鈾氮化物

氮鈾化物，是核燃料循環中重要的燃料。典型的氮鈾化物由一氮化鈾(UN)、三氮化二鈾(U₂N₃)及二氮化鈾(UN₂)組成。^[1]

一氮化鈾

簡介

一氮化鈾（UN），黃褐色或灰色晶體，立方晶系氯化鈉型結構。相對密度14.31。熔點2630±50 °C。鈾和氮加熱至400 °C時產生的是一氮化鈾、三氮化二鈾和二氮化鈾的混合物。基於其具有高熔點、密度和熱導率等﹐用作核燃料。^[2]

製取

把鈾放在氫氣中，生成三氫化鈾，最適溫度為225°C
${\displaystyle {\ce {4U + 6H2 -> 4UH3}}}$

再將氫化物置於氮氣中，生成三氮化二鈾。注意，此反應為放出大量熱。
${\displaystyle {\ce {4 UH3 + 3 N2 -> 2 U2N3 + 6H2}}}$

最後，三氮化二鈾可在900°C或以上的真空環境或1200°C或以上的惰性氣體環境被脫氮還原，生成一氮化鈾^[3]
${\displaystyle {\ce {2 U2N3 -> 4UN + N2}}}$

三氮化二鈾

三氮化二鈾[4]
IUPAC名 Uranium nitride
識別
CAS號	12033-83-9  Y
性質
化學式	U2N3
摩爾質量	518.078 g·mol⁻¹
外觀	結晶狀固體
密度	11300 kg m-3（固體）
熔點	900 °C（分解成UN）
沸點	分解
溶解性（水）	0.08 g/100 ml (20 °C)
結構
晶體結構	六角形，hP5
空間群	P-3m1, No. 164
若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。