Oxid uránový - biológia
nerozpustný vo vode [1]
Oxid uránový (často tiež Oxid uraničitý, UO2) je oxid uránu. V prírode sa vyskytuje napríklad ako uraninit, pričom uraninit pôvodne pozostávajúci z oxidu uránového je čiastočne ďalej oxidovaný na oxid uránový.
Extrakcia a prezentácia
Redukciou oxidu uránu (VI) vodíkom vzniká oxid uránu (IV).
Oxid uránový (IV) potrebný na výrobu palivových článkov v jadrových elektrárňach sa vyrába hlavne z fluoridu uránu (VI). Existuje niekoľko spôsobov premeny. Mokré chemické procesy sú procesy AUC a ADU.
Na Postup AUC (A.mmóniumUranylC.uhličitanový proces), sa pomocou vody, amoniaku a oxidu uhličitého vytvára uhličitan amónny a uranyl, ktorý sa potom zahrievaním prevedie na oxid uránový. Ten sa potom vodíkom redukuje na oxid uránový. [3]
Vďaka Postup ADU (A.mmóniumD.iUranatový proces) sa vyrábajú z UF6 hydrolýzou na uranylfluorid, zrážaním roztokom amoniaku za vzniku diuranátu amónneho a následnou kalcináciou v prúde oxidu vodíka. [4] Rovnice pre proces ADC sú:
The Postup ADU je tiež vhodný na získavanie uránu z roztokov so zlúčeninami uránu (VI).
Okrem tohto postupu je tiež a suchý Postup, ktorý DC prášková metóda, použité. [5] V tomto procese sa hexafluorid prevádza priamo na oxid uránový pri vyšších teplotách. Výhodou je, že neexistujú odpadové roztoky s obsahom uránu, ktoré by si vyžadovali ďalšie spracovanie. Rovnica pre tento postup je:
Ďalším spôsobom výroby oxidu uránového je proces PUREX používaný na prepracovanie palivových článkov. Počas tejto extrakcie vzniká uranyl dusičnan, ktorý sa zase zahrievaním prevedie na oxid uránový (VI) a potom sa redukuje na oxid uránový (IV). [6]
charakteristiky
Fyzikálne vlastnosti
Oxid uraničitý je hnedý až čierny kryštalický prášok. Má kubický kryštálový systém, má vesmírnu skupinu Fm 3 m, s mriežkovým parametrom a = 547 pm a štyri jednotky vzorca na jednotku bunky. Typ štruktúry je typ CaF2 (fluorit) a koordinačné čísla sú U [8], O [4].
Oxid uránový je tiež polovodič. [7]
Chemické vlastnosti
Zmesi oxidu uránu a vzduchu (oblaky prachu) sú výbušné; ako jemný prášok reaguje prudko so vzduchom a uvoľňuje teplo (samozápalné). Horí na triuranooktoxid U3O8.
Aplikácie
Oxid uránový je najdôležitejším jadrovým palivom v jadrových reaktoroch. Spracováva sa do takzvaných „peliet“, ktoré sa používajú v palivových tyčiach. Ďalej sa predtým používal ako prísada do farbív v rôznych pohároch a keramike.
Vo forme rezistora URDOX s vlastnosťami termistora sa používal na obmedzenie prúdu vo vykurovacích okruhoch všetkých prúdových zariadení.