测定二氧化铀粉末和芯块中碳的高频感应炉燃烧-红外检测法GB/T13697-2021

引言

二氧化铀（UO₂）是一种广泛应用于核能领域的重要材料，其燃料芯块中的碳含量对燃耗性能影响显著。因此，准确测定二氧化铀粉末和芯块中碳的含量具有十分重要的意义。

方法简介

GB/T13697-2021标准采用高频感应炉燃烧-红外检测法进行分析。具体的分析步骤如下：

1. 样品称量：将0.5g左右的二氧化铀粉末或芯块样品称取入量瓶中，加入定量少量氧化铈（CeO₂）作为催化剂。
2. 干燥：在60℃下干燥至恒重。
3. 称量：将经过干燥的样品称取入量瓶中。
4. 燃烧：将样品放入高频感应炉中进行燃烧，使样品中的碳完全燃烧为二氧化碳（CO₂）。
5. 吸收：将产生的CO₂通过红外吸收光谱仪进行检测，计算出样品中的碳含量。

方法原理

高频感应炉燃烧-红外检测法是一种快速、准确的测定二氧化铀样品中碳含量的方法。该方法利用高频感应炉对样品进行燃烧，使样品中的碳完全燃烧为CO₂。然后，将产生的CO₂通过红外吸收光谱仪进行检测，根据不同波数下CO₂的红外吸收强度计算出样品中的碳含量。

方法优缺点

高频感应炉燃烧-红外检测法具有以下几个优点：

• 快速：该方法样品制备简单，操作过程快速，分析时间短。
• 灵敏：该方法灵敏度高，可以检测到极低浓度下的碳含量。
• 精度高：该方法的准确性和精度都比较高。

然而，高频感应炉燃烧-红外检测法也存在一些缺点：

• 样品量限制：由于仪器的限制，每次分析的样品量不能太大，否则会影响分析结果的准确性。
• 催化剂选择：在选取催化剂时需要考虑其对样品的影响，选择不当可能会导致分析误差。
• 多元素干扰：当样品中含有其他元素时，可能会对分析结果产生干扰。

结论

GB/T13697-2021标准采用高频感应炉燃烧-红外检测法来测定二氧化铀粉末和芯块中碳的含量。该方法具有快速、灵敏、精度高等优点，但同时也存在样品量限制、催化剂选择和多元素干扰等缺点。总体来说，该方法是一种十分有效的测定二氧化铀样品中碳含量的方法。