六氟化鈾

六氟化鈾（UF6）是鈾元素的一種氟化物，常溫常壓下為無色或淡黃色晶體。具放射性。相對密度4.68～5.09。熔點64.5～64.8℃(三相點溫度)。沸點56.4℃。

基本介紹

• 中文名：六氟化鈾
• 英文名：Uranium hexafluoride
• 別稱：氟化鈾(VI)、氟化高鈾
• 化學式：UF6
• 分子量：352.02
• CAS登錄號：7783-81-5
• 熔點：64.052℃（151kPa下）
• 沸點：56.5℃（升華）
• 水溶性：與水反應
• 密度：5.09g/cm3
• 外觀：無色固體

介紹

六氟化鈾 化學式：UF6 相對分子質量：352。當溫度升高或壓力降低時，很易升華成為氣體(101.3kPa下56.4℃或13.17kPa下25℃時均升華為氣體)。化學性質活潑，與水起劇烈反應，與大多數有機化合物起氟化反應，化學腐蝕性強。

用途

作核燃料，是鈾的惟一穩定的氣態化合物，廣泛用於鈾同位素分離廠的供料。

反應式

文字表達式： 四氟化鈾+氟氣→六氟化鈾

化學方程式： UF4(固)+F2(氣)=UF6(氣)

毒性

劇毒。攝入0.3mg/m3的濃度死亡達14%。動物屍檢見腎臟、胃組織及肺臟的病變。吸收後可於第1天自尿中排出50%。職業性急性中毒主要表現為呼吸道刺激，重者引起肺炎、肺水腫及肝、腎病變。皮膚接觸可引起灼傷。

製備

六氟化鈾製備方法分乾濕兩種方法。

濕法

製備需要純度的硝酸鈾酞溶液。需要核純中間產品，即製造片狀燃料元件的UO，以及還原成金屬的UF4時，最好使用這種方法。濕法能精製礦石加工廠生產的各種鈾濃縮物。該法的主要缺點是，在溶劑萃取鈾的精製階段產生大量廢液。

方法一

磨碎鈾礦（U3O8，或稱“黃餅”），並將其溶於硝酸，產生硝酸鈾醯UO2(NO3)2溶液。萃取純化後，使硝酸鈾醯與氨反應，生成重鈾酸銨(NH4)2U2O7。加氫還原得到二氧化鈾，再與氟化氫在500℃時反應，先製得四氟化鈾；再與氟在300～350℃時反應即得。用氟氣氟化四氟化鈾是六氟化鈾的最主要的工業製備方法，它消耗的氟氣最少。是目前鈾化合物中惟一易揮發的化合物，為氣體擴散法、超離心法分離和富集鈾235和鈾238的最為適宜的工作介質，在原子能工業中具有非常重要的意義。

方法二

將溶劑萃取後的純硝酸鈾酚溶液蒸乾後得六水硝酸鈾酸；六水硝酸鈾酞經熱分解變為UO3，然後，將UO3連續地轉化為U02、UF4和UF6。目前，在斯普林菲爾德、戈爾和霍普港工廠均使用這種方法。

乾法

第三種方法為使原料的粒度和密度均勻一致,鈾濃縮物應重新磨碎、制粒和分級。這樣可以得到適合於流化床設備的細粒。此外,經過這樣的處理,還可以除去原料中的鈉。細粒UO3用氫還原成UO2，再氫氟化為UF4。在上述過程中同時進行鈾的純化，除去了大部分雜質。在用元素氟氟化UF4的過程中又除去了一部分雜質；通過分餾又將UF6中的剩餘雜質進一步除掉。目前，只有美國聯合化學公司的麥楚波利斯工廠使用這種乾法。估計它在未來的工廠中不會得到廣泛套用。

儲存

目前大約95%的貧化鈾都以六氟化鈾的形式被置於氣體鋼瓶中，儲存在核工廠的附近。每個鋼瓶大約含有12.7噸的固體六氟化鈾。僅在美國，1993年至2005年期間，就有686,500噸的六氟化鈾（57,122瓶）作為貧化鈾的儲存形式被生產出來。它們被儲存在俄亥俄州朴茨茅夫，田納西州橡樹嶺和肯塔基州帕迪尤卡 。六氟化鈾不很穩定，與潮濕空氣接觸時即會反應生成極易溶於水並且毒性很大的 UO2F2 和氟化氫，因此長期儲存六氟化鈾會對環境及人的健康造成損害，須定期檢查是否有裂縫。

美國已經發生過數起涉及六氟化鈾的事故。美國政府將六氟化鈾轉化為固態的鈾氧化物回收。但這種回收總共要花費大約1500萬到4.5億美元。