Гидрид - плутоний
Cтраница 1
Гидрид плутония вполне устойчив на воздухе, только выше 150 превращается в зеленовато-желтые окислы со значительным увеличением объема. [1]
Для получения гидрида плутония высшего состава используют давление выше атмосферного. Плутоний загружают в сварную бомбу из нержавеющей стали, связанную с системами подачи водорода и измерения давления. После загрузки бомбу заваривают дугой в инертном газе. В первой стадии получают дигидрид плутония по методике, описанной выше. После этого температуру бомбы снижают до 100 С, и в системе давление водорода повышают до нескольких атмосфер. Хотя равновесное давление водорода над тригидридом плутония при 100 С немного ниже атмосферного, однако время насыщения до достижения равновесного состава растягивается на несколько суток. По манометру наблюдают за протеканием реакции поглощения водорода металлом. После окончания реакции извлекают гидрид и хранят в защитной атмосфере. [2]
В химическом отношении гидрид плутония также похож на металл, не растворим в 3N НМОз, немного растворяется при нагревании в более концентрированной кислоте. Хорошо растворим в НС1, хуже в 3N H2SO4 с образованием фиолетового раствора солей плутония. [3]
Работы с целью синтезирования гидридов плутония не проводились н в литературе не описана конкретная технология их получения. Однако исследование С - Р - Т - диаграмм систем Ри - РиН2 [1] и PuH2 - PuH3 [2] дают основание для составления такой технологии с использованием аппаратуры, описанной авторами. [4]
По данным [2], порошок гидрида плутония перед взаимодействием с азотом превращают в соединение приблизительного состава РиНо. [5]
По данным работы Брауна и других авторов [245], гидрид плутония - это черное вещество металлического вида, имеющее примерно тот же объем, что и металл; легко растирается в порошок. [6]
 |
Прибор для синтеза PuP нз элементов. [7] |
В приборе, изображенном на рис. 398, нз металла синтезируют гидрид плутония, который затем при реакции с AsH3 превращается в PuAs. Продукт гомогенизируют при 500 - 700 С. [8]
При избытке паров воды образуется РиО2, а при недостатке - смесь РиО2 и гидрида плутония. [9]
В табл. 7.19. приводятся данные, полученные рентгенострук-турным методом, по кристаллическим структурам нитрида, фосфида и арсенида плутония. Гидрид плутония PuH2 7 при температуре 230 С быстро взаимодействует с азотом, образуя чистый нитрид плутония. [10]
PuN получают действием паров безводного аммиака или азота на металлический плутоний при 1000 С, а также взаимодействием трихлорида плутония и аммиака при 800 - 900 С. Наиболее надежным методом является действие аммиака или азота на гидрид плутония при 600 С и давлении 250 мм рт. ст. Чистый PuN - черное хрупкое вещество, имеющее гране-центрированную кубическую решетку. Нитрид плутония легко гидролизуется во влажном теплом воздухе. Эта реакция ускоряется при повышенных температурах. Нитрид плутония легко растворяется на холоду в 3 М НС1 и 3 М H2SO4 с образованием соответствующих растворов трехвалентного плутония. [11]
Металлический плутоний плавится при 639 5Г С, испытывая при нагревании до температуры плавления пять фазовых превращений. В химическом отношении он очень реакционноспособный; легко растворяется в НС1, но не растворяется в НМОз, быстро окисляется при нагревании и реагирует непосредственно с галоидами. Многие интерметаллические соединения плутония известны так же хорошо, как и промежуточные соединения с кремнием, углеродом и водородом. Металлический плутоний реагирует с аммиаком, образуя PuN, но этот нитрид лучше получается при нагревании гидрида плутония в атмосфере азота или аммиака при 600 С. [12]
В более поздней работе Малфорд и Стерди [569] подтвердили, что между соединениями состава РиН2 и РиН3 существует единая гомогенная твердая фаза. Получаемая обычно на практике твердая фаза обоих гидридов имеет такую же химическую активность, как и металлический плутоний. Поэтому гидрид плутония часто используют как исходное вещество для приготовления других соединений плутония. [13]
 |
Рентгеноструктурные данные для гидридов плутония. [14] |
Детальное исследование системы плутоний-водород до сих пор еще не проведено. Малфорд и Стерди [49] подробно исследовали гидрид РиН2 и дейтерид плутония РиГ) 2, Браун. Окендевг и Уэлч [50] представили результаты исследований системы плутоний-водород, которые носят качественный характер и являются менее полными, чем результаты Малфорда и Стерди. Основные результаты, полученные этими группами ученых, согласуются. Большее предпочтение отдается результатам и выводам Малфорда и Стерди, поскольку их результаты являются количественными. Металлический плутоний реагирует с водородом в интервале температур 150 - 200 С. По-видимому, тонкоизмельченный плутоний так же, как и уран, реагирует с водородом при более низков температуре. Данные рентгеноструктурного анализа гидридов плутония представлены в табл. 7.15. Интересно отметить, что присоединение водорода уменьшает параметры решетки. [15]
Страницы: 1