2022-02-04 铀浓缩的原料 - 六氟化铀 （UF6)

六氟化铀（英语：uranium hexafluoride）是一种铀的化合物，其化学式为UF6。六氟化铀被用于制取浓缩铀，因此在核工业中有很重要的价值。标准状况下，六氟化铀为灰色的晶体。六氟化铀有很强的毒性，可与水剧烈反应，并且能腐蚀大多数金属。它与铝反应暖和，在铝的表面形成致密的氟化铝薄膜，阻止反应进一步进行。

制取磨碎铀矿（U3O8，或称“黄饼”），并将其溶于硝酸，产生硝酸铀酰UO2(NO3)2溶液。萃取纯化后，使硝酸铀酰与氨反应，生成重铀酸铵(NH4)2U2O7。加氢还原得到二氧化铀，再与氢氟酸反应生成四氟化铀。四氟化铀与氟进行氧化反应产生UF6。

核燃料循环中的应用各种主要的铀浓缩办法都需要用到六氟化铀，不论是气体扩散法，还是气体离心法。这是由于六氟化铀的三相点为 147 °F （64 °C，337 K），且气压略高于大气压。氟在天然界只存在一种稳定核素也是一个原因，因此各种六氟化铀分子的相对分子质量差异可以完全归咎于各种铀核素相对原子质量的差异。

气相扩散法所需用的能量大约是气体离心法的60倍。尽管如此，其中仅仅有4%的能量被用于制取浓缩铀。除此之外，捷克发展了一种循环运用核燃料的办法：用旧的氧化物核燃料与氟气反应生成各种氟化物的混合物，再用分馏分离各种组分。储存目前大约95%的贫化铀都以六氟化铀的形式被置于气体钢瓶中，储存在核电站附近。每个钢瓶大约含有12.7吨的固体六氟化铀。仅在美国，1993年至2005年期间，就有686,500吨的六氟化铀（57,122瓶）作为贫化铀的储存形式被消费出来。它们被储存在俄亥俄州朴茨茅斯，田纳西州橡树岭和肯塔基州帕迪尤卡。六氟化铀很不稳定，与湿润空气接触时即会反应生成极易溶于水并且毒性很大的 UO2F2 和氟化氢，因此长期储存六氟化铀会对环境及人的健康造成损害，须定期审查是否有裂缝。#今日话题# #碳中和# #自然铀#

来源:雪球-FelixW_粟