Plutonium(IV)oxide

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Plutonium(IV)oxide
Structuurformule en molecuulmodel
Kristalstructuur van plutonium(IV)oxide ██ Pu4+ ██ O2−
Kristalstructuur van plutonium(IV)oxide

██ Pu4+

██ O2−

Plutonium(IV)oxide-pellet. Het gloeien is afkomstig van het radioactief verval van 238Pu.
Plutonium(IV)oxide-pellet. Het gloeien is afkomstig van het radioactief verval van 238Pu.
Algemeen
Molecuulformule
     (uitleg)
PuO2
IUPAC-naam plutonium(IV)oxide
Andere namen plutoniumdioxide
Molmassa 276,0588 g/mol
CAS-nummer 12059-95-9
Beschrijving Geel-bruine vaste stof
Fysische eigenschappen
Aggregatietoestand vast
Kleur geel-bruin
Dichtheid 11,5 g/cm³
Smeltpunt 2400 °C
Kookpunt 2800 °C
Onoplosbaar in water
Geometrie en kristalstructuur
Kristalstructuur kubisch
Waar mogelijk zijn SI-eenheden gebruikt. Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal  Portaalicoon   Scheikunde

Plutonium(IV)oxide is een oxide van plutonium, met als brutoformule PuO2. De stof komt voor als een zeer toxische geel-bruine kristallijne vaste stof met een hoog smeltpunt. Het is onoplosbaar in water en is de meest voorkomende verbinding van plutonium op Aarde.

Synthese[bewerken]

Plutonium(IV)oxide ontstaat spontaan in de natuur door oxidatie van plutonium:

\mathrm{Pu\ +\ O_2\ \longrightarrow\ PuO_2}

Op laboratoriumschaal kan het bereid worden door calcinatie van plutonium(IV)oxalaat bij 300°C.

Kristalstructuur en eigenschappen[bewerken]

Plutonium(IV)oxide neemt, naar analogie met calciumfluoride, een kubische kristalstructuur aan. Het behoort tot ruimtegroep Fm3m. De lengte van een zijde van de eenheidscel bedraagt 540 pm. In het kristalrooster wordt ieder plutoniumatoom omringd door 8 zuurstofatomen en ieder zuurstofatoom door 4 plutoniumatomen.

Plutonium(IV)oxide is, door aanwezigheid van het radioactieve plutonium, zelf ook een radioactieve stof.

Toepassingen[bewerken]

Plutonium(IV)oxide wordt gebruikt als zogenaamde MOX-brandstof (mixed oxide-brandstof) in kernreactoren. Het wordt ook toegepast als brandstof voor ruimtesondes, waaronder bij de sonde New Horizons. De hitte als gevolg van radioactief verval (onder emissie van een α-deeltje) van de radio-isotoop 238Pu wordt via het Seebeck-effect in elektriciteit omgezet.

Het gebruik van plutonium en diens verbindingen valt onder het non-proliferatieverdrag.