RU2605456C1 - Способ контроля оксидов урана u3o8 и uo2 на примеси - Google Patents

Способ контроля оксидов урана u3o8 и uo2 на примеси Download PDF

Info

Publication number
RU2605456C1
RU2605456C1 RU2015156680/07A RU2015156680A RU2605456C1 RU 2605456 C1 RU2605456 C1 RU 2605456C1 RU 2015156680/07 A RU2015156680/07 A RU 2015156680/07A RU 2015156680 A RU2015156680 A RU 2015156680A RU 2605456 C1 RU2605456 C1 RU 2605456C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
impurities
uranium oxides
uranium
oxides
weight
Prior art date
Application number
RU2015156680/07A
Other languages
English (en)
Inventor
Трофим Иванович Трофимов
Сергей Анатольевич Перевалов
Сергей Евгеньевич Винокуров
Максим Дмитриевич Самсонов
Дмитрий Андреевич Маликов
Сергей Сергеевич Травников
Юрий Михайлович Куляко
Борис Витальевич Савельев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Ленина и Ордена Октябрьской революции Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук (ГЕОХИ РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Ленина и Ордена Октябрьской революции Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук (ГЕОХИ РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Ленина и Ордена Октябрьской революции Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук (ГЕОХИ РАН)
Priority to RU2015156680/07A priority Critical patent/RU2605456C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2605456C1 publication Critical patent/RU2605456C1/ru

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C21/00Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of reactors or parts thereof
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/42Selection of substances for use as reactor fuel
    • G21C3/58Solid reactor fuel Pellets made of fissile material
    • G21C3/62Ceramic fuel
    • G21C3/623Oxide fuels
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/28Treating solids
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области изготовления ядерного оксидного уранового топлива, может быть использовано для определения качества однокомпонентных оксидов урана U3O8 и UO2 в заводских условиях. Способ контроля оксидов урана UO2 и U3O8 на примеси состоит в том, что на одну или несколько навесок образца оксидов урана воздействуют микроволновым излучением в течении 8-12 мин с частотой излучения 2,45 ГГц и мощностью 550-650 Вт в окислительной и на одну или несколько навесок в восстановительной среде. Обработанные навески охлаждают. Получают данные об их весе и, сравнивая полученные результаты с предельными теоретическими величинами изменения веса судят о наличии или отсутствии примесей оксидов урана и оценивают общее содержание других инертных примесей. Изобретение позволяет создать простой способ экспресс - контроля оксидов урана. 5 з.п.ф-лы, 2 ил., 1 табл., 2 пр.

