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硝酸鈾酰

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硝酸鈾酰
別名 Uranium nitrate
識別
CAS號 10102-06-4(無水)  ✓
13520-83-7(六水)  ✓
ChemSpider 22177973
SMILES
InChI
InChIKey QWDZADMNIUIMTC-FNIZAZFDAM
性質
化學式 UO2(NO3)2
摩爾質量 394.04 g·mol⁻¹
外觀 黃色粉末或晶體
沸點 118 °C 分解
溶解性 ~66g/100 g
危險性
MSDS External MSDS
若非註明,所有數據均出自一般條件(25 ℃,100 kPa)下。

硝酸鈾酰 (UO2(NO3)2),是一種易溶於的黃色固體,有放射性。它的相對摩爾質量為394.04 g/mol(無水)。水合物為黃綠色的[1] 六水合硝酸鈾酰(UO2(NO3)2.6H2O),水合物結晶具摩擦發光(triboluminescent)性質。

硝酸鈾酰可由鈾鹽和硝酸反應製備。它可溶於水、乙醇丙酮乙醚,但不溶於甲苯氯仿

用途

攝影

在19世紀前葉,許多感光金屬鹽已選為攝影過程的候選材料,硝酸鈾酰也在其中。以硝酸鈾酰為材料作的相紙因此被稱為uranium prints,urbanities或更普遍的uranotypes。

蘇格蘭人小查爾斯·柏奈特(J. Charles Burnett)是第一個發明鈾攝影過程的人,在1855年和1857年,用這種化合物作為感光材料。他在1858年寫了一篇文章,比較利用鈾鹽和氧化鐵攝影。讓鈾離子接受兩個電子和降低至較低氧化態的鈾(IV)的過程的關鍵是照射紫外線。Uranotypes在影像中,從一個較為中性的(neutral)紅棕色(brown russet)到強bartolozzi紅,有很長的色調等級(tone grade)。有殘留化合物的相紙上具有輕微的放射性,這可以作為一個識別它們的非破壞性方法。其他幾個使用化合物的更複雜的攝影過程,出現並消失在第二個世紀的後半期,例如 Wothlytype、Mercuro-Uranotype 和Auro-Uranium。至少到19世紀未,有關鈾的論文被商業化的大量製造,而實質上有較高敏感性和實用性優點的鹵化銀卻漸漸消失。不過1930年到1950年之間,Kodak Books仍然記載着使用醋酸鈾酰的鈾碳粉 (Kodak T-9)。現在仍有一些alternative process的攝影師包括藝術家Blake Ferris & Robert Schramm繼續以uranotype創作。

生物檢測

醋酸鈾酰(uranyl acetate)混合,在電子顯微鏡檢測中可以用來作為病毒的負染色;穩定組織樣本切片的核酸細胞膜

核子

硝酸鈾酰在1950年代時用於燃料水溶液均勻反應堆(Aqueous Homogeneous Reactor)中。但是,它被證明在此應用中太過於具有腐蝕性,因此中止了這個試驗。

硝酸鈾酰在核廢料再處理中扮演重要的角色;它是將核燃料棒或黃餅溶解於硝酸中所產生的鈾化合物, 可以進一步分離和製備六氟化鈾,再以同位素分離(isotope separation)製備濃縮鈾

健康和環境議題

硝酸鈾酰是一種氧化性和高毒性化合物,所以不能進入人體;它會引發嚴重的腎功能不全和急性腎小管壞死(acute tubular necrosis),且是一種淋巴球有絲分裂原(mitogen)。靶器官包括部。當加熱或遭受衝擊而接觸氧化性物質時,它也會引發劇烈的大火與爆炸。

1999年9月30日,日本發生東海村JCO臨界意外,即在處理硝酸鈾酰的過程意外造成臨界狀態發生,近距離的三名工作人員中,有兩人因接受到致死量的中子射線輻射而死亡。

參考資料

  1. ^ Roberts, D.E. and Modise, T.S. (2007). Laser removal of loose uranium compound contamination from metal surfaces. Applied Surface Science 253, 5258-5267.

外部連結

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