Оксид нептун (IV)
| |
| |
| Имена | |
|---|---|
| Имя IUPAC
Оксид нептун (IV)
| |
| Другие имена
Оксид нептуния, диоксид нептунья
| |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| Chemspider | |
| Echa Infocard | 100.031.651 |
| ЕС номер |
|
PubChem CID
|
|
| Характеристики | |
| NPO 2 | |
| Молярная масса | 269 g/mol |
| Появление | Зеленые кубические кристаллы |
| Плотность | 11,1 г/см 3 |
| Точка плавления | 2800 ° C; 5 070 ° F; 3070 к [ 1 ] |
| Структура [ 2 ] | |
| Глушит (кубический), CF12 | |
| FM 3 м, #225 | |
A = 543,4 вечера
| |
Единицы формулы ( z )
|
4 |
| Термохимия | |
Std Molar
энтропия ( с ⦵ 298 ) |
19,19 ± 0,1 кал · моль −1 · K −1 (80,3 ± 0,4 J · моль −1 · K −1 ) [ 3 ] |
Энтальпия STD
образование (Δ f h ⦵ 298 ) |
-256,7 ± 0,6 ккал · моль −1 (-1074 ± 3 кДж · −1 ) [ 4 ] |
| Связанные соединения | |
Другие анионы
|
Нептун (III) хлорид Нептун (IV) хлорид |
Другие катионы
|
Протактиний (IV) оксид Урановый (IV) оксид Оксид плутония (IV) Оксид Америки (IV) |
За исключением случаев, когда отмечены, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
| |
Оксид Neptunium (IV) , или диоксид Neptunium , является радиоактивным , оливковым зеленым [ 5 ] кубический [ 6 ] Кристаллическое твердое вещество с формулой NPO 2 . Он излучает как α-, так и γ-частями. [ 4 ]
Производство
[ редактировать ]В промышленности диоксид Neptunium образуется путем осаждения оксалата Neptunium (IV) с последующим калицией в диоксид Neptunium. [ 7 ]
Производство начинается с раствора подачи азотной кислоты , содержащего ионы нептунья в различных состояниях окисления. Во -первых, ингибитор гидразина добавляется, чтобы замедлить любое окисление от стояния в воздухе. Затем аскорбиновая кислота уменьшает корменный раствор до преимущественно нептун (IV):
- 2np 5+ + C 6 H 8 O 6 → 2NP 4+ + C 6 H 6 O 6 + 2H +
- Например 6+ + C 6 H 8 O 6 → NP 4+ + C 6 H 6 O 6 + 2H +
Добавление щавелевой кислоты осаждает гидратированные оксалат нептуния ...
- Например 4+ + 2H 2 C 2 O 4 + 6H 2 O → Np(C 2 O 4 ) 2 .6H 2 O(v) + 4H +
... какой пиролиз при нагревании: [ 7 ]
- NP (C 2 O 4 ) 2 .6H 2 O Дюймовый
→ NP (C 2 O 4 ) 2 Дюймовый
→ NPO 2 + 2CO (G)
Диоксид Neptunium также может быть образован из осадков перекиси нептун (IV) , но процесс гораздо более чувствителен. [ 7 ]
Очищение
[ редактировать ]В качестве побочного продукта реакторов ядерного деления диоксид нептуния можно очистить фторином с последующим снижением избыточного кальция в присутствии йода. [ 4 ] Тем не менее, вышеупомянутый синтез дает довольно чистое твердое вещество, с менее чем 0,3% массовой доли примесей. Как правило, дальнейшая очистка не нужна. [ 7 ]
Другие свойства
[ редактировать ]Диоксид Neptunium способствует α-декорации 241 AM, уменьшая его обычную полураспада непроверенной, но заметной суммой. [ 8 ] Соединение имеет низкую удельную теплоемкость (900 К, по сравнению со урана 1400 К), что теоретизировала аномалия, теоретизированная на его 5F -количестве электронов. специфической теплоемкостью диоксида [ 9 ] Другой уникальной чертой диоксида Neptunium является его «таинственная низкотемпературная фаза». Упомянутое выше, он ссылается на аномальный уровень порядка для диоксидного комплекса Actinitde при низкой температуре. [ 10 ] Дальнейшее обсуждение таких тем может указывать на полезные физические тенденции в актиноидах.
