İçeriğe atla

Uranyum tetraklorür

Uranyum tetraklorür, UCl4 formülüne sahip bir uranyum ve klor tuzudur. Higroskopik zeytin yeşili bir katıdır. Uranyum zenginleştirmesinin elektromanyetik izotop ayırma (EMIS) işleminde kullanıldı. Organouranyum kimyasının ana başlangıç malzemelerinden biridir.

Sentezi ve yapısı

Tek uranyum tetraklorür kristalleri (görüş alanı yaklaşık 7 mm)

Uranyum tetraklorür, genel olarak uranyum trioksit (UO3) ve hekzakloropropenin reaksiyonuyla sentezlenir. Çözücü-UCl4 katılımları, uranyum tetraiyodürün organik çözücüler içinde hidrojen klorür ile reaksiyonuyla oluşturulabilir.

Uranyum tetraklorür ayrıca hafif asidik bir UCl4 çözeltisinin buharlaştırılmasıyla üretilebilen nonahidratı da oluşturur.[1]

X-ışını kristalografisine göre uranyum merkezleri sekiz koordinatlıdır ve dördü 264 pm'de ve diğer dördü 287 pm'de olmak üzere sekiz klor atomu ile çevrelenmiştir.[2]

Kimyasal özellikler

Protik çözücülerde çözünme daha karmaşıktır. UCl4 suya eklendiğinde uranyum suyu iyonu oluşur.

UCl4 + xH2O → [U(H2O)x]4+ + 4Cl−

Su iyonu [U(H2O)x]4+, (x is 8 ya da 9[3]) güçlü bir şekilde hidrolize edilir.

[U(H2O)x]4+ kimyasal denge [U(H2O)x−1(OH)]3+ + H+

Alkollerde kısmî solvoliz meydana gelebilir.

UCl4 + xROH kimyasal denge UCl4−x(OR)x + xHCl

Uygulamaları

Uranyum tetraklorür ticari olarak karbon tetraklorürün saf uranyum dioksit ile 370 °C'de reaksiyonuyla üretilir. Uranyum zenginleştirmesinin elektromanyetik izotop ayırma (EMIS) sürecinde besleme olarak kullanılmıştır. 1944'ten itibaren Oak Ridge Y-12 Fabrikası, Ernest O. Lawrence'ın Alpha Calutron'ları için uranyum trioksiti uranyum tetraklorüre dönüştürdü. En büyük faydası, kalutronlarda kullanılan uranyum tetraklorürün diğer zenginleştirme teknolojilerinin çoğunda kullanılan uranyum hekzaflorür kadar aşındırıcı olmamasıdır. Bu işlem 1950'lerde terk edilmiştir. Ancak 1980'lerde Irak, nükleer silah programının bir parçası olarak bu seçeneği yeniden canlandırdı. Zenginleştirme sürecinde uranyum tetraklorür, uranyum plazmasına iyonize edilir.

Uranyum iyonları daha sonra hızlandırılır ve güçlü bir manyetik alandan geçirilir. Bir dairenin yarısı boyunca ilerledikten sonra kiriş, dış duvara daha yakın olan ve tükenen bir bölgeye ve iç duvara daha yakın olan 235 U açısından zengin bir bölgeye bölünür. Güçlü manyetik alanların korunması için gerekli olan büyük miktarlardaki enerjinin yanı sıra, uranyum besleme malzemesinin düşük geri kazanım oranları ve tesisin daha yavaş ve elverişsiz işleyişi, bunu büyük ölçekli zenginleştirme tesisleri için uygunsuz bir seçim hâline getirmektedir.

Erimiş tuz reaktörlerinde erimiş uranyum klorür-alkali klorür karışımlarının reaktör yakıtı olarak kullanılması konusunda çalışmalar yapılmaktadır. Lityum klorür - potasyum klorür içinde çözünmüş uranyum tetraklorür eriyikleri, pirokimyasal nükleer yeniden işleme yoluyla ışınlanmış nükleer yakıtlardan aktinitleri geri kazanmanın bir yolu olarak da araştırılmıştır.[4]

Güvenlik

Tüm suda çözünür uranyum tuzları gibi, uranyum tetraklorür de nefrotoksiktir (böbrekler için zehirli) ve yutulması halinde ciddi böbrek hasarına ve akut böbrek yetmezliğine neden olabilir.