Description

Изобретение относится к области изготовления ядерного оксидного уранового топлива и может быть использовано для определения качества однокомпонентных оксидов урана U3O8 и UO2 в заводских условиях.
Основным оксидом для изготовления ядерного оксидного уранового топлива является диоксид урана, в котором уран находится в состоянии окисления 4+. Его получают восстановительным прокаливанием триураноктооксида или закиси-окиси урана, в которой уран находится в состояниях окисления как 4+, так и 6+. Как результат, отношение кислорода к урану в этих оксидах различно. Оно равно 2,0 в UO2 и возрастает до 2,67 в его закиси-окиси.
Известен гравиметрический способ определения содержания элемента в составе соединения, находящегося в химическом равновесии с окружающей газовой средой при излучении фазовых диаграмм, когда необходимо узнать состав нового соединения и границы его области гомогенности или твердого раствора [Патент №2262683, кл. G01N 5/00, опубл. 20.10.2005].
Способ включает приготовление смеси и ее перетирание, отжиг при температуре перехода аномальной степени окисления определяемого элемента в нормальную, определение убыли массы смеси с повторением до тех пор, пока не будет убыли массы, с последующим расчетом количества определяемого элемента, в котором готовят смесь состава
Figure 00000001
где А - атом или группа атомов в степени окисления r+, В - определяемый элемент в аномальной степени окисления t+ или в нормальной степени окисления s+,
Figure 00000002
Однако известный способ обладает рядом недостатков: длительность и энергоемкость процесса превращения соединений с использованием электрических печей сопротивления.
Наиболее близким техническим решением к предложенному является способ контроля оксидов урана U3O8 и UO2 [Патент РФ №2212071, кл. G21F 9/28, опубл. 20.02.2003]. Согласно способу проводят утилизацию стружки из обедненного урана, заключающуюся в окислении урана до закиси-окиси урана, окисление ведут в две стадии: окисление урана до диоксида урана водой при 10±05°С с последующим окислением диоксида урана до закиси-окиси урана на воздухе при 700±10°С в течение 3-5 ч.
Для определения образовавшихся на всех стадиях в процессе окисления продуктов в виде порошков проводится рентгенофазовый анализ на дифрактометре общего назначения ДРОН-3 м, который подтверждает окисление урановой стружки сначала до кубической фазы UO2, а затем окисление до закиси-окиси урана U3O8.
Способ рентгеновской дифракции (РД) позволяет провести определение состава оксидов урана. Порошковые (неориентированные) препараты готовятся из мелкоизмельченных образцов и набиваются в специальные кюветы без использования прессования при постоянном контроле качества поверхности для приготовления максимально разориентированных препаратов.
Результаты исследований представляются в виде рисунков с полученными рентгенодифракционными картинами, визуализацией состава оксидов урана на рисунках (по необходимости), а также в виде таблицы состава оксидов урана (вес. %).
Однако этот способ требует использования дорогостоящего рентгеновского оборудования и профессиональных навыков исследователя высокого уровня для проведения анализа и расшифровки полученной дифракционной картины с использованием коммерческих баз стандартов.
Задачей предлагаемого технического решения является создание простого способа экспресс-контроля оксидов урана U3O8 и UO2 на наличие примесей оксидов урана другого состава и других примесей.
Поставленная задача решается способом контроля оксидов урана UO2 и U3O8 на примеси, характеризующимся тем, что на одну или несколько навесок образца оксидов урана воздействуют микроволновым излучением (МВИ) в течение 8-12 мин с частотой излучения 2,45 ГГц и мощностью 550-650 Вт в окислительной и на одну или несколько навесок в восстановительной среде, после чего обработанные навески охлаждают, получают данные об их весе, и, сравнивая полученные результаты с предельными теоретическими величинами изменения веса, судят о наличии или отсутствии примесей оксидов урана и оценивают общее содержание других инертных примесей.
Целесообразно в качестве окислительной среды использовать воздух, а в качестве восстановительной среды - смесь Ar + 10 об. % Н2.
Для UO2 отсутствие изменения веса при обработке в восстановительной среде свидетельствует об отсутствии примесей других оксидов урана, а по отношению процентного увеличения веса при обработке в окислительной среде к предельному значению 3,95% оценивают содержание инертных примесей, не содержащих оксидов урана.
Для U3O8 отсутствие изменения веса при обработке в окислительной среде свидетельствует об отсутствии примесей других оксидов урана, а по отношению процентного уменьшения веса при обработке в восстановительной среде к предельному значению 3,80% оценивают содержание инертных примесей, не содержащих оксидов урана.
Целесообразно воздействие МВИ проводить в колбе из плавленого кварца, горловина которой закрыта тампоном из кварцевой ваты.
Предлагаемый способ значительно облегчает задачу, поставленную изобретением, позволяя проводить экспрессное определение состава оксида урана гравиметрическим способом до и после термообработки навески оксидов урана под действием МВИ.
На фиг. 1 представлены дифрактограмма диоксида урана.
На фиг. 2 - дифрактограмма окиси-закиси урана.
