Plutoniumkarbidi
| Plutoniumkarbidi | |
|---|---|
| Tunnisteet | |
| IUPAC-nimi | Plutoniumkarbidi |
| CAS-numero | |
| Ominaisuudet | |
| Molekyylikaava | PuC |
| Moolimassa | 256.075 g/mol[1] |
| Ulkomuoto | Mustia, pintakeskisiä kuutiollisia (FCC) kiteitä[1][2] |
| Sulamispiste | 1 664 °C (1 937 K)[1] |
| Tiheys | 13,58 g/cm3[3] |
| Liukoisuus veteen | Hydrolysoituu |
Plutoniumkarbidi (molekyylikaava PuC, plutoniummonokarbidi) on plutoniumin karbidi. Tarkasti ottaen kyseessä on epästoikiometrinen yhdiste PuC1–x. Se on huoneenlämpötilassa kiinteää ja muodostaa mustia, pintakeskisiä kuutiollisia kiteitä, jotka muistuttavat ruokasuolan (NaCl) kiderakennetta (mutta jossa epästoikiometrisuus aiheuttaa häiriöitä muuten säännölliseen rakenteeseen).[1][2][4](s. 1003-1009)
Monokarbidin PuC lisäksi ainakin seuraavat plutoniumin karbidit tunnetaan: Pu3C2, Pu2C3, ja PuC2. PuC on sovellusten kannalta näistä kuitenkin tärkein yhdiste. Plutoniumkarbideja on tutkittu sangen paljon, koska niitä on suunniteltu käytettäväksi yhdessä uraanikarbidin kanssa uudenlaisena ydinvoimaloiden polttoaineena (UPuC-ydinpolttoaine).[4] [5]
Plutoniummonokarbidi hapettuu ilmassa jo 200–300 °C:n lämpötiloissa. Jauheena se on reaktiivista ja jopa pyroforista. Se syttyy palamaan 400 °C:ssa happi-ilmakehässä.[4](s. 1007)
Plutoniumkarbidia voidaan valmistaa ainakin näillä reaktioilla:
- Pu + C → PuC (suoraan alkuaineista 1 000 °C lämpötilassa)
- 2 PuH3 + 2 C → 2 PuC + 3 H2 (880–1 650 °C lämpötilassa, inertissä kaasukehässä)
Tai plutoniumdioksidista 800–1350 °C:n lämpötilassa:[4](s. 1007)
- PuO2 + 3 C → PuC + 2 CO
PuC hydrolysoituu kuumassa vedessä muodostaen Pu(OH)3 sekä vedyn ja hiilivetyjen seoksia.
Lähteet
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]- ↑ a b c d Plutonium: plutonium carbide Webelements.com. Viitattu 4.12.2015. (englanniksi)
- ↑ a b Emeléus, Harry Julius; Alan G. Sharpe: Advances in inorganic chemistry and radiochemistry, Volume 12. s. 205–206. Academic Press, 1968. Kirja Googlen teoshaussa Viitattu 7.12.2015. (englanniksi)
- ↑ Plutonium monocarbide PuC . Chemyq.com. Arkistoitu 7.12.2015. (englanniksi)
- ↑ a b c d David L. Clark, Siegfried S. Hecker, Gordon D. Jarvinen & Mary P. Neu (2006) Plutonium, luku 7 kirjasta Morss, Lester R.; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean, toim. The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements (Arkistoitu – Internet Archive) (PDF) (3. painos). Dordrecht: Springer. s. 813–1264. (englanniksi)
- ↑ U. Basak, P.S. Kutty, S. Mishra, S.K. Sharma, K.S. Bhatnagar, R.S. Mehrotra, S. Majumdar & H.S. Kamath: Fabrication of Mixed Uranium Plutonium Carbide Fuel Pellets for FBTR by Direct Processing of Sinter Rejects 2003. BARC Newsletter. Arkistoitu 15.12.2017. Viitattu 7.12.2015. (englanniksi)