سداسي فلوريد البلوتونيوم

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
سداسي فلوريد البلوتونيوم[1]
سداسي فلوريد البلوتونيوم
سداسي فلوريد البلوتونيوم
سداسي فلوريد البلوتونيوم
سداسي فلوريد البلوتونيوم
سداسي فلوريد البلوتونيوم
سداسي فلوريد البلوتونيوم
الاسم النظامي (IUPAC)

plutonium(VI) fluoride
المعرفات
رقم CAS 13693-06-6 ☑Y
بوب كيم (PubChem) 518809
مواصفات الإدخال النصي المبسط للجزيئات
  • F[Pu](F)(F)(F)(F)F

  • 1S/6FH.Pu/h6*1H;/q;;;;;;+6/p-6 ☒N
    Key: OJSBUHMRXCPOJV-UHFFFAOYSA-H ☑Y
الخواص
الصيغة الجزيئية PuF6
المظهر Dark red, opaque crystals
الكثافة 5.08 g·cm−3
نقطة الانصهار 52 °س، 325 °ك، 126 °ف
نقطة الغليان 62 °س، 335 °ك، 144 °ف
البنية
البنية البلورية نظام بلوري معيني قائم، oP28
زمرة فراغية Pnma, No. 62
التنسيق الهندسي octahedral (Oh)
عزم جزيئي ثنائي القطب 0 D
المخاطر
رمز الخطر وفق GHS GHS03: مؤكسدGHS05: أكّالGHS06: سامّGHS09: خَطِر على البيئة
وصف الخطر وفق GHS Danger
بيانات الخطر وفق GHS Kategorie:Wikipedia:Gefahrstoffkennzeichnung unbekannt ?
بيانات وقائية وفق GHS Kategorie:Wikipedia:Gefahrstoffkennzeichnung unbekannt ?
NFPA 704

0
4
4
 
في حال عدم ورود غير ذلك فإن البيانات الواردة أعلاه معطاة بالحالة القياسية (عند 25 °س و 100 كيلوباسكال)
تعديل مصدري - تعديل  طالع توثيق القالب


سداسي فلوريد البلوتونيوم Plutonium hexafluoride هو أعلى فلوريد للبلوتونيوم ، وهو مهم لإثراء البلوتونيوم بالليزر ، ولا سيما لإنتاج البلوتونيوم النقي 239 من اليورانيوم المشع. هذا البلوتونيوم النقي ضروري لتجنب الانفجار المبكر لتصميمات الأسلحة النووية منخفضة الكتلة بواسطة النيوترونات الناتجة عن الانشطار التلقائي للبلوتونيوم -240 .

التحضير[عدل]

يتم تحضيره بفلورة رباعي فلوريد البلوتونيوم (PuF 4 ) بواسطة عوامل مفلورة قوية مثل عنصر الفلور. [2] [3] [4] [5]

PuF4 + F2 → PuF6

هذا التفاعل ماص للحرارة (أي يحتاج للحرارة) .يتكون المنتج بسرعة نسبيًا عند درجات حرارة 750 درجة مئوية ، ويمكن الحصول على ناتج كبير عن طريق تكثيف المنتج بسرعة وإزالته من التوازن الكيميائي. [6]

يمكن الحصول عليه أيضًا بفلورة فلوريد البلوتونيوم (III) أو أكسيد البلوتونيوم (IV) . [7]

2 PuF3 + 3 F2 → 2 PuF6

(ملحوظة: العدد 2 على يمين المعادلة مكانه الصحيح على اليسار عند PuF3؛ يحدث هذا القفز بين اليسار واليمين عند ترجمة تفاعل من الإنكليزية إلى العربية!)

PuO2 + 3 F2 → PuF6 + O2

في عام 1984 ، تم تصنيع سداسي فلوريد البلوتونيوم في درجات حرارة منخفضة غير مسبوقة من خلال استخدام ثنائي فلوريد ثنائي الأوكسجين . احتاجت التقنيات السابقة إلى درجات حرارة عالية جدًا بحيث كان سداسي فلوريد البلوتونيوم المنتج يتحلل بسرعة. [8] فلوريد الهيدروجين غير كافٍ [9] على الرغم من أنه عامل مفلور قوي. يمكن أيضًا اجراء التفاعل باستخدام كريبتون ديفلورايد عند درجة حرارة الغرفة [10] أو تشعيع التفاعل بالأشعة فوق البنفسجية. [11]

