ยูเรเนียมเตตระฟลูออไรด์
ยูเรเนียมเตตระฟลูออไรด์เป็นสารประกอบอนินทรีย์ที่มีสูตร UF4 เป็นของแข็งสีเขียวที่มีความดันไอต่ำมากและละลายน้ำได้น้อยยูเรเนียมในสถานะวาเลนต์สี่ ( รานัส ) มีความสำคัญในกระบวนการทางเทคโนโลยีต่างๆ ในอุตสาหกรรมการกลั่นยูเรเนียมเรียกว่าเกลือสีเขียว[ 1 ]
การผลิต
UF เตรียมจากUO ในเตาเผาแบบฟลูอิไดซ์เบดโดยทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนฟลูออไรด์ UO ได้มาจากการทำเหมือง ประมาณ 60,000 ตันถูกเตรียมด้วยวิธีนี้ทุกปี สิ่งเจือปนทั่วไปคือUO F UF ยังไวต่อการไฮโดรไลซิสอีกด้วย[ 1 ]
UF4 เกิดจากการทำปฏิกิริยาระหว่างUF6 ก๊าซไฮโดรเจนในเครื่องปฏิกรณ์แบบท่อแนวตั้ง ความหนาแน่นของ UF4 ไปตั้งแต่ประมาณ 2.0 กรัม/ซม³ถึงประมาณ 4.5 กรัม/ซม³ขึ้นอยู่กับกระบวนการผลิตและคุณสมบัติของสารประกอบยูเรเนียมเริ่มต้น
เครื่อง ปฏิกรณ์ นิวเคลียร์แบบใช้เกลือหลอมเหลวซึ่งเป็นของเหลวทำงานคือเกลือหลอมเหลวจะใช้ UF4 วัสดุแกนกลาง โดยทั่วไปแล้ว UF4 ถูกเลือกใช้มากกว่าสารประกอบที่เกี่ยวข้อง เนื่องจากประโยชน์ของธาตุต่างๆ โดยไม่ต้องแยกไอโซโทปประหยัดนิวตรอนได้ดีกว่า ประสิทธิภาพในการลด ความเร็วของนิวตรอนดีกว่า ความดันไอ ต่ำกว่า และมีเสถียรภาพทางเคมีที่ดีกว่า
ปฏิกิริยา
ยูเรเนียมเตตระฟลูออไรด์ทำปฏิกิริยากับฟลูออรีนทีละขั้นตอน โดยให้ยูเรเนียมเพนตาฟลูออไรด์ ก่อน แล้วจึง ให้ UF6 ซึ่งเป็นสารระเหย
- 2 UF + F → 2 UF
- 2 UF + F → 2 UF
UF ถูกรีดิวซ์ด้วยแมกนีเซียมเพื่อให้ได้โลหะ: [ 2 ]
- UF + 2 Mg → U + 2 MgF
UF ทำปฏิกิริยากับความชื้นอย่างช้าๆ ที่อุณหภูมิห้อง ก่อให้เกิด UO และ HF
โครงสร้าง
เช่นเดียวกับฟลูออไรด์โลหะไบนารีส่วน UF4 เป็น พอลิเมอร์อนินทรีย์ที่มีความหนาแน่นสูงและ มีการเชื่อมโยงกันอย่างมาก ตามที่ได้รับการยืนยันโดยการวิเคราะห์ผลึกด้วยรังสีเอกซ์ศูนย์กลาง U มีการประสานงานแปดตำแหน่งโดยมีทรงกลมการประสานงานแบบแอนติปริซึมสี่เหลี่ยม ศูนย์กลางฟลูออไรด์มี การเชื่อม ต่อแบบคู่[ 2 ] [ 3 ]
ความปลอดภัย
เช่นเดียวกับเกลือยูเรเนียมทั้งหมด UF4 พิษและเป็นอันตรายเมื่อสูดดม กลืนกิน และสัมผัสทางผิวหนัง
ดูเพิ่มเติม
- แพรซีโอดีเมียม(IV) ฟลูออไรด์ซึ่งมีโครงสร้างผลึกแบบเดียวกัน
เอกสารอ้างอิงที่น่าสนใจทางประวัติศาสตร์
ลิงก์ภายนอก
- "ยูเรเนียมเตตระฟลูออไรด์"ภาคผนวก A ของ PEIS (DOE/EIS-0269)ห้องปฏิบัติการแห่งชาติอาร์กอน เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 30 มกราคม 2016 เรียกดูเมื่อวันที่ 22 พฤศจิกายน 2011