Kaynakça

  1. ^ Thomas Kasperowicz; Niko T. Flosbach; Dennis Grödler; Hannah Kasperowicz; Jörg-M. Neudörfl; Tobias Rennebaum; Mathias S. Wickleder; Markus Zegke (2022). "Solvated Actinoids: Methanol, Ethanol, and Water Adducts of Thorium and Uranium Tetrachloride". European Journal of Inorganic Chemistry (İngilizce). 2022 (31). doi:10.1002/ejic.202200227.  Tarih değerini gözden geçirin: |erişimtarihi= (yardım);
  2. ^ Taylor, J.C.; Wilson, P.W. (1973). "A neutron-diffraction study of anhydrous uranium tetrachloride". Acta Crystallogr. B. 29 (9): 1942-1944. doi:10.1107/S0567740873005790.  Tarih değerini gözden geçirin: |erişimtarihi= (yardım);
  3. ^ David, F. (1986). "Thermodynamic properties of lanthanide and actinide ions in aqueous solution". Journal of the Less Common Metals. 121: 27-42. doi:10.1016/0022-5088(86)90511-4. 
  4. ^ Olander, D. R. and Camahort, J. L. (1966), Reaction of chlorine and uranium tetrachloride in the fused lithium chloride-potassium chloride eutectic. AIChE Journal, 12: 693–699. DOI:10.1002/aic.690120414

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Uranyum</span> radyoaktif element

Uranyum, radyoaktif bir kimyasal elementtir. Simgesi "U"dur. 1789 yılında Martin Heinrich Klaaproth tarafından keşfedilmiş ve 1841 yılında Eugene-Melchior Peligot tarafından izole edilmiştir. Uranyum ilk zamanda radyoaktivite ile ilgili fazla bilgi sahibi olunmadığından diğer elementler gibi zannedilse de, 1896 yılında bilim tarihinin önemli isimlerinden olan Dimitri Mendeleyev’in çalışmalarıyla radyoaktif bir element olduğu ispatlanmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Sodyum</span> atom numarası 11 olan kimyasal element

Sodyum, periyodik cetvelde Na simgesi ile gösterilen ve atom numarası 11 olan element. Sodyum yumuşak ve kaygan bir metal olup alkali metaller grubuna aittir. Doğal bileşiklerin içinde bol miktarda bulunur. Yüksek oranda reaktiftir, sarı bir alevle yanar, su ile şiddetli reaksiyon verir ve havada hızla oksitlenir. Dolayısıyla, vazelin, gazyağı gibi hava ve su ile temasını kesecek bir ortamda saklanması gerekir.

<span class="mw-page-title-main">Klor</span> 17 atomik numaralı kimyasal element

Klor, VIIA grubunda bulunan hafif, keskin kokulu, yeşilimsi sarı renkli, tahriş edici ve zehirleyici bir gaz. Havadan 2,5 kat ağır olan klor ilk zamanlar bir bileşik olarak kabul ediliyordu. Klor ilk olarak 1774 yılında Carl Wilhelm Scheele tarafından keşfedildi. 1810 yılında ise bugünkü ismi Humphry Davy tarafından verildi.

<span class="mw-page-title-main">İyot</span> sembolü I ve atom numarası 53 olan kimyasal element

İyot, sembolü I, atom numarası 53 olan bir elementtir. Kimyasal olarak iyot halojenlerin en az reaktif olanı, astatin'den sonra en elektropozitif olanıdır. İyot başlıca tıpta, fotoğrafçılıkta ve boya imalatında kullanılır. Çoğu canlının eser miktarda iyota gereksinimi vardır.

<span class="mw-page-title-main">Nükleer enerji santrali</span> Nükleer reaktör yardımıyla elde edilen enerjiyi dağıtan merkez

Nükleer santral (NPP) veya atom santrali (APS), ısı kaynağının nükleer reaktör olduğu termik santraldir. Termik santrallerde tipik olduğu gibi, ısı, elektrik üreten jeneratöre bağlı buhar türbinini çalıştıran buhar üretmek için kullanılır. Eylül 2023 itibarıyla Uluslararası Atom Enerjisi Kurumu, dünya çapında 32 ülkede faaliyette olan 410 nükleer santral ve inşa halinde olan 57 nükleer santral olduğunu bildirdi.