الخصائص[عدل]

الخصائص الفيزيائية[عدل]

سداسي فلوريد البلوتونيوم مادة صلبة بلورية متطايرة ذات لون أحمر-بني ؛ [12] حرارة التسامي هي 12.1 كيلو كالوري / مول [13] وحرارة التبخير 7.4 كيلو كالوري / مول. يتبلور في النظام البلوري أورثورومبيك . كغاز ، يحتوي الجزيء على تناظر ثماني السطوح (مجموعة نقاط بلورية Oh )

الخواص الكيميائية[عدل]

من الصعب نسبيًا التعامل مع سداسي فلوريد البلوتونيوم ، حيث إنه شديد التآكل وعرضة للانحلال الإشعاعي الذاتي. [14] [15]

التفاعلات مع المركبات الأخرى[عدل]

يعتبر PuF6 مستقرًا في الهواء الجاف ، ولكنه يتفاعل بقوة مع الماء ، بما في ذلك الرطوبة الجوية ، لتكوين البلوتونيوم (VI) أوكسي فلوريد وحمض الهيدروفلوريك. [16] [17]

PuF6 + 2 H2O → PuO2F2 + 4 HF

يمكن تخزينه لفترة طويلة في أمبولة كوارتز أو بيركس ، بشرط عدم وجود آثار للرطوبة ، وتم التخلص من الزجاج تمامًا ، وإزالة أي آثار لفلوريد الهيدروجين من المركب. [18]

يتمثل التفاعل المهم لـسداسي فلوريد البلوتونيوم PuF6 في الاختزال إلى ثاني أكسيد البلوتونيوم . أول أكسيد الكربون المتولد من لهب الأكسجين والميثان هو مثال جيد كعامل اختزال لإنتاج أكاسيد الأكتينيد مباشرة من سداسي فلوريد.

تفاعلات التحلل[عدل]

يتحلل سداسي فلوريد البلوتونيوم إلى رباعي فلوريد البلوتونيوم وغاز الفلور.

  • يمكن أن يحدث له تحلل حراري ، والذي لا يحدث في درجة حرارة الغرفة ولكنه يستمر بسرعة كبيرة عند 280 درجة مئوية. [6]
  • الاحتمال الآخر هو التحليل الإشعاعي الذاتي ، الذي يتحلل بسبب نشاطه الإشعاعي. تتسبب جزيئات ألفا المنبعثة التي تتحرك عبر الشبكة البلورية في تكسير الروابط ، مما يؤدي إلى التحلل إلى فلوريدات منخفضة وغاز الفلور. معدل التحلل من خلال إشعاع ألفا هو 1.5٪ في اليوم في المتوسط في الحالة الصلبة ، ولكنه أقل بكثير في الحالة الغازية. [5] كما أنه يتحلل من أشعة جاما . [19]
  • تحت إشعاع الليزر بطول موجي أقل من 520 نانومتر ، يتحلل إلى خماسي فلوريد البلوتونيوم والفلور ؛ [20] بعد المزيد من التشعيع يتحلل أكثر إلى رباعي فلوريد البلوتونيوم . [21]

الاستخدامات[عدل]

يلعب سداسي فلوريد البلوتونيوم دورًا في تخصيب البلوتونيوم ، ولا سيما لعزل النظير الانشطاري 239 Pu من اليورانيوم المشع. للاستخدام في الأسلحة النووية ، يجب إزالة النظير 241 Pu لسببين:

  • فهو يولّد ما يكفي من النيوترونات عن طريق الانشطار التلقائي فيحدث تفاعل لا يمكن السيطرة عليه.
  • يتعرض لانحلال بيتا لتكوين أميريسيوم 241Am ، مما يؤدي إلى تراكم الأميريسيوم مع مرور الوقت أثناء فترات تخزين طويلة والتي يجب إزالتها.