Использование
[ редактировать ]Комплекс диоксида Neptunium используется в качестве средства стабилизации и уменьшения «долгосрочного экологического бремени» [ 11 ] Нептуния как побочного продукта ядерного деления. Актиноидсодержащий отработанный ядерный топливо обычно обрабатывается так, чтобы сформировать различные комплексы ANO 2 (где AN = U, NP, PU, AM и т. Д.). В диоксиде Neptunium neptunium имеет сниженную радиотексичность по сравнению с элементным Neptunium и, следовательно, более желателен для хранения и утилизации.
Диоксид Neptunium также используется экспериментально для исследований ядерной химии и физики, и предполагается, что его можно использовать для изготовления эффективного ядерного оружия. В ядерных реакторах диоксид Neptunium также может использоваться в качестве мишени для бомбардировки плутония. [ 11 ]
Кроме того, патент на ракету, прикрепленную к диоксиду Neptunium, удерживается Shirakawa Toshihisa, [ 12 ] Но в исследованиях и производстве, связанном с таким продуктом, мало информации.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Böhler, R.; MJ Welland; Ф. де Брюкер; К. Боборидис; А. Янссен; Р. Элоирдди; RJM Konings; Д. Манара (2012). «Пересмотр температуры плавления NPO2 и проблемы, связанные с измерениями высокотемпературных актинидных соединений» . Журнал прикладной физики . 111 (11). Американский институт физики: 113501–113501–8. Bibcode : 2012jap ... 111k3501b . doi : 10.1063/1,4721655 .
- ^ Кристина Гено; Ален Шартье; Пол Фоссати; Лоран Ван Брутцель; Филипп Мартин (2020). «Термодинамические и термофизические свойства оксидов актинидов». Комплексные ядерные материалы 2 -е изд . 7 : 111–154. doi : 10.1016/b978-0-12-803581-8.11786-2 . ISBN 9780081028667 Полем S2CID 261051636 .
- ^ Веструм -младший, Эдгар Ф.; JB Hatcher; Даррелл В. Осборн (март 1953 г.). «Энтропия и низкая температура теплоемкость диоксида нептун» . Журнал химической физики . 21 (3): 419. Bibcode : 1953jchph..21..419W . doi : 10.1063/1.1698923 .
- ^ Jump up to: а беременный в Huber JR, Elmer J.; Чарльз Э. Холли младший (октябрь 1968 г.). «Энтальпия формирования диоксида нептун». Журнал химических и инженерных данных . 13 (4): 545–546. doi : 10.1021/je60039a029 .
- ^ Patnaik, Pradyot (2003). Справочник неорганических химических соединений . McGraw-Hill Professional. п. 271. ISBN 0-07-049439-8 .
- ^ Lide, DR (1998). Справочник по химии и физике 87 изд . CRC Press. п. 471. ISBN 0-8493-0594-2 .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый Портер, JA (1964). «Производство диоксида Neptunium». Промышленная и инженерная химия Процесс Процесс и разработка . 4 (3): 289–292. doi : 10.1021/i260012a001 . Уравнения экстраполируются из устного описания.
- ^ Colle, J.-Y. (2011). «(Solid + Gas) Исследования равновесия для диоксида Neptunium». Журнал химической термодинамики . 43 (3): 492–498. doi : 10.1016/j.jct.2010.10.027 .
- ^ Serizawa, H.; Arai, Y.; Накаджима, К. (2001). «Оценка тепла емкости NPO 2 ». Журнал химической термодинамики . 33 (6): 615–628. doi : 10.1006/jcht.2000.0775 .
- ^ Hotta, T. (2009). «Микроскопический анализ мультипольной восприимчивости актинидных диоксидов: сценарий мультипольного упорядочения в AMO 2 ». Физический обзор б . 80 (2): 024408–1–024408–7. Arxiv : 0906.3607 . Bibcode : 2009 phrvb..80b4408h . doi : 10.1103/physrevb.80.024408 . S2CID 119295656 .
- ^ Jump up to: а беременный Colle, J.-Y. (2011). «(Solid + Gas) Исследования равновесия для диоксида Neptunium». Журнал химической термодинамики . 43 (3): 492–498. doi : 10.1016/j.jct.2010.10.027 .
- ^ Тошихиса, Ширакава. «Библиографические данные: JP2007040768 (A)-2007-02-15» . Espacenet, патентный поиск . Получено 11 апреля 2012 года .