Toryum; sembolü Th, atom numarası 90 olan zayıf radyoaktivite gösteren, metalik, kimyasal bir elementtir. Toryum havaya maruz kaldığında kararır ve toryum dioksit oluşturur; orta derecede yumuşak, işlenebilir ve yüksek bir erime noktasına sahiptir. Toryum, kimyasına +4 oksidasyon durumunun hakim olduğu elektropozitif bir aktinittir; oldukça reaktiftir ve ince bir şekilde bölündüğünde havada tutuşabilir.

Neptünyum (Np), uranyumun nötronlarla bombardımanından yapay olarak elde edilen, atom numarası 93, atom ağırlığı 239 olan, radyoaktif bir element.

Bu listede dünya çapında, ticari elektrik üretme maksatlı bütün nükleer santraller vardır. Askeri, deney, araştırma, gemi vb. özel santraller kapsam dışıdır. Listeye, hâlen hizmette bulunanların yanı sıra hizmetten çıkan ve inşaatı sürenler de dahildir.

<span class="mw-page-title-main">Potasyum klorür</span>

Potasyum klorür kimyasal bir bileşiktir. KCl formülü ile gösterilir. Potasyum ve klor elementlerinin birleşmesi ile oluşur. Saf hali, kokusuzdur. Beyaz kristallerden oluşur. Bu kristallerde yüzey merkezli küp şeklinde istiflenerek dizilirler.

<span class="mw-page-title-main">Kazatomprom</span>

Kazatomprom (Tr: Kazakistan Ulusal Atom Kuruluşu Kz: Қазақстанның ұлттық атом компаниясы), Kazakistan Cumhuriyeti devletine ait nükleer yakıt ve enerji şirketidir. Enerji ve yakıt elde etmek amacıyla Uranyum, Berilyum,Tantal ve Niobyum gibi elementlerin ve ender bulunan metallerin arama ve üretimi gibi etkinliklerde bulunur. Nükleer enerji üretimi için yakıt hammaddesi ihraç eder. Kazatomprom, 1997 yılında kurulmuş olup, merkezi Kazakistan Cumhurbaşkanı Kararnamesi ile Kazakistan Astana'da yer almaktadır ve Ulusal Refah Fonu "Samruk-Kazına"'nın bir girişimidir. 2010'dan beri Kazatomprom, doğal uranyum üretiminde dünya lideridir.

<span class="mw-page-title-main">Sodyum bisülfat</span> kimyasal madde

Sodyum bisülfat, diğer bir adı sodyum hidrojen sülfat (NaHSO4) olan bu kimyasal madde asit tuz karakterlidir. Kuru halde iken güvenli bir şekilde nakledilebilir ve depolanabilir. Susuz formu higroskopiktir. Sodyum bisülfat suda hidroliz olarak asidik çözelti verir. 1 Molarlık çözeltisinin pH değeri 1 den küçüktür. Sodyum bisülfat yavaşça ısıtılırsa suyunu kaybederek sodyum pirosülfata dönüşür.

2NaHSO4 → Na2S2O7 + H2O

IV. Nesil III. Nesil reaktörlerin halefi olarak tasarlanan nükleer reaktör tasarımlarıdır. Birinci nesil sistemlerin çoğu kullanımdan kaldırıldığı için dünya çapında faaliyette olan reaktörlerin çoğu ikinci ve 3 nesil sistemlerdir. Generation IV International Forum, IV. nesil reaktörlerin gelişimini koordine eden uluslararası bir organizasyondur. V. Nesil reaktörler tamamen teoriktir ve henüz uygulanabilir olarak görülmemektedir.

<span class="mw-page-title-main">Karbon tetraklorür</span> CCl4, geçmişte çözücü ve yangın söndürücü olarak kullanılmış bileşik

Karbon tetraklorür ya da tetraklorometan, CCl4 formülüne sahip bir klorokarbon. Kokusu Kloroforma benzeyen, renksiz, yanıcı olmayan, sudan ağır bir sıvıdır. Suda çözünmezken birçok organik çözücü içinde çözünür. Geçmişte soğutucu gazların üretiminde, yangın söndürücülerde lav lambalarında, temizlik malzemesi ve kurt düşürücü olarak yaygın bir şekilde kullanılmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Sıvı florür toryum reaktörü</span>

Sıvı florür toryum reaktörü, bir tür erimiş tuz reaktörüdür. LFTR, yakıt için florür esaslı, erimiş, sıvı tuzlu toryum yakıt çevrimini kullanır.

