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Tetrafluoruro de plutonio

El fluoruro de plutonio (IV) es un compuesto químico con la fórmula PuF 4 . Esta sal es generalmente un sólido marrón, pero puede aparecer en una variedad de colores según el tamaño del grano, la pureza, el contenido de humedad, la iluminación y la presencia de contaminantes. [4] [5] Su uso principal en los Estados Unidos ha sido como producto intermedio en la producción de plutonio metálico para su uso en armas nucleares. [3]

Formación

El fluoruro de plutonio (IV) se produce en la reacción entre el dióxido de plutonio (PuO 2 ) o el fluoruro de plutonio (III) (PuF 3 ) con ácido fluorhídrico (HF) en una corriente de oxígeno (O 2 ) a una temperatura de entre 450 y 600 °C. El objetivo principal de la corriente de oxígeno es evitar la reducción del producto por el gas hidrógeno, del cual se encuentran pequeñas cantidades en el HF. [6]

PuO 2 + O 2 + 4 HF → PuF 4 + O 2 + 2 H 2 O
4 PuF 3 + O 2 + 4 HF → 4 PuF 4 + 2 H 2 O

La irradiación láser del hexafluoruro de plutonio (PuF 6 ) en longitudes de onda inferiores a 520 nm hace que se descomponga en pentafluoruro de plutonio (PuF 5 ) y flúor; ​​si se continúa con este proceso, se obtiene fluoruro de plutonio (IV). [7]

Propiedades

En términos de su estructura, el fluoruro de plutonio (IV) sólido presenta centros Pu de 8 coordenadas interconectados por ligandos de fluoruro de doble puente. [8]

La reacción del tetrafluoruro de plutonio con bario, calcio o litio a 1200 °C produce Pu metálico: [4] [5] [3]

PuF4 + 2 Ba → 2 BaF2 + Pu
PuF4 + 2 Ca → 2 CaF2 + Pu
PuF4 + 4 Li → 4 LiF + Pu
Muestra de tetrafluoruro de plutonio con un ejemplo de un color ilustrado mediante referencia a un estándar de color [9]

Referencias

  1. ^ Lide, David R. (1998), Manual de química y física (87.ª ed.), Boca Raton, Florida: CRC Press, págs. 4-76, ISBN 0-8493-0594-2
  2. ^ Pfeiffer, Martin (3 de marzo de 2019). "FOI 2019-00371.Loaded powder tray at RMC line". Archivo de armas nucleares y seguridad nacional de Pfeiffer . Consultado el 23 de mayo de 2019 .
  3. ^ abc Departamento de Energía de los Estados Unidos (1997). Vinculando legados: conectando los procesos de producción de armas nucleares de la Guerra Fría con sus consecuencias ambientales (PDF) . Washington DC: Departamento de Energía de los Estados Unidos. pp. 184, págs.
  4. ^ ab Baldwin, Charles E.; Navratil, James D. (1983-05-19). "Química del proceso del plutonio en Rocky Flats". En Carnall, William T.; Choppin, Gregory R. (eds.). Química del plutonio . Serie de simposios de la ACS. Vol. 216. SOCIEDAD QUÍMICA AMERICANA. págs. 369–380. doi :10.1021/bk-1983-0216.ch024. ISBN 9780841207721.
  5. ^ ab Christensen, Eldon L.; Grey, Leonard W.; Navratil, James D.; Schulz, Wallace W. (19 de mayo de 1983). "Estado actual y direcciones futuras de la química del proceso del plutonio". En Carnall, William T.; Choppin, Gregory R. (eds.). Química del plutonio . Serie de simposios de la ACS. Vol. 216. SOCIEDAD QUÍMICA AMERICANA. págs. 349–368. doi :10.1021/bk-1983-0216.ch023. ISBN 9780841207721.OSTI 6781635  .
  6. ^ Gmelins Handbuch der anorganischen Chemie , Sistema Nr. 71, Transurane, Teil C, págs.
  7. ^ 4670239, Rabideau, Sherman W. y Campbell, George M., "Preparación fotoquímica de pentafluoruro de plutonio", publicado el 2 de junio de 1987 
  8. ^ Greenwood, Norman N. ; Earnshaw, Alan (1997). Química de los elementos (2.ª ed.). Butterworth-Heinemann . ISBN 978-0-08-037941-8.
  9. ^ Pfeiffer, Martin (3 de marzo de 2019). "PuF4 Pics ORO 2019 00475-FN Final Response 20190312_Page_07_Image_0001". Archivo de armas nucleares y seguridad nacional de Pfeiffer . Consultado el 23 de mayo de 2019 .