Urán (IV) -oxid - biológia
vízben oldhatatlan [1]
Urán (IV) -oxid (gyakran szintén Urán-dioxid, UO2) urán-oxid. A természetben pl. Uraninitként fordul elő, ahol az eredetileg urán (IV) -oxidból álló uraninit részben tovább oxidálódik urán (VI) -oxiddá.
Kivonás és bemutatás
Az urán (VI) -oxid hidrogénnel történő redukálásával az urán (IV) -oxid képződik.
Az atomerőművek tüzelőanyag-elemeinek előállításához szükséges urán (IV) -oxid főleg urán (VI) -fluoridból készül. Számos konverziós módszer létezik. A nedves kémiai folyamatok az AUC és az ADU folyamatok.
A AUC eljárás (A.móniumUranylC.karbonátos eljárás), ammónium-uranil-karbonát képződik víz, ammónia és szén-dioxid segítségével, majd ezt melegítéssel urán (VI) -oxiddá alakítják. Ezt hidrogénnel urán (IV) -oxiddá redukálják. [3]
A ... val ADU eljárás (A.móniumD.énURanat eljárás) hidrofízissel, uranil-fluoriddá, ammóniaoldattal történő kicsapással ammónium-diuranát képződésével, majd ezt követő hidrogén-urán (IV) -oxid áramában történő kalcinálás útján állítják elő. [4] Az ADC folyamat egyenletei a következők:
A ADU eljárás szintén alkalmas urán kinyerésére urán (VI) vegyületekkel készült oldatokból.
Ezen eljárás mellett a száraz Eljárás, hogy DC por módszer, használt. [5] Ebben a folyamatban a hexafluorid magasabb hőmérsékleten közvetlenül urán (IV) -oxiddá alakul. Előnye, hogy nincsenek olyan urántartalmú hulladékoldatok, amelyek további feldolgozást igényelnek. Ennek az eljárásnak az egyenlete:
Az urán (IV) -oxid előállításának másik módszere a tüzelőanyagok újrafeldolgozásához használt PUREX-eljárás. Az extrakció során uranil-nitrát képződik, amely hőkezeléssel viszont urán (VI) -oxiddá alakul át, majd urán (IV) -oxiddá redukálódik. [6]
jellemzők
Fizikai tulajdonságok
Az urán (IV) -oxid barna vagy fekete színű, kristályos por. Köbös kristályrendszerrel rendelkezik, rendelkezik az űrcsoporttal Fm 3 m, rácsparaméterrel a = 547 pm és négy képletegység cellánként. A szerkezet típusa a CaF2 típus (fluorit), a koordinációs számok pedig U [8], O [4].
Az urán (IV) -oxid szintén félvezető. [7]
Kémiai tulajdonságok
Az urán (IV) -oxid-levegő keverékek (porfelhők) robbanékonyak; finom porként hevesen reagál a levegővel, hőt bocsátva ki (pirofor). U3O8 triurán-oktoxiddá ég.
Alkalmazások
Az urán (IV) -oxid a legfontosabb nukleáris üzemanyag az atomreaktorokban. Az úgynevezett „pelletekké” dolgozzák fel, amelyeket üzemanyag-rudakban használnak fel. Ezenkívül korábban színezékként használták különféle poharakban és kerámiákban.
Termisztor tulajdonságokkal rendelkező URDOX ellenállás formájában korlátozták az áramot az összes áramú készülékek fűtőköreiben.