Известно, что использование МВИ при синтезе неорганических или органических соединений существенно снижает затраты энергии и увеличивает скорость протекания химических реакций, таких как дегидратация, разложение гидроксидных и солеобразующих соединений, синтез многокомпонентных веществ и получение керамических материалов [Бердоносов С.С., Бердоносова Д.Г., Знаменская И.В. Микроволновое излучение в химической практике, ж. Хим. Технология, 2000 г., №3, стр. 2-8]. МВИ использовалось для получения оксидов урана из таких его соединений, как (NH4)2U2O7, (NH4)4[UO2(CO3)3], UO2(NO3)2·6H2O, восстановления UO3 и окисления UO2 [US 7029633, кл. C01G 43/025, G21C 3/62, C01G 43/025, опубл. 2001-08-16, US 4389355, кл. G21C 21/00; G21C 3/00; G21C 3/62, 1983-06-21], а также для изучения механизма разложения UO2(NO3)2·6H2O, в том числе в матрице силикагеля [Кулюхин С.Α., Каменская А.Н., Лавриков В.А., Механизм разложения UO2(NO3)2·6H2O под действием микроволнового излучения, часть 1, ж. Радиохимия, 2009 г., т. 51, № 3, стр. 228-233; Кулюхин С.Α., Каменская А.Н., Румер И.Α., Механизм разложения UO2(NO3)2·6H2O под действием микроволнового излучения, часть 2, ж. Радиохимия, 2009 г., т. 51, № 5, стр. 411-418; Кулюхин С.Α., Каменская А.Н. Разложения уранилнитрата в матрице силикагеля под действием микроволнового излучения, ж. Радиохимия, 2010 г., т. 52, № 3, стр. 202-208].
Оксиды урана - это важные соединения, к которым предъявляются строгие требования по качеству. Они также являются основным товарным продуктом, определяющим стоимость урана на мировых рынках. В технологии используется три оксида урана UO2, U3O8 и UO3.
Несмотря на то, что UO3 - более окисленная форма оксидов урана, она является промежуточной между двумя крайними оксидами урана UO2 и U3O8 в процессах окисления и восстановления оксидов урана [Куляко Ю.М., Перевалов С.Α., Трофимов Т.И., Маликов Д.Α., Самсонов М.Д., Винокуров С.Е., Мясоедов Б.Ф., Шадрин А.Ю. Получение оксидов урана в азотнокислых растворах при взаимодействии уранилнитрата с гидразингидратом, ж. Радиохимия, 2013 г., т. 55, №6, стр. 481-486].
При воздействии МВИ происходит быстрый нагрев оксида урана до температуры белого каления не менее 1000°С.
В этих условиях воздействия МВИ на воздухе из UO2 получается только U3O8, минуя UO3, a U3O8 не испытывает химических превращений. При таком же воздействии МВИ в восстановительной атмосфере аргона с водородом из U3O8 будет получаться только UO2, a UO2 остается неизменным.
Пример №1
Две навески образца UO2 (масса одной 0.1714 г, а второй 0.2681 г) помещают в колбы из плавленого кварца, горловину каждой из них закрывают тампоном из кварцевой ваты. Используемые для проведения экспериментов материалы (кварцевая колба, кварцевая вата, фторопластовая трубка) не взаимодействуют с МВИ.
Предварительно взвешенные колбы с навесками UO2 с тампонами помещают в печь. На навески воздействуют МВИ. Для этого используют микроволновую печь производства «SAMSUNG», модель MW83UR, с частотой излучения 2,45 ГГц и мощностью от 100 до 800 Вт. Воздействие МВИ на исследуемое соединение проводят в воздушной атмосфере при мощности МВИ 600 Вт в течение 10 минут.
После обработки колбы с навесками помещают в эксикатор. Остывшие колбы взвешивают на аналитических весах (Sartorius, тип LA 230 Ρ, дискретность отсчета 0,1 мг). Вес первой навески 0.1779 г, а второй 0.2786 г. Среднее процентное изменение веса составляет 3.85±0.06 г.
Процентное изменение веса сравнивают с предельным значением 3,95% и определяют, что исследуемый образец содержит 97.47±1.52% оксида урана UO2 и 2.53±1.52% инертных примесей, не содержащих оксиды урана.
Еще две навески этого же образца UO2 (вес навесок - 0.2734 г и 0.1692 г) обрабатывают аналогичным образом, но в восстановительной среде. Среднее процентное изменение веса образца составило 0.00±0.06%, что находится в пределах погрешности измерений и свидетельствует об отсутствии других оксидов урана.
Пример №2
Навески образца U3O8 (вес 0.3730 г и 0.1960 г) обрабатывают аналогично первому примеру в восстановительной среде. Среднее процентное изменение веса навесок составило 3.75±0.03%. Доля оксида урана U3O8 в образце составляет 98.68±0.79%, а инертных примесей 1.32±0.79%.
При аналогичной обработке навесок U3O8 (вес 0.2710 г и 0.3081 г) в окислительной среде процентное изменение веса составило 0.00±0.07%, что находится в пределах погрешности измерений и свидетельствует об отсутствии других оксидов урана.
Результаты измерений в примерах №1 и №2 сведены в таблицу.
Figure 00000003
Проверка наших результатов в примерах №1 и №2 о составе полученных оксидов урана подтверждена способом РД с использованием рентгеновского дифрактометра Ultima-IV фирмы Rigaku (Япония). Рабочий режим - 40 кВ-40 mA, медное излучение, никелевый фильтр, диапазон измерений - 4-65° 2θ (максимальный угол - 90°), шаг по углу сканирования 0.02° 2θ, фиксированная система фокусировочных щелей. Для ускорения съемки и повышения качества экспериментальных данных используют полупроводниковый детектор нового поколения - DTex/Ultra: скорость сканирования - 10°2θ/минуту.
Математическую обработку, графическое представление результатов экспериментов и идентификацию веществ осуществляют с помощью комплексной программы математического обеспечения TRFA, включающей банк картотеки стандартов JCPDS [Ковба Л.М., Трунов В.К., Рентгенофазовый анализ, Изд-во Московского университета, 1976].
Рентгенофазовый анализ не позволяет увидеть изменение массы образца, он позволяет определить состав фаз в полученном образце оксида урана.
Для примера №1 установлено, что исходный образец - UO2, что подвержено данными анализа с использованием РД (фиг. 1).
Для примера №2 установлено, что исходный образец - U3O8, что подвержено данными анализа с использованием метода РД (фиг. 2).
Преимущества способа:
- простота контроля химического состава оксидов урана;
- экспрессность;
- снижение на порядок затрат электроэнергии для термообработки образцов за счет использования энергии микроволнового излучения в сравнении с использованием электрических печей сопротивления.
Предложенный способ позволяет количественно оценить процент инертных примесей и снизить стоимость анализа по сравнению со способом РД.

