Urandioxid | |
__ U 4+ __ O 2- Struktur von Urandioxid |
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Identifizierung | |
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IUPAC-Name | Urandioxid |
N o CAS | |
N o ECHA | 100.014.273 |
N o EG | 215-700-3 |
N o RTECS | YR4705000 |
LÄCHELN |
[U] (= O) = O , |
InChI |
InChI: InChI = 1 / 2O.U / rO2U / c1-3-2 |
Aussehen | schwarze bis braune Kristalle oder schwarzes bis braunes Pulver |
Chemische Eigenschaften | |
Formel | UO 2 |
Molmasse | 270,0277 ± 0,0006 g / mol O 11,85%, U 88,15%, |
Physikalische Eigenschaften | |
T ° Fusion | 2.865 °C |
Löslichkeit | im Wasser: keine |
Volumenmasse | 10,97 g · cm -3 |
Kristallographie | |
Typische Struktur | Fluorit (CaF 2 ) |
Vorsichtsmaßnahmen | |
Radioaktive Verbindung |
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SGH | |
Achtung H300 , H330 , H373 und H411 H300 : Lebensgefahr bei Verschlucken H330 : Lebensgefahr bei Einatmen H373 : Mai schädigen Organe (Liste alle betroffenen Organe, falls bekannt) durch wiederholte Exposition oder längerer Exposition (Angabe Expositionsweg , sofern schlüssig , dass kein anderes bewiesen ist , Routen der Exposition Ursache der Gefahr) H411 : Giftig für Wasserorganismen, mit langfristiger Wirkung |
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Einheiten von SI und STP, sofern nicht anders angegeben. | |
Das Urandioxid oder Uranoxid (IV) ist Uranoxid der chemischen Formel UO 2. Es ist ein schwarzer Festkörper, dessen Kristallgitter aus Uranatomen in einem kubischflächenzentrierten Untergitter und Sauerstoffatomen in einem kubischen Untergitter besteht.
Es ist der natürliche Bestandteil von Pechblende , die das wichtigste ist Erz von Uran .
Das Uranerz wird industriell verarbeitet, aus Urantrioxid UO 3bei Urananreicherung und nuklearen Abfallbehandlungsprozessen :
UO 3+ H 2→ UO 2+ H 2 Obis 450 °C .Urandioxid hat die gleiche Kristallstruktur wie Fluorit CaF 2, das auch das von Neptunium und Plutoniumdioxid ist .
Es oxidiert zu Triuranoctaoxid U 3 O 8 durch Erhitzen in Kontakt mit dem Sauerstoff der Luft:
Eine der bemerkenswerten Eigenschaften von Urandioxid ist seine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit, die dazu führt, dass der Durchmesser der Brennstäbe begrenzt werden muss, um den Wert der Kerntemperatur der Stäbe zu begrenzen. Es kann auch eine lokale Überhitzung im Kern des Kernbrennstoffs verursachen .
Urandioxid wird hauptsächlich in Kernbrennstäben verwendet, hauptsächlich in Form von UO 2oder gemischt mit Plutoniumdioxid PuO 2um MOX-Kraftstoff zu geben .
Es kann auch als Katalysator verwendet werden , insbesondere beim Abbau flüchtiger organischer Verbindungen in der Gasphase, der Oxidation von Methan zu Methanol und der Entschwefelung von Ölen . In dieser Anwendung ist es effizienter und stabiler als die marktgängigen Katalysatoren, die bei der Wiederaufbereitung von VOCs wie Edelmetallen , Rutil TiO 2 . verwendet werdenund Kobalt (II, III)-oxid CoO • Co 2 O 3.
Aus abgereichertem Uran kann es für Strahlenschutzzwecke verwendet werden , insbesondere durch Eintragen in die Betonzusammensetzung, wo es als Grab verwendet wird .
Urandioxid ist ein Halbleitermaterial mit besonders interessanten Eigenschaften:
Die elektrischen Eigenschaften von Urandioxid hängen sehr stark von seiner Stöchiometrie ab . Somit ist die elektrische Leitfähigkeit von UO 1,994ist um mehrere Größenordnungen niedriger als die von UO 2.001. Dies, zusammen mit der Schwierigkeit, die Dotierung dieses Materials zu kontrollieren , stellt ein Hindernis für die Entwicklung von Urandioxid als Halbleitermaterial dar.