二氧化鈾
化合物
二氧化鈾（uranium dioxide、uranous oxide）即氧化鈾是鈾的氧化物。分子式UO2 。在常溫下為黑色粉末。密度 10.97g/cm3，熔點 2,846.85℃，沸點 大約3,500℃。比熱14cal/molK。二氧化鈾為面心立方結構螢石型結晶構造。單位立方體由中心4個鈾原子和外圍8個氧原子組成。
| 二氧化鈾 | |
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| IUPAC名 Uranium dioxide Uranium(IV) oxide | |
| 英文名 | Uranium dioxide |
| 別名 | 氧化亞鈾 |
| 識別 | |
| CAS號 | 1344-57-6 
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| RTECS | YR4705000 |
| 性質 | |
| 化學式 | UO2 |
| 莫耳質量 | 270.03 g·mol⁻¹ |
| 外觀 | 黑色粉末 |
| 密度 | 10.97 g/cm3 |
| 熔點 | 2865 °C (3140 K) |
| 溶解性（水） | 不溶 |
| 結構 | |
| 晶體結構 | 螢石（立方），cF12 |
| 空間群 | Fm3m, No. 225 |
| 晶格常數 | a = 547.1 pm [1] |
| 配位幾何 | 四面體（O2–）；立方（UIV） |
| 熱力學 | |
| ΔfHm⦵298K | −1084 kJ·mol−1[2] |
| S⦵298K | 78 J·mol−1·K−1[2] |
| 危險性 | |
| 警示術語 | R：R26/28、R33、R50/53 |
| 安全術語 | S：S1/2、S20/21、S45、S61 |
| MSDS | ICSC 1251 |
| 歐盟編號 | 092-002-00-3 |
| 歐盟分類 | 劇毒（T+） 對環境有害（N） |
| 閃點 | 不可燃 |
| 相關物質 | |
| 相關鈾的氧化物 | 八氧化三鈾 三氧化鈾 |
| 若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。 | |
特性和用途 編輯
二氧化鈾不溶於水。極易和硝酸反應生成硝酸鈾醯。還能和二氧化鈈以任意比例混合。常溫下熱傳導率為10W/mK，1000℃時的熱傳導率為4W/mK。二氧化鈾的電阻率隨溫度升高而降低。
因二氧化鈾熔點高，所以通常被用作反應爐的核燃料。二氧化鈾被燒結成直徑和長度都是1釐米左右的圓柱體，串聯起來放入中空的鋯合金燃料棒內部。最後以8x8根燃料棒一組排列成正方形，六角形或圓形構成反應爐的堆芯。
二氧化鈾是天然鈾礦中最主要的成分，通過化學反應和離心機可以得到高純度的二氧化鈾。同時還可以通過乏燃料的再處理得到二氧化鈾。
- UO3 + H2 → UO2 + H2O （700 °C，970 K）
毒性 編輯
關聯項目 編輯
參考資料 編輯
- ^ Leinders, Gregory; Cardinaels, Thomas; Binnemans, Koen; Verwerft, Marc. Accurate lattice parameter measurements of stoichiometric uranium dioxide. Journal of Nuclear Materials. 2015, 459: 135–42 [2018-02-18]. Bibcode:2015JNuM..459..135L. doi:10.1016/j.jnucmat.2015.01.029. （原始內容存檔於2020-11-26）. （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
- ^ 2.0 2.1 Zumdahl, Steven S. Chemical Principles 6th Ed.. Houghton Mifflin Company. 2009: A23. ISBN 0-618-94690-X.
- ^ Principles of Biochemical Toxicology. Timbrell, John. PA 2008 ISBN 0-8493-7302-6[頁碼請求]