弧直接熔炼金属铀来制取。