Plutonium(IV)-oxid
| Kristallstruktur | |||||||
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| __ Pu4+ __ O2− | |||||||
| Kristallsystem | |||||||
| Raumgruppe |
$ Fm{\bar {3}}m $ | ||||||
| Gitterkonstanten |
a = 540 pm | ||||||
| Koordinationszahlen |
Pu[8], O[4] | ||||||
| Allgemeines | |||||||
| Name | Plutonium(IV)-oxid | ||||||
| Andere Namen |
Plutoniumdioxid | ||||||
| Verhältnisformel | PuO2 | ||||||
| CAS-Nummer | 12059-95-9 | ||||||
| Kurzbeschreibung |
gelbbrauner kristalliner Feststoff[1] | ||||||
| Eigenschaften | |||||||
| Molare Masse | 276,06 g·mol−1 | ||||||
| Aggregatzustand |
fest | ||||||
| Dichte |
11,50 g·cm−3[1] | ||||||
| Schmelzpunkt | |||||||
| Siedepunkt |
2800 °C[1] | ||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||
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| Radioaktivität | |||||||
 Radioaktiv | |||||||
| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. | |||||||
Plutonium(IV)-oxid, meistens als Plutoniumdioxid bezeichnet, ist das chemisch stabilste Oxid des Plutoniums. Es ist ein kristalliner gelb-brauner Feststoff mit hoher Schmelztemperatur.
Eigenschaften
Plutoniumdioxid ist wenig reaktiv und wird von Wasser oder salzhaltigem Wasser fast nicht angegriffen. Es kann auch zu keramischem Material gesintert werden, das bei Schlageinwirkung in größere Bruchstücke zerbricht anstatt zu zerstäuben.
Plutoniumdioxid weist ein kubisches Kristallsystem auf, hat die Raumgruppe Fm3m, die Elementarzellen haben als Gitterparameter a = 540 pm, der Strukturtyp ist der CaF2-Typ (Fluorit) und die Koordinationszahlen sind Pu[8], O[4].
Gewinnung und Darstellung
Plutoniumdioxid entsteht spontan durch die Oxidation von Plutoniummetall in einer oxidierenden Atmosphäre bei Normaltemperatur und -druck. Bei der Wiederaufarbeitung von Kernbrennstäben wird es gewonnen, indem Plutonium(IV)-oxalat (Pu(C2O4)2 · 6 H2O) bei 300 °C kalziniert wird.
Verwendung
Gesintertes Plutoniumdioxid wird in Radionuklidbatterien[3][4] verwendet und als Material für Brennstäbe eingesetzt.
Sicherheitshinweise
Einstufungen nach der Gefahrstoffverordnung liegen nicht vor, obwohl die chemische Giftigkeit von Plutonium bekannt ist. Wichtig sind die auf der Radioaktivität beruhenden Gefahren. Plutoniumdioxid ist je nach Art der verwendeten Plutoniumisotope unterschiedlich radioaktiv, und durch die beim radioaktiven Zerfall entstehende Wärme bei kurzlebigen Alphastrahlern auch heiß.
Einzelnachweise
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 Plutoniumdioxid bei www.webelements.com.
- ↑ Diese Substanz wurde in Bezug auf ihre Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
- ↑ Tilmann Althaus: „Cassini und die Nuklearenergie“, in: Sterne und Weltraum, 1998, 37 (3), S. 220–223.
- ↑ http://saturn.jpl.nasa.gov/spacecraft/safety/appendc.pdf
Literatur
- David L. Clark, Siegfried S. Hecker, Gordon D. Jarvinen, Mary P. Neu: Plutonium, in: Lester R. Morss, Norman M. Edelstein, Jean Fuger (Hrsg.): The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements, Springer, Dordrecht 2006; ISBN 1-4020-3555-1, S. 813–1264; doi:10.1007/1-4020-3598-5_7.