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利用X射线衍射（XRD）对金属铀在纯氧环境中50，100，200℃和300℃等温反应过程进行原位分析。定性分析结果显示，50，100，200℃条件下试样表面氧化产物为氟化钙结构的UO2，且UO2生成速度随温度上升迅速加快，200℃下已经观察不到氧化过程；300℃下试样表面首先形成一定厚度的UO2，接着UO2进一步氧化形成U3O8。