El diòxid d'urani o òxid d'urani(IV) també conegut com a urania, uranil o UOX, és un òxid d'urani de fórmula química UO₂ que es presenta com una pols cristal·lina radioactiva negra en el mineral natural uraninita. Es fa servir com combustible nuclear en els reactors nuclears. Una mescla de diòxids d'urani i plutoni es fa servir com combustible MOX. Abans de 1960 el diòxid d'urani s'havia utilitzat com color negre i groc en ceràmica i vidres.
Estructura
El sòlid és isoestructural amb la mateixa estructura que la fluorita (fluorur de calci). A més els diòxids de plutoni i neptuni tenen les mateixes estructures.
Propietats químiques
El diòxid d'urani s'oxida en contacte amb oxigen a octaòxid de triurani.
- 3UO₂ + O₂ → U₃O₈ a 700 °C
La presència d'aigua causa l'augment de la taxa d'oxidació de l'urani metàl·lic.[1]
Obtenció
El diòxid d'urani es produeix reduint el triòxid d'urani amb hidrogen.
- UO₃ + H₂ → UO₂ + H₂O a 700 °C (970 K)
Aquesta reacció es fa servir en el reprocessament del combustible nuclear i l'enriquiment d'urani per a alguns combustibles nuclears.
Usos
El diòxid d'urani es fa servir principalment com a combustible nuclear de reactors nuclears, específicament com UO₂ o bé en una mescla de UO₂ (amb urani empobrit) i PuO₂ (diòxid de plutoni) anomenada MOX. La corrosió galvànica del diòxid d'urani controla la taxa amb què es dissol el combustible nuclear.
Toxicitat
El diòxid d'urani se sap que s'absorbeix per fagocitosi en els pulmons.[2] És radiotòxic.
Referències
Notes
- ^ Barrett SA, Jacobson AJ, Tofield BC, Fender BEF «The preparation and structure of barium uranium oxide BaUO3+x». Acta Crystallographica B, 38, 1982, pàg. 2775–2781. DOI: 10.1107/S0567740882009935. DOI
- ^ Hutchings GJ; Heneghan, Catherine S.; Hudson, Ian D.; Taylor, Stuart H. «A Uranium-Oxide-Based Catalysts for the Destruction of Volatile Chloro-Organic compounds». Nature, 384, 1996, pàg. 341–343. DOI: 10.1038/384341a0.
Enllaços externs