Claims (6)

1. Способ контроля оксидов урана UO2 и U3O8 на примеси, характеризующийся тем, что на одну или несколько навесок образца оксидов урана воздействуют микроволновым излучением в течение 8-12 мин с частотой излучения 2,45 ГГц и мощностью 550-650 Вт в окислительной и на одну или несколько навесок в восстановительной среде, после чего обработанные навески охлаждают, получают данные об их весе и, сравнивая полученные результаты с предельными теоретическими величинами изменения веса, судят о наличии или отсутствии примесей оксидов урана и оценивают общее содержание других инертных примесей.
2. Способ контроля оксидов урана UO2 и U3O8 на примеси по п. 1, отличающийся тем, что в качестве окислительной среды используют воздух.
3. Способ контроля оксидов урана UO2 и U3O8 на примеси по п. 1, отличающийся тем, что в качестве восстановительной среды используют смесь Ar + 10 об.% Н2.
4. Способ контроля оксидов урана UO2 и U3O8 на примеси по п. 1, отличающийся тем, что для UO2 отсутствие изменения веса при обработке в восстановительной среде свидетельствует об отсутствии примесей других оксидов урана, а по отношению процентного изменения веса при обработке в окислительной среде к предельному значению 3,95% оценивают содержание инертных примесей, не содержащих оксидов урана.
5. Способ контроля оксидов урана UO2 и U3O8 на примеси по п. 1, отличающийся тем, что для U3O8 отсутствие изменения веса при обработке в окислительной среде свидетельствует об отсутствии примесей других оксидов урана, а по отношению процентного изменения веса при обработке в восстановительной среде к предельному значению 3,80% оценивают содержание инертных примесей, не содержащих оксидов урана.
6. Способ контроля оксидов урана UO2 и U3O8 на примеси по п. 1, отличающийся тем, что воздействие микроволновым излучением проводят в колбе из плавленого кварца, горловина которой закрыта тампоном из кварцевой ваты.
RU2015156680/07A 2015-12-29 2015-12-29 Способ контроля оксидов урана u3o8 и uo2 на примеси RU2605456C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015156680/07A RU2605456C1 (ru) 2015-12-29 2015-12-29 Способ контроля оксидов урана u3o8 и uo2 на примеси

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015156680/07A RU2605456C1 (ru) 2015-12-29 2015-12-29 Способ контроля оксидов урана u3o8 и uo2 на примеси

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2605456C1 true RU2605456C1 (ru) 2016-12-20

Family

ID=58697304

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015156680/07A RU2605456C1 (ru) 2015-12-29 2015-12-29 Способ контроля оксидов урана u3o8 и uo2 на примеси