يتم فصل البلوتونيوم والأميرسيوم الموجود من خلال تفاعل مع ثنائي فلوريد ثنائي الأوكسجين . الــ PuF 4 الذي تم تخزينه لفترة طويلة في درجة حرارة الغرفة يتحول إلى إلى غاز PuF 6 ، والذي يتم فصله ويختزل مرة أخرى إلى PuF4 ، في حين أن أي AmF4 موجود لا يخضع لنفس التحويل. وهكذا يحتوي المنتج على كميات قليلة جدًا من الأمريسيوم ، والذي يتركز في المادة الصلبة غير المتفاعلة. [22]

يعتبر فصل سداسي فلوريد اليورانيوم والبلوتونيوم مهمًا في إعادة معالجة النفايات النووية. [23] [24] من خليط الملح المصهور المحتوي على كلا العنصرين ، يمكن إزالة اليورانيوم إلى حد كبير بالفلورة إلى UF6 ، والذي يكون مستقرًا عند درجات حرارة أعلى ، مع تسرب كميات صغيرة فقط من البلوتونيوم في هيئة PuF6 . [25]

اقرأ أيضا[عدل]

المراجع[عدل]

  1. ^ Lide، David R. (2009). Handbook of Chemistry and Physics (ط. 90). Boca Raton, Florida: CRC Press. ص. 4–81. ISBN:978-1-4200-9084-0. (webelements.com)
  2. ^ Florin، Alan E.؛ Tannenbaum، Irving R.؛ Lemons، Joe F. (1956). "Preparation and properties of plutonium hexafluoride and identification of plutonium(VI) oxyfluoride". Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. ج. 2 ع. 5–6: 368–379. DOI:10.1016/0022-1902(56)80091-2.
  3. ^ A. E. Florin (9 نوفمبر 1950). "Plutonium Hexafluoride: Second Report On The Preparation and Properties (LA-1168)" (PDF). Los Alamos Scientific Laboratory. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2023-03-07.
  4. ^ Mandleberg، C.J.؛ Rae، H.K.؛ Hurst، R.؛ Long، G.؛ Davies، D.؛ Francis، K.E. (1956). "Plutonium hexafluoride". Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. ج. 2 ع. 5–6: 358–367. DOI:10.1016/0022-1902(56)80090-0.
  5. ^ أ ب Weinstock، Bernard؛ Malm، John G. (يوليو 1956). "The properties of plutonium hexafluoride". Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. ج. 2 ع. 5–6: 380–394. DOI:10.1016/0022-1902(56)80092-4.
  6. ^ أ ب Weinstock، Bernard؛ Malm، John G. (يوليو 1956). "The properties of plutonium hexafluoride". Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. ج. 2 ع. 5–6: 380–394. DOI:10.1016/0022-1902(56)80092-4.Weinstock, Bernard; Malm, John G. (July 1956).
  7. ^ Mandleberg، C.J.؛ Rae، H.K.؛ Hurst، R.؛ Long، G.؛ Davies، D.؛ Francis، K.E. (1956). "Plutonium hexafluoride". Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. ج. 2 ع. 5–6: 358–367. DOI:10.1016/0022-1902(56)80090-0.Mandleberg, C.J.; Rae, H.K.; Hurst, R.; Long, G.; Davies, D.; Francis, K.E. (1956).
  8. ^ Malm، J. G.؛ Eller، P. G.؛ Asprey، L. B. (1984). "Low temperature synthesis of plutonium hexafluoride using dioxygen difluoride". Journal of the American Chemical Society. ج. 106 ع. 9: 2726–2727. DOI:10.1021/ja00321a056.
  9. ^ Evaluation of the U.S. Department of Energy's Alternatives for the Removal and Disposition of Molten Salt Reactor Experiment Fluoride Salts. 1997. ص. 42. DOI:10.17226/5538. ISBN:978-0-309-05684-7. مؤرشف من الأصل في 2023-03-07.
  10. ^ Asprey, L. B.; Eller, P. G.; Kinkead, Scott A. (1986). "Formation of actinide hexafluorides at ambient temperatures with krypton difluoride". Inorganic Chemistry (بالإنجليزية). 25 (5): 670–672. DOI:10.1021/ic00225a016. ISSN:0020-1669. Archived from the original on 2023-03-07.
  11. ^ Trevorrow, L.E.; Gerding, T.J.; Steindler, M.J. (1969). "Ultraviolet-activated synthesis of plutonium hexafluoride at room temperature". Inorganic and Nuclear Chemistry Letters (بالإنجليزية). 5 (10): 837–839. DOI:10.1016/0020-1650(69)80068-1. Archived from the original on 2023-03-07.
