Plutonium(III)-fluorid ist eine chemische Verbindung aus den Elementen Plutonium und Fluor. Es besitzt die Formel PuF3 und gehört zur Stoffklasse der Fluoride.
Darstellung Plutonium(III)-fluorid ist schwerlöslich und entsteht durch die Umsetzung einer wässrigen Plutonium(III)-nitratlösung mit Fluoridsalzen im Sauren.G. A. Burney, F. W. Tober: Precipitation of Plutonium Trifluoride. In: Ind. Eng. Chem. Process Des. Dev. 1965, 4 (1), S. 28–32 (doi:10.1021/i260013a009).
Pu^3+ (aq) + 3 F^- (aq) -> PuF3 (s) v
Plutonium(III)-fluorid kann auch durch Reaktion von Plutonium(IV)-oxalat und Wasserstoff, Plutonium(III)-oxalat oder Plutonium(IV)-oxid mit Fluorwasserstoff gewonnen werden. 2 Pu(C2O4)2 + H2 + 6 HF -> 2 PuF3 + 2 CO + 2 CO2 + 4 H2O
Pu2(C2O4)3 + 6 HF -> 2 PuF3 + 3 CO + 3 CO2
2 PuO2 + H2 + 6 HF -> 2 PuF3 + 4 H2O
Eigenschaften Plutonium(III)-fluorid bildet violette Kristalle mit einem Schmelzpunkt von 1396 °C. Es kristallisiert in der Lanthanfluoridstruktur mit den Gitterparametern a = 709,3 pm und c = 725,4 pm. Hierbei ist jeder Plutoniumkern von neun Fluorkernen in einer verzerrten dreifach-überkappten trigonal-prismatischen Struktur umgeben. Es ist sublimierbar und hat eine größere Flüchtigkeit als Americium(III)-fluorid.Stephen C. Carniglia, B. B. Cunningham: Vapor Pressures of Americium Trifluoride and Plutonium Trifluoride, Heats and Free Energies of Sublimation. In: J. Am. Chem. Soc. 1955, 77 (6), S. 1451–1453 (doi:10.1021/ja01611a015).P. D. Kleinschmidt: Sublimation Studies of Plutonium Trifluoride. In: Journal of Nuclear Materials. 167, 1989, S. 131–134 (doi:10.1016/0022-3115(89)90434-0).
Verwendung Um Plutonium zur Wiederaufbereitung durch Ausfällung aus Lösungen abtrennen zu können, wurde eine Methode zur Ausfällung als Plutonium(III)-fluorid entwickelt, um eine Alternative zur bisherigen Plutoniumperoxidmethode zu haben.C. K. Gupta: Hydrometallurgy in Extraction Processes. CRC Press, 1990, ISBN 978-0-8493-6805-9, S. 206–208 (). Eine Studie des Los Alamos National Laboratory aus dem Jahr 1957 berichtet, dass diese Methode gegenüber dem bisherigen Verfahren weniger effektiv sei, während eine neuere Studie, die vom US-Office of Scientific and Technical Information in Auftrag gegeben wurde, diese als eine eher effektivere Methode darstellt.K. F. Grebenkin, Yu. N. Zuev, L. N. Lokhtin, N. A. Novoselov, A. V. Panov, V. A. Simonenko, V. G. Subbotin, V. M. Berezkin, E. N. Zvonarev, O. I. Kozlov, V. I. Lobanov, V. P. Mashirev, V. V. Shatalov, A. D. Maksimov, D. Yu. Chuvilin: Synthesis of Plutonium Trifluoride from Weapons – Plutonium as a Potential Fuel for Power Reactors. In: Atomic Energy. 1997, 83 (2), S. 614–621 (doi:10.1007/BF02413891).
Sicherheitshinweise Einstufungen nach der CLP-Verordnung liegen nicht vor, obwohl die chemische Giftigkeit bekannt ist. Wichtig sind die auf der Radioaktivität beruhenden Gefahren, sofern es sich um eine dafür relevante Stoffmenge handelt.
Einzelnachweise
Literatur David L. Clark, Siegfried S. Hecker, Gordon D. Jarvinen, Mary P. Neu: Plutonium, in: Lester R. Morss, Norman M. Edelstein, Jean Fuger (Hrsg.): The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements, Springer, Dordrecht 2006, ISBN 1-4020-3555-1, S. 813–1264 ().
Kategorie:Plutoniumverbindung Kategorie:Fluorid