Oxid de uraniu (IV) - Biologie
insolubil în apă [1]
Oxid de uraniu (IV) (deseori, de asemenea Dioxid de uraniu, UO2) este un oxid de uraniu. În natură apare de ex. ca uraninit, prin care uraninitul format inițial din oxid de uraniu (IV) este parțial oxidat în continuare în oxid de uraniu (VI).
Extragerea și prezentarea
Prin reducerea oxidului de uraniu (VI) cu hidrogen, se formează oxid de uraniu (IV).
Oxidul de uraniu (IV) necesar pentru producerea elementelor combustibile în centralele nucleare este fabricat în principal din fluor de uraniu (VI). Există mai multe metode de conversie. Procesele chimice umede sunt procesele AUC și ADU.
La Procedura ASC (A.mmoniuUranylC.carbonat de amoniu, carbonatul de uranil se formează cu ajutorul apei, amoniacului și dioxidului de carbon și acesta este apoi transformat în oxid de uraniu (VI) prin încălzire. Acesta este apoi redus la oxid de uraniu (IV) cu hidrogen. [3]
Cu Procedura ADU (A.mmoniuD.euUproces ranat) sunt produse din UF6 prin hidroliză la fluorură de uranil, precipitare cu soluție de amoniac pentru a forma diuranat de amoniu și calcinare ulterioară într-un curent de oxid de hidrogen uraniu (IV). [4] Ecuațiile pentru procesul ADC sunt:
Procedura ADU este, de asemenea, foarte potrivit pentru recuperarea uraniului din soluții cu compuși de uraniu (VI).
Pe lângă această procedură este și un uscat Procedură care Metoda DC pulbere, folosit. [5] În acest proces, hexafluorura este convertită direct în oxid de uraniu (IV) la temperaturi mai ridicate. Avantajul este că nu există soluții reziduale cu conținut de uraniu care necesită prelucrare suplimentară. Ecuația pentru această procedură este:
O altă metodă de producere a oxidului de uraniu (IV) este procesul PUREX utilizat pentru reprocesarea elementelor combustibile. În timpul acestei extracții, se formează azotat de uranil, care la rândul său este transformat în oxid de uraniu (VI) prin încălzire și apoi redus la oxid de uraniu (IV). [6]
caracteristici
Proprietăți fizice
Oxidul de uraniu (IV) este o pulbere cristalină de culoare brună până la neagră. Are un sistem de cristal cubic, are grupul spațial Fm 3 m, cu un parametru rețea A = 547 pm și patru unități de formulă pe unitate de celulă. Tipul structurii este de tip CaF2 (fluorit), iar numerele de coordonare sunt U [8], O [4].
Oxidul de uraniu (IV) este, de asemenea, un semiconductor. [7]
Proprietăți chimice
Amestecurile oxid-aer de uraniu (IV) (nori de praf) sunt explozive; ca pulbere fină, reacționează violent cu aerul, eliberând căldură (piroforică). Arde până la triuranul octoxid U3O8.
Aplicații
Oxidul de uraniu (IV) este cel mai important combustibil nuclear din reactoarele nucleare. Este procesat în așa-numitele „pelete” pentru a fi utilizate în tije de combustibil. Mai mult, a fost folosit mai devreme ca aditiv de colorare în diferite pahare și ceramică.
Sub forma unui rezistor URDOX cu proprietăți de termistor, a fost utilizat pentru a limita curentul în circuitele de încălzire ale dispozitivelor cu curent complet.