Uranyum heksaflorür - Uranium hexafluoride

uranyum heksaflorür
Uranyum-heksaflorür-2D-V2.svg
Uranyum-heksaflorür-3D-vdW.png
Uranyum-heksaflorür-kristal-3D-vdW.png
İsimler
IUPAC adları
Uranyum heksaflorür
Uranyum(VI) florür
tanımlayıcılar
3B model ( JSmol )
chebi
Kimyasal Örümcek
ECHA Bilgi Kartı 100.029.116 Bunu Vikiveri'de düzenleyin
RTECS numarası
ÜNİİ
BM numarası 2978 (<1% 235 U)
2977 (>1% 235 U)
  • InChI=1S/6FH.U/h6*1H;/q;;;;;;+6/p-6 KontrolY
    Anahtar: SANRKQGLYCLAFE-UHFFFAOYSA-H KontrolY
  • InChI=1/6FH.U/h6*1H;/q;;;;;;+6/p-6/rF6U/c1-7(2,3,4,5)6
    Anahtar: SANRKQGLYCLAFE-IIYYNVFAAT
  • F[U](F)(F)(F)(F)F
Özellikleri
UF 6
Molar kütle 352.02 g/mol
Görünüm renksiz katı
Yoğunluk 5.09  g / cc 3. Katı
Kaynama noktası 56.5 °C (133.7 °F; 329.6 K) (atmosferik basınçta süblimleşir)
hidrolize olur
çözünürlük
Yapı
Ortorombik , oP28
Pnma, No. 62
Oktahedral ( O h )
0
Termokimya
Std molar
entropi ( S o 298 )
Std
oluşum entalpisi (Δ f H ⦵ 298 )
Tehlikeler
Güvenlik Bilgi Formu ICSC 1250
çok zehirli T+ (T+) N (H)
Çevre için Tehlikeli (Doğa)
R cümleleri (modası geçmiş) R26/28 , R33 , R51/53
S-ifadeleri (modası geçmiş) (S1/2) , S20/21 , S45 , S61
NFPA 704 (ateş elmas)
4
0
2
Alevlenme noktası Yanıcı değil
Bağıntılı bileşikler
Diğer anyonlar
uranyum heksaklorür
Diğer katyonlar
Neptunyum heksaflorür
Plütonyum heksaflorür
İlgili uranyum florürler
 Uranyum(III) florür
Uranyum(IV) florür
Uranyum(V) florür
Aksi belirtilmedikçe, veriler standart durumdaki malzemeler için verilmiştir (25 °C [77 °F], 100 kPa'da).
KontrolY doğrulamak  ( nedir   ?) KontrolY☒n
Bilgi kutusu referansları

Uranyum hegzaflorid ( U K 6 halk dilinde "olarak da bilinir), hex nükleer sanayide" işleminde kullanılan bir bileşik olan zenginleştirici uranyum için yakıt üretimi, nükleer reaktörler ve nükleer silahlar .

Hex, standart sıcaklık ve basınçta katı gri kristaller oluşturur , oldukça toksiktir, suyla reaksiyona girer ve çoğu metal için aşındırıcıdır. Hafif bileşiği ile reaksiyona girerek alüminyum ince bir yüzey tabakası oluşturacak şekilde, Alf 3 bileşiğinden daha fazla reaksiyonu direnç gösterir.

Hazırlık

Öğütülmüş uranyum cevher U 3 O 8 ya da " Yellowcake " içinde çözülmüş -etkili nitrik asit ihtiva eden bir çözelti elde edildi, uranil nitrat UO 2 (NO 3 ) 2 . Saf uranil nitrat ile elde edilir , solvent özütleme daha sonra muamele edilmiş, amonyak üretilmesi için amonyum diuranate ( "ADU", (NH 4 ) 2 u 2 O 7 ). İle indirgeme , hidrojen UO verir 2 ile dönüştürülür, hidroflorik asit ile (HF) uranyum tetraflorid , UF 4 . İle oksidasyon flor UF verir 6 .

Nükleer yeniden işleme sırasında , uranyum, UF 6 verecek şekilde klor triflorür ile reaksiyona girer :

U + 2 ClF 3 → UF 6 + Cl 2

Özellikleri

Fiziksel özellikler

En atmosfer basıncında , bu süblime 56.5 ° C'de ilave edildi.

Bir cam ampulde UF 6 .

