洛斯阿拉莫斯国家实验室 LnBTA化合物的燃烧合成
信用:洛斯阿拉莫斯国家实验室 开发安全和可持续的核能燃料是洛斯阿拉莫斯国家实验室能源安全任务的一个组成部分
二氧化铀是一种放射性锕系元素氧化物，是当今核电站中使用最广泛的核燃料
最近为镧系金属建立的一种新的“燃烧合成”工艺——非放射性的，位于元素周期表锕系元素之上一行——可以作为生产安全、可持续的核燃料的指南
“锕系元素氮化物燃料在目前的发电系统中可能是一种更安全、更经济的选择，”洛斯阿拉莫斯国家实验室阿格纽博士后毕阮(Bi Nguyen)说，他是最近发表在《无机化学》杂志上的研究的主要作者，该杂志被选为美国化学学会编辑的精选文章
“氮化物燃料也非常适合未来的第四代核电系统，该系统注重安全，并具有可持续的封闭反应堆燃料循环的特点
相比氧化物，锕系元素氮化物具有更高的热导率，并且能量密度更大
氮化物是一类含有氮的化合物，而氧化物含有氧
锕系元素氮化物燃料由于其能量密度，将提供更多的安全性和可持续性，从更少的材料中提供更多的能量，以及更好的导热性——允许更低的温度操作，使它们在异常条件下有更大的熔化裕度
氮化铈泡沫的扫描电子显微镜图像
信用:洛斯阿拉莫斯国家实验室 然而，锕系元素氮化物的制造非常困难，大量高纯度锕系元素氮化物的生产仍然是其应用的主要障碍
锕系元素和镧系元素都位于元素周期表的底部，制造锕系元素材料的潜在方法通常首先用镧系元素进行测试，因为它们的行为相似，但没有放射性
洛斯阿拉莫斯国家实验室和海军研究实验室的科学家发现，镧系元素双(四唑)胺化合物可以通过燃烧合成的独特技术燃烧，生产高纯度镧系元素氮化物泡沫
该方法使用激光脉冲来引发脱水的氮硼氮烷复合物，然后在惰性气氛中进行自持燃烧反应，产生纳米结构的镧系元素氮化物泡沫
这项工作是由实验室指导研究和发展(LDRD)计划资助的
低沸点化合物易于大量制备，并且其燃烧易于扩展
实验室的武器现代化部门和化学部门正在合作，研究锕系元素类似物，用于燃烧合成锕系元素氮化物燃料
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