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2605456C1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1445458A (en) * 1972-11-24 1976-08-11 Kernforschung Gmbh Ges Fuer Conditioning highly radioactive solidified waste
US4389355A (en) * 1981-07-23 1983-06-21 The Babcock & Wilcox Company Sintering UO2 and oxidation of UO2 with microwave radiation
SU1578581A1 (ru) * 1988-05-27 1990-07-15 Ивановский Химико-Технологический Институт Способ определени содержани низкомолекул рных соединений в поликапроамиде
RU2122250C1 (ru) * 1994-11-15 1998-11-20 Товарищество с ограниченной ответственностью Инновационно-технологический центр "ЭЛЛОЙ" Способ обработки содержащих радионуклиды урана и тория металлических материалов
RU2212071C2 (ru) * 2001-05-07 2003-09-10 Закрытое акционерное общество "Компания Детрилит" Способ утилизации стружки из обедненного урана

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1445458A (en) * 1972-11-24 1976-08-11 Kernforschung Gmbh Ges Fuer Conditioning highly radioactive solidified waste
US4389355A (en) * 1981-07-23 1983-06-21 The Babcock & Wilcox Company Sintering UO2 and oxidation of UO2 with microwave radiation
SU1578581A1 (ru) * 1988-05-27 1990-07-15 Ивановский Химико-Технологический Институт Способ определени содержани низкомолекул рных соединений в поликапроамиде
RU2122250C1 (ru) * 1994-11-15 1998-11-20 Товарищество с ограниченной ответственностью Инновационно-технологический центр "ЭЛЛОЙ" Способ обработки содержащих радионуклиды урана и тория металлических материалов
RU2212071C2 (ru) * 2001-05-07 2003-09-10 Закрытое акционерное общество "Компания Детрилит" Способ утилизации стружки из обедненного урана

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Claparede et al. Multiparametric dissolution of thorium–cerium dioxide solid solutions
Vauchy et al. Ceramic processing of uranium–plutonium mixed oxide fuels (U1− yPuy) O2 with high plutonium content
Christensen et al. The crystal structure of paramagnetic copper (II) oxalate (CuC 2 O 4): formation and thermal decomposition of randomly stacked anisotropic nano-sized crystallites
Bondioli et al. Microwave‐hydrothermal synthesis and hyperfine characterization of praseodymium‐doped nanometric zirconia powders
Belin et al. Role of cation interactions in the reduction process in plutonium–americium mixed oxides
Eibl et al. Understanding the local structure of Eu 3+-and Y 3+-stabilized zirconia: insights from luminescence and X-ray absorption spectroscopic investigations
Scheele et al. Effect of added gadolinium oxide on the thermal air oxidation of uranium dioxide
Caisso et al. In situ characterization of uranium and americium oxide solid solution formation for CRMP process: first combination of in situ XRD and XANES measurements
Lysenko et al. Thermal analysis study of LiFeO 2 formation from Li 2 CO 3–Fe 2 O 3 mechanically activated reagents
Nandi et al. Influence of synthesis atmosphere on the solid solubility of uranium at B-site of Nd2Zr2O7 pyrochlore
RU2605456C1 (ru) Способ контроля оксидов урана u3o8 и uo2 на примеси
Nagarajan et al. Oxygen potential studies on hypostoichiometric uranium-cerium mixed oxide
Cupid et al. Investigation of the lithium-rich boundary of the Li1+ x Mn2− x O4 cubic spinel phase in air
RU2494479C1 (ru) Способ получения твердых растворов оксидов актинидов
Oyaidzu et al. Detrapping behavior of tritium trapped via hot atom chemical process in neutron-irradiated ternary lithium oxides
Jang et al. Synthesis and Morphological Control of UO2F2 Particulates
Morón Dynamic neutron and synchrotron X-ray powder diffraction methods in the study of chemical processes
Singh et al. A comparative study on dissolution rate of sintered (Th–U) O 2 pellets in nitric acid by microwave and conventional heating
JP2019005702A (ja) 三重水素吸収材及びその製造方法並びに軽水からの三重水素の分離方法
Grygar et al. Spinel solid solutions in the Li–Fe–Mn–O system
Kulyukhin et al. Gas-phase conversion of the U (VI), Sr, Mo, and Zr compounds in nitrating atmosphere
JP3552218B2 (ja) ウラニウム酸化物に含まれたランタノイド系列元素の含有量を測定する方法
Berbenni et al. Mechanically assisted solid state synthesis of Mg 2 SnO 4
Lundgren Preparation of uranium carbide through carbothermic reduction of uranium dioxide.
Brykala et al. Structural, compositional and morphological characterization of Nd3+-substituted UO2 microspheres obtained by ICHTJ sol–gel technique