Katı hal yapısı, 77 K ve 293 K'da nötron kırınımı ile belirlendi .

  • Uranyum heksaflorürün birim hücresinin top ve çubuk modeli

  • Gaz halindeki uranyum heksaflorürün bağ uzunlukları ve açıları

Kimyasal özellikler

Uranyum hegzaflorid bir olduğu gösterilmiştir oksidan ve bir Lewis asidi ile bağlanabilen florür ; Örneğin, reaksiyon , bakır (II) fluorür de uranyum hegzaflorid ile asetonitril şekilde bakır bildirilmektedir (II) 'heptafluorouranate (VI), Cu (UF 7 ) 2 .

Organik katyonlar içeren polimerik uranyum(VI) florürler izole edilmiş ve X-ışını kırınımı ile karakterize edilmiştir.

Nükleer yakıt döngüsünde uygulama

UF 6'nın faz diyagramı .

UF 6 , ana uranyum zenginleştirme yöntemlerinin her ikisinde de ( gazlı difüzyon ve gaz santrifüj yöntemi) kullanılır, çünkü üçlü noktası 64.05 °C (147 °F, 337 K) sıcaklıktadır ve normal atmosfer basıncından yalnızca biraz daha yüksektir. Florin yalnızca tek bir doğal olarak oluşan kararlı izotopa sahiptir, bu nedenle UF 6 izotopologları , yalnızca mevcut uranyum izotopuna dayalı olarak moleküler ağırlıklarında farklılık gösterir .

Diğer tüm uranyum florürler, koordinasyon polimerleri olan uçucu olmayan katılardır .

Gaz difüzyonu, gaz santrifüj işleminden yaklaşık 60 kat daha fazla enerji gerektirir: gaz halinde difüzyonla üretilen nükleer yakıt, difüzyon işleminde kullanılandan 25 kat daha fazla enerji üretirken, santrifüjle üretilen yakıt, santrifüjde kullanılandan 1.500 kat daha fazla enerji üretir. işlem.

Zenginleştirmede kullanımına ek olarak, uranyum heksaflorür, Çek Cumhuriyeti'nde geliştirilen gelişmiş bir yeniden işleme yönteminde ( florür uçuculuğu ) kullanılmıştır . Bu işlemde, kullanılmış oksit nükleer yakıt , bir florür karışımı oluşturmak için flor gazı ile işlenir. Bu karışım daha sonra farklı malzeme sınıflarını ayırmak için damıtılır.

Uranyum zenginleştirme büyük miktarlarda üretimi tükenmiş uranyum hegzaflorid ya da DUF 6 atık ürün olarak. DUF 6'nın uzun süreli depolanması , kimyasal kararsızlığı nedeniyle çevre, sağlık ve güvenlik riskleri sunar. UF zaman 6 nemli havaya maruz bırakılır, bu UO üretmek üzere havada su ile reaksiyona girer 2 F 2 ( uranil florür ) ve HF ( hidrojen flüorür oldukça aşındırıcı ve toksik her ikisi de). 2005 yılında, 686.500 ton DUF 6 , Portsmouth, Ohio yakınlarında bulunan 57.122 depolama silindirine yerleştirildi ; Oak Ridge, Tennessee ; ve Paducah, Kentucky . Depolama silindirleri, korozyon ve sızıntı belirtilerine karşı düzenli olarak kontrol edilmelidir. Çelik silindirlerin tahmini ömrü on yıllar olarak ölçülür.

ABD'de, 1986'da Sequoyah Fuels Corporation'da bir silindir doldurma kazası ve malzeme salımı da dahil olmak üzere, uranyum heksaflorürün karıştığı birkaç kaza meydana geldi. ABD hükümeti, bertaraf edilmek üzere DUF 6'yı katı uranyum oksitlere dönüştürüyor . Tüm DUF Böyle bertaraf 6 envanter yerden mal olabilir $ 15 milyon kadar $ 450 milyon.

  • Yırtılmış 14 tonluk UF 6 nakliye silindiri. 1 ölüm, onlarca yaralı. ~29500 lbs malzeme serbest bırakıldı. Sequoyah Yakıt Şirketi 1986.

  • Uzaktan DUF 6 depolama alanı

  • DUF 6 silindirler: boyalı (solda) ve aşınmış (sağda)

Referanslar

daha fazla okuma

Dış bağlantılar