  12. ^ Lide, David R. (2009). Handbook of Chemistry and Physics (90 ed.). Boca Raton, Florida: CRC Press. pp. 4–81. ISBN 978-1-4200-9084-0. (webelements.com) نسخة محفوظة 2023-03-15 على موقع واي باك مشين.
  13. ^ Florin، Alan E.؛ Tannenbaum، Irving R.؛ Lemons، Joe F. (1956). "Preparation and properties of plutonium hexafluoride and identification of plutonium(VI) oxyfluoride". Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. ج. 2 ع. 5–6: 368–379. DOI:10.1016/0022-1902(56)80091-2.Florin, Alan E.; Tannenbaum, Irving R.; Lemons, Joe F. (1956).
  14. ^ Bibler، Ned E. (23 أغسطس 1979). "α and β Radiolysis of Plutonium Hexafluoride Vapor". J. Phys. Chem. ج. 83 ع. 17: 2179–2186. DOI:10.1021/j100480a001.
  15. ^ Steindler، M.J.؛ Steidl، D.V.؛ Fischer، J. (نوفمبر 1964). "The decomposition of plutonium hexafluoride by gamma radiation". Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. ج. 26 ع. 11: 1869–1878. DOI:10.1016/0022-1902(64)80011-7.
  16. ^ A. E. Florin (9 نوفمبر 1950). "Plutonium Hexafluoride: Second Report On The Preparation and Properties (LA-1168)" (PDF). Los Alamos Scientific Laboratory. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2023-03-07.A. E. Florin (9 November 1950).
  17. ^ Kessie, R. W. (1967). "Plutonium and Uranium Hexafluoride Hydrolysis Kinetics". Industrial & Engineering Chemistry Process Design and Development (بالإنجليزية). 6 (1): 105–111. DOI:10.1021/i260021a018. ISSN:0196-4305. Archived from the original on 2023-03-07.
  18. ^ Malm, John G.; Weinstock, Bernard; Weaver, E. Eugene (1958). "The Preparation and Properties of NpF 5 ; a Comparison with PuF 5". The Journal of Physical Chemistry (بالإنجليزية). 62 (12): 1506–1508. DOI:10.1021/j150570a009. ISSN:0022-3654. Archived from the original on 2023-03-07.
  19. ^ Steindler, M.J.; Steidl, D.V.; Fischer, J. (1964). "The decomposition of plutonium hexafluoride by gamma radiation". Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry (بالإنجليزية). 26 (11): 1869–1878. DOI:10.1016/0022-1902(64)80011-7. Archived from the original on 2023-03-07.
  20. ^ [1] 
  21. ^ Lobikov، E. A.؛ Prusakov، V. N.؛ Serik، V. F. (أغسطس–سبتمبر 1992). "Plutonium Hexafluoride Decomposition under the Action of Laser Radiation". Journal of Fluorine Chemistry. ج. 58 ع. 2–3: 277. DOI:10.1016/S0022-1139(00)80734-4.
  22. ^ Mills, T.R.; Reese, L.W. (1994). "Separation of plutonium and americium by low-temperature fluorination". Journal of Alloys and Compounds (بالإنجليزية). 213–214: 360–362. DOI:10.1016/0925-8388(94)90931-8. Archived from the original on 2023-03-07.
  23. ^ Moser, W.Scott; Navratil, James D. (1984). "Review of major plutonium pyrochemical technology". Journal of the Less Common Metals (بالإنجليزية). 100: 171–187. DOI:10.1016/0022-5088(84)90062-6. OSTI:6168468. Archived from the original on 2023-03-07.
  24. ^ Drobyshevskii، Yu. V.؛ Ezhov، V. K.؛ Lobikov، E. A.؛ Prusakov، V. N.؛ Serik، V. F.؛ Sokolov، V. B. (2002). "Application of Physical Methods for Reducing Plutonium Hexafluoride". Atomic Energy. ج. 93 ع. 1: 578–588. DOI:10.1023/A:1020840716387. مؤرشف من الأصل في 2023-03-07.
  25. ^ Read "Evaluation of the U.S. Department of Energy's Alternatives for the Removal and Disposition of Molten Salt Reactor Experiment Fluoride Salts" at NAP.edu (بالإنجليزية). 1997. DOI:10.17226/5538. ISBN:978-0-309-05684-7. Archived from the original on 2023-03-07.

قالب:Hexafluoridesقالب:Plutonium compounds

مجلوبة من «https://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=سداسي_فلوريد_البلوتونيوم&oldid=62122502»