二氧化（鈾 dioxide、uranous oxide）是鈾的氧化物。分子式UO2，是輕水反應堆（包括壓水堆、沸水堆）中廣泛使用的核燃料。?
二氧化鈾具有熔點高、高溫穩定性好、抗輻照能力強、抗腐蝕性好、在輻照下尺寸變化小等特點。其主要缺點是導熱性能相對較差。
二氧化鈾是離子型—螢石型晶體，呈堿性，通常為紅棕色。其熔點為2865±15℃，沸點約3500℃，分子量270.03，理論密度10.98g/cm3。二氧化鈾不溶于水，在強酸中可溶，硝酸能氧化為硝酸雙氧鈾。由于具有放射性和半導體性質，電阻率隨溫度升高而下降。在核工藝中，它是一種重要的中間物質。可通過用氫氣還原三氧化鈾或八化三鈾的方法制備，也可通過三碳酸鈾酰胺的方法得到。二氧化鈾被廣泛應用于制造核燃料元件以及生產四氟化鈾等領域。
化學特性
二氧化鈾是鈾-氧體系中的熱力學穩定態之一，立方晶系，面心立方結構（螢石型，空間群Fm3m），a=547pm，相對密度10.952。在100℃下，二氧化鈾的熱導率為0.09W/cm·℃，在室溫下可與鹽酸、硫酸、硝酸緩慢反應，易溶于硝酸。它不溶于水和堿，但溶于含過氧化氫的堿或碳酸根溶液，生成過鈾酸鹽，在室溫下較穩定，加熱至200℃以上500℃以下時被氧化為UO3，500℃以上被氧化成U3O8。
二氧化鈾是常用于輕水堆、重水堆和快中子增殖堆的鈾燃料形式，它是一種穩定的陶瓷燃料。在鈾工藝中，二氧化鈾是一種重要的中間產物，是干法生產四氟化鈾的原料。
二氧化鈾具有半導體性質，電阻率隨溫度升高而下降。由于二氧化鈾具有受強輻照時不發生異性變形、在高溫下晶格結構不變、不揮發和不與水發生化學反應等特性，已廣泛用于制造反應堆燃料元件。二氧化鈾在強酸中易溶，硝酸能將它氧化為硝酸雙氧鈾，為離子型—螢石型晶體，呈堿性。
毒性
二氧化鈾被已知是由肺中的吞噬作用而被吸收。
特性和用途
二氧化鈾不溶于水，極易和硝酸反應生成硝酸鈾酰，還能和二氧化钚以任意比例混合。常溫下熱傳導率為10W/mK，1000℃時的熱傳導率為4W/mK。二氧化鈾的電阻率隨溫度升高而降低。因二氧化鈾熔點高，所以通常被用作反應堆的核燃料。二氧化鈾被燒結成直徑和長度都是1厘米左右的圓柱體，串聯起來放入中空的鋯合金燃料棒內部。最后以8x8根燃料棒一組排列成正方形，六角形或圓形構成反應堆的堆芯。二氧化鈾是天然鈾礦中最主要的成分，通過化學反應和離心機可以得到高純度的二氧化鈾。同時還可以通過乏燃料的再處理得到二氧化鈾。攝氏度700度時三氧化鈾可以和氫氣發生反應生成二氧化鈾和水。
計算化學數據
1.疏水參數計算參考值（XlogP）:無
2.氫鍵供體數量:0
3.氫鍵受體數量:2
4.可旋轉化學鍵數量:0
5.互變異構體數量:無
6.拓撲分子極性表面積34.1
7.重原子數量:3
8.表面電荷:0
9.復雜度:18.3
10.同位素原子數量:0
11.確定原子立構中心數量:0
12.不確定原子立構中心數量:0
13.確定化學鍵立構中心數量:0
14.不確定化學鍵立構中心數量:0
15.共價鍵單元數量:1
制備方法
二氧化鈾可通過用氫氣還原三氧化鈾或八氧化三鈾的方法來制備，也可通過三碳酸鈾酰銨直接煅燒還原制得。還原法的反應方程式：
U3O8+2H2→3UO2+2H2O
它是動力反應堆中廣泛使用的核燃料，又是干法制備四氟化鈾的重要原料。
安全信息
參考資料 >
二氧化鈾.物競數據庫.2024-08-16