二氧化（化學(xué)式：PuO2），又稱钚酸钚，是钚的最穩(wěn)定的氧化物，常由草酸钚和硝酸钚灼燒而得。其顏色可從黃色變化到橄欖綠色，取決于粒子大小、溫度和生產(chǎn)方式。二氧化钚分子量274.00，熔點(diǎn)高達(dá)2400℃，輻照穩(wěn)定性高，不溶于水，但溶于熱的濃硫酸。由于其劇毒且具有強(qiáng)放射性，操作時(shí)必須在密閉手套箱中進(jìn)行。二氧化钚廣泛應(yīng)用于動(dòng)力反應(yīng)堆和增殖堆的核燃料。
性質(zhì)
高溫下燒法的二氧化钚密度為11.46g/cm3，為黃褐色。螢石型結(jié)晶。熔點(diǎn)（2390±20）℃。其化學(xué)性質(zhì)不活潑，在空氣中在高溫下其組成幾乎不發(fā)生變化。如果將二氧化钚還原就可得到六方晶系的A-Pu2O3、正方晶系C-Pu2O3(PuO1.51)或C′-Pu2O3(PuO1.62)。但是，它們的還原條件還不十分清楚。加熱至高溫的二氧化钚幾乎不溶于鹽酸及硝酸，但是加入少量的氟離子后，就可加快其溶解速度。所以，為了促使二氧化钚溶解，常利用KHSO4、KHF2或Na2O2-NaOH來(lái)熔融。但是未經(jīng)加熱到500℃的二氧化钚，可溶于熱硫酸。
二氧化钚用途
二氧化钚具有優(yōu)良的核性能，廣泛應(yīng)用于以下幾個(gè)領(lǐng)域:
1.航天器熱源：由于二氧化钚具有高熱穩(wěn)定性，可用于航天器的熱源，為航天器提供穩(wěn)定的熱量。
2.核反應(yīng)堆燃料：二氧化钚作為钚基燃料的一種，可以用于熱中子反應(yīng)堆和快中子反應(yīng)堆的使用。
3.同位素生產(chǎn)：二氧化钚可用于生產(chǎn)钚 -238 等同位素，這些同位素在科學(xué)研究和工業(yè)應(yīng)用中可以發(fā)揮重要價(jià)值。
二氧化钚的制備方法
1.化學(xué)沉淀法：將钚鹽與氫氧化鈉等沉淀劑反應(yīng)，從而得到氫氧化钚沉淀，通過(guò)熱分解氫氧化钚沉淀可以得到二氧化钚
2.溶膠凝膠法：將钚鹽與硅酸溶膠混合，通過(guò)水解、凝膠化和干燥等工序，制得二氧化钚凝膠，然后通過(guò)熱處理得到二氧化钚。
二氧化钚的主要環(huán)境影響和安全問(wèn)題
1.輻射污染：二氧化钚含有放射性，會(huì)對(duì)環(huán)境和人體產(chǎn)生輻射污染。
2.核擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn)：二氧化钚作為核燃料，會(huì)被用于非法途徑，具有核擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn)。
3.儲(chǔ)處問(wèn)題：二氧化钚的儲(chǔ)存和處置需要嚴(yán)格控制，以防對(duì)環(huán)境和人體造成影響。
參考資料 >
氧化钚(Ⅳ) Plutonium(Ⅳ)oxide.物競(jìng)化學(xué)品數(shù)據(jù)庫(kù).2024-08-27