Oxid plutoničitý | |
__ Pu 4+ __ O 2− Struktura oxidu plutonného |
|
Identifikace | |
---|---|
Název IUPAC | Oxid plutoničitý |
Synonyma |
Oxid plutonný (IV) |
N O CAS | |
Ne o ECHA | 100 031 840 |
Ne o EC | 235-037-3 |
Vzhled | Plná žlutá až olivově zelená |
Chemické vlastnosti | |
Hrubý vzorec | PuO 2 |
Molární hmotnost | 276 g / mol O 11,59%, Pu 88,43%, |
Fyzikální vlastnosti | |
T. fúze | 2400 ° C |
T ° vroucí | 2800 ° C |
Rozpustnost | nerozpustný |
Objemová hmotnost | 11 500 kg · m -3 |
Krystalografie | |
Krystalový systém | Fm 3 m |
Křišťálová třída nebo vesmírná skupina | Krychlový |
Typická struktura | fluorit (CaF 2 ) |
Parametry sítě | 540 hodin |
Opatření | |
Radioaktivní sloučenina |
|
Jednotky SI a STP, pokud není uvedeno jinak. | |
Plutonium oxid je chemická sloučenina podle vzorce PuO 2. Je to žáruvzdorná keramika žluté až olivově zelené barvy v závislosti na velikosti zrn, teplotě a způsobu výroby. Je to hlavní sloučenina plutonia z hlediska použití tohoto kovu.
Oxid plutoničitý má stejnou krystalovou strukturu jako fluorit CaF 2„Což je také oxid uraničitý a neptuniumdioxid : kationty Pu 4+ zabírají uzly síťové kubické plochy se středem, zatímco anionty O 2 zaujímají čtyřboká místa. PuO 2Je vhodný pro jaderné aplikace kvůli mezerám v oktaedrických místech, které poskytují prostor pro štěpné produkty, aniž by narušily krystalovou strukturu materiálu.
Plutonium kov oxiduje spontánně na plutonium oxid PuO 2při vystavení kyslíku . Průmyslově se vyrábí kalcinací plutonium oxalátu Pu (C 2 O 4 ) 2 .6H 2 O při 300 ° Cze zpracování vyhořelého jaderného paliva .
Oxid plutoničitý se používá ve složení paliva MOX používaného v určitých jaderných reaktorech . Oxid plutoničitý 238 se používá jako zdroj energie pro kosmické sondy v jejich radioizotopovém termoelektrickém generátoru , jako je tomu v případě sondy New Horizons, která se dostala do systému Pluto v létě 2015. Izotop 238 Pu se ve skutečnosti rozpadá v podstatě emitováním částic α, jejichž kinetika energie může být účinně převedeny na tepelnou energii : ZAŘÍZENÍ specifický výkon z čistého plutonia 238 je asi 567 W / kg , nebo asi 390 W / kg ve formě oxidu plutonia PuO 2- izotop 238 Pu není nikdy čistý, obvykle se koncentruje mezi 75 a 80%, často s 15 až 20% z 239 Pu a různých dalších aktinidů .
Tato technologie má mnoho výhod z hlediska průzkumu vesmíru , ale přesto vzbuzuje podezření veřejnosti ohledně rizik radioaktivní kontaminace v případě nehody během startu nebo v případě pádu plavidla do vzduchu. Pozemská atmosféra - pokud protože například New Horizons se musel vrátit velmi blízko k Zemi, aby mohl těžit ze své gravitační pomoci pomocí praku, než se vydal k Jupiteru .
Stejně jako všechny sloučeniny plutonia je i oxid plutonný sledován ve Smlouvě o nešíření jaderných zbraní . PuO 2je teplý na dotek díky své intenzivní radioaktivitě α , stejně jako všechny ostatní sloučeniny plutonia. Ten je nejen radiotoxický , ale také toxický z chemického hlediska, zejména při vdechování .