采用 PHI-650 型扫描俄歇电子能谱(SAM)研究金属铀在超高真空原位断裂后断面在不同氧气暴露量和温度下的氧化规律和杂质元素在表面的扩散行为。实验中采用在主真空室内的装置在超高真空中打断铀样品,然后在 1×10-5 Pa的压力下充入暴露量为 5 L、20 L、70 L、170 L 和 270 L 的高纯氧气进行氧化实验并获取 U,O,S 和 C 的俄歇电子谱。实验结果表明:在 5 L 和 20 L 的氧气暴露量下表面形成 UO2 和金属 U 的混合物,在大于 70 L 情况下只形成 UO2。 在1×10-7 Pa 的真空中将 UO2 加热到 100℃,150℃,200℃和 300℃并进行 SAM 分析,结果显示:随温度的升高,尤其是在 300℃时元素 S 向表面扩散,形成明显的富集,且表面氧和铀的原子浓度比明显下降。