<span class="mw-page-title-main">Lityum florür</span> kimyasal bileşik

Lityum florür LiF formülüne sahip inorganik bileşik. Renksiz bir katıdır, kristal boyutu küçüldükçe beyaz renge geçiş görülür. Kokusuz olmasına rağmen tuzlu-acı bir tada sahiptir. Sodyum klorüre benzer yapıdadır fakat suda daha az çözünür. Esas olarak erimiş tuz yapısında kullanılır. LiF'nin elementlerinden oluşumu ikinci en yüksek reaktant kütlesi başına enerjiyi verir, birinci BeO'dur.

<span class="mw-page-title-main">Sodyum klorür</span> NaCl formülüne sahip kimyasal bileşik

Sodyum klorür, yaygın olarak 'tuz' ismiyle bilinen kimyasal formülü NaCl; 1/1 oranında sodyum ve klorür iyonları olan iyonik bileşik. Molar kütleleri sırasıyla 22.99 ve 35.45 g/moldur. 100 g NaCl, 39.34 g Na ve 60.66 g Cl içerir. Sodyum klorür, deniz suyunun tuzluluğundan ve birçok çok hücreli organizmanın hücre dışı sıvısından en çok sorumlu olan tuzdur. Yenilebilir sofra tuzu biçiminde yaygın olarak bir çeşni ve gıda koruyucusu olarak kullanılır. Birçok endüstriyel proseste büyük miktarlarda sodyum klorür kullanılır ve daha ileri kimyasal sentezler için hammadde olarak kullanılan sodyum ve klor bileşiklerinin ana kaynağıdır. Sodyum klorürün ikinci bir ana uygulaması donma sıcaklığı altındaki havalarda yolların buzunun çözülmesidir.

<span class="mw-page-title-main">Baryum klorür</span>

Baryum klorür, BaCl2 formüllü inorganik bir bileşik'tir. Bu bileşik baryum'un suda-çözünen en yaygın tuzlarından biridir. Diğer baryum tuzlarının çoğu gibi, baryum klorür beyaz toz halinde ve zehirlidir. Alevde sarı-yeşil renk verir. Ayrıca higroskopiktir, ilk önce dihidrat BaCl2(H2O)2' ye dönüşür.

<span class="mw-page-title-main">Uranyum dioksit</span>

Uranyum Dioksit, diğer adıyla uranya kimyasal formülü UO2 olan maddedir. Neredeyse siyah renkli veya koyu kahverengi, radyoaktif ve kristal yapıda olan bir madde olup doğal olarak uraninit ve kleveyit minerallerinde bulunmaktadır. Nükleer santrallerde plütonyum ve uranyum dioksit karışımı yakıt çubuklarında kullanılmaktadır. Sarı ve siyah renkli seramiklerde 1960 yılına kadar kullanılmışlardır. Stoksiyometrik özelliklerine bağlı olarak erime sıcaklığı değişkendir.

<span class="mw-page-title-main">Toryum bazlı nükleer enerji</span>

Toryum bazlı nükleer enerji üretimi, verimli öncül element toryumdan üretilen izotop uranyum-233'ün nükleer bölünmesiyle beslenir. Bir toryum yakıt çevrimi, toryum bolluğu, üstün fiziksel ve nükleer yakıt özellikleri ve azaltılmış nükleer atık üretimi dahiluranyum yakıt çevrimine göre çeşitli potansiyel avantajlar sunabilir. Toryum yakıtının bir avantajı, düşük silahlanma potansiyelidir; büyük ölçüde toryum reaktörlerinde tüketilen uranyum-233/ 232 ve plütonyum-238 izotoplarını silah haline getirmek zordur.

<span class="mw-page-title-main">Uranil nitrat</span>

Uranil nitrat, UO2(NO3)2.n H2O formülüne sahip, suda çözünür sarı renkli bir uranyum tuzudur. Hekza-, tri- ve dihidratlar bilinmektedir. Bileşik esas olarak nükleer yakıtların hazırlanmasında bir ara madde olarak kullanılma potansiyeliyle ilgi çekmiştir.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.