Оксид плутония(IV)

Из Википедии, бесплатной энциклопедии

Оксид плутония(IV)
238PuO2
238PuO2
Систематическое название Оксид плутония(IV)
Другие названия Диоксид плутония
Химическая формула PuO2
Эмпирическая формула O2Pu
Внешний вид Коричневые кристаллы
Свойства
Молярная масса 276,06 г/моль
Температура плавления 2400 °C (2673,15 К)
Температура кипения 2800 °C (3073,15 К)
Плотность 11,5 г/см³
Растворимость в воде практически нерастворим г/100 мл
Структура
Кристаллическая решётка Кубическая, Fm3m No. 225, cF12
Координационное число Тетраэдрическая (O2−); кубическая (Pu4+)
Классификация
Регистрационный номер CAS 12059-95-9
Регистрационный номер EINECS 235-037-3
Безопасность
NFPA 704
NFPA 704 four-colored diamondОгнеопасность 0: Негорючее веществоОпасность для здоровья 4: Очень кратковременное воздействие может вызвать смерть или крупные остаточные повреждения (например, тетраэтилсвинец, синильная кислота, фосфин)Реакционноспособность 0: Стабильно даже при действии открытого пламени и не реагирует с водой (например, гелий)Специальный код RA: Радиоактивно (например, плутоний, уран)
0
4
0
Специальный код RA: Радиоактивно (например, плутоний, уран)
Где это не указано, данные приведены при стандартных условиях (25 °C, 100 кПа).

Оксид плутония(IV) — бинарное неорганическое химическое соединение четырёхвалентного плутония и кислорода. Соединение радиоактивно и нашло своё применение в ядерной энергетике в качестве ядерного топлива.

Соединение обладает специфическими свойствами, так как может принимать разные цвета окраски (от жёлтого до оливкового), которые зависят от метода и температуры получения соединения[1].

Структура[править | править код]

Диоксид плутония кристаллизуется в кубическую структуру типа флюорита, в которой центральные Pu4+ формируют гранецентрированную кубическую сингонию, а O2− формируют тетраэдр[2].

Получение[править | править код]

Металлический плутоний спонтанно окисляется не только в PuO2, но и во множество других оксидов (химия плутония считается одной из самых сложных) в токе кислорода. Соединение получается при кальцинации гексагидрата оксалата плутония(IV) Pu(C2O4)2·6H2O при 600 °C. Оксалат образуется при переработке ядерного топлива.

Свойства[править | править код]

При сплавлении диоксида плутония с оксидами металлов образуются соответствующие оксоплутонаты(IV). Известны оксоплутонаты щелочных металлов, например, Li8PuO6.

Применение[править | править код]

Диоксид плутония нашел своё применение в MOX-топливе для ядерных реакторов. Диоксид плутония-238 применяется в качестве долговременного источника энергии для космических аппаратов таких как, например, Новые горизонты.

Соединение может применяться в качестве ядерного заряда мощностью до 1 кт[3].

Опасность применения[править | править код]

Соединение радиотоксично из-за радиоактивного излучения плутония[4].

Примечания[править | править код]

  1. Nitric acid processing (англ.). Los Alamos National Laboratory. Дата обращения: 18 ноября 2010. Архивировано 4 июля 2012 года.
  2. Гринвуд Н. Н., Эрншо А. Химия элементов = Chemistry of the elements. — Оксфорд: Pergamon, 1984. — С. 1471. — ISBN 0-08-022057-6.
  3. Michael Singer; David Weir; Newman Canfield. Nuclear Nightmare: America's Worst Fear Come True (англ.) // Журнал New York Magazine : статья. — 1979.
  4. Toxicological Profile For Plutonium (англ.) (pdf). U.S. Department of Health and Human Services (27 сентября 2007). Дата обращения: 18 ноября 2010. Архивировано 4 июля 2012 года.