Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Họ actini”
Nội dung được xóa Nội dung được thêm vào
Không có tóm lược sửa đổi |
Không có tóm lược sửa đổi |
||
Dòng 251:
Trong số này, các đồng vị duy nhất xuất hiện với số lượng đủ trong tự nhiên được phát hiện trong bất kỳ thứ gì ngoài dấu vết và có sự đóng góp có thể đo lường được đối với trọng lượng nguyên tử của các loại xạ là <sup>232</sup> Th, <sup>235</sup> U và <sup>238</sup> U và ba các sản phẩm phân rã lâu đời của urani tự nhiên, <sup>230</sup> Th, <sup>231</sup> Pa và <sup>234</sup> U. Thori tự nhiên bao gồm 0,02 (2)% <sup>230</sup> Th và 99,98 (2)% <sup>232</sup> Th; protactin tự nhiên bao gồm 100% <sup>231</sup> Pa; và urani tự nhiên bao gồm 0,0054 (5)% <sup>234</sup> U, 0,7204 (6)% <sup>235</sup> U và 99,2742 (10)% <sup>238</sup> U.<sup>[67]</sup>
{| class="wikitable sortable mw-collapsible mw-collapsed collapsible collapsed" style="text-align:center;"
|+Nuclear properties of isotopes of the most important transplutonium isotopes<ref name="
! rowspan="2" |Isotope
! rowspan="2" |[[Half-life]]
Dòng 536:
|—
|}
[[Tập_tin:Isotopes_and_half-life.svg|nhỏ|Actinides have 89−103 protons and usually 117−159 neutrons.]]Ba mươi mốt đồng vị của Actinium và tám trạng thái đồng phân kích thích của một số hạt nhân của nó đã được xác định vào năm 2010 <sup>[56]</sup> Ba đồng vị, <sup>225</sup> Ac , <sup>227</sup> Ac và <sup>228</sup> Ac , được tìm thấy trong tự nhiên và các chất khác được tạo ra trong phòng thí nghiệm; chỉ có ba đồng vị tự nhiên được sử dụng trong các ứng dụng. Actinium-225 là một thành viên của loạt neptunium phóng xạ ; <sup>[60]</sup> nó được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1947 dưới dạng sản phẩm phân rã của uranium-233, nó là một bộ phát α với chu kỳ bán rã là 10 ngày. Actinium-225 ít khả dụng hơn Actinium-228, nhưng hứa hẹn hơn trong các ứng dụng radiotracer. <sup>[29]</sup> Actinium-227 (chu kỳ bán rã 21,77 năm) xảy ra ở tất cả các quặng urani, nhưng với số lượng nhỏ. Một gram urani (ở trạng thái cân bằng phóng xạ) chỉ chứa 2 × 10 <sup>- 10</sup> gram <sup>227</sup> Ac. <sup>[29] [56]</sup> Actinium-228 là thành viên của loạt thorium phóng xạ được hình thành từ sự phân rã của <sup>228</sup> Ra ; <sup>[60]</sup> nó là một em <sup>-</sup> emitter có chu kỳ bán rã là 6,15 giờ. Trong một tấn thorium có 5 × 10 <sup>- 8</sup>gam <sup>228</sup> Ac. Nó được Otto Hahn phát hiện vào năm 1906. <sup>[29]</sup>
28 đồng vị của protactinium được biết đến với số lượng lớn 212 Máy239 <sup>[56]</sup> cũng như ba trạng thái đồng phân kích thích . Chỉ có <sup>231</sup> Pa và <sup>234</sup> Pađược tìm thấy trong tự nhiên. Tất cả các đồng vị có thời gian tồn tại ngắn, ngoại trừ protactinium-231 (chu kỳ bán rã 32.760 năm). Các đồng vị quan trọng nhất là <sup>231</sup> Pa và <sup>233</sup> Pa , là một sản phẩm trung gian trong việc thu nhận urani-233 và có giá cả phải chăng nhất trong số các đồng vị nhân tạo của protactinium. <sup>233</sup> Pa có thời gian bán hủy và năng lượng của bức xạ convenient thuận tiện , và do đó được sử dụng trong hầu hết các nghiên cứu về hóa học protactinium. Protactinium-233 là mộtem-emitter với chu kỳ bán rã 26,97 ngày. <sup>[56] [61]</sup>
Uranium có số lượng lớn nhất của cả hai đồng vị tự nhiên và tổng hợp là 25. Chúng có số lượng lớn là 215 Công242 (ngoại trừ 220 và 241), <sup>[57]</sup> và ba trong số chúng, <sup>234</sup> U , <sup>235</sup> U và <sup>238</sup> U, có mặt đáng kể số lượng trong tự nhiên. Trong số những người khác, quan trọng nhất là <sup>233</sup> U, là sản phẩm cuối cùng của sự biến đổi <sup>232</sup> Th được chiếu xạ bởi các neutron chậm. <sup>233</sup> U có hiệu suất phân hạch cao hơn nhiều bởi các neutron năng lượng thấp (nhiệt), so với ví dụ với <sup>235</sup> U. Hầu hết các nghiên cứu hóa học urani được thực hiện trên uranium-238 do chu kỳ bán rã dài 4,4 × 10 của nó<sup>9</sup> năm. <sup>[62]</sup>
Có 23 đồng vị của neptunium với số khối là 219 và 223 giáp244; <sup>[57]</sup> chúng đều có tính phóng xạ cao. Phổ biến nhất trong số các nhà khoa học là sống lâu dài <sup>237</sup> Np (t <sub>1/2</sub> = 2,20 × 10 <sup>6</sup> năm) và thời gian sống ngắn là <sup>239</sup> Np, <sup>238</sup> Np (t <sub>1/2</sub> ~ 2 ngày). <sup>[37]</sup>
Mười tám đồng vị của Mỹ được biết đến với số lượng lớn từ 229 đến 247 (ngoại trừ 231). <sup>[57]</sup> Quan trọng nhất là <sup>241</sup> Am và <sup>243</sup> Am, là các nguồn phát alpha và cũng phát ra các tia γ mềm, nhưng dữ dội; cả hai đều có thể thu được ở dạng tinh khiết đồng vị. Tính chất hóa học của Mỹ được nghiên cứu đầu tiên với <sup>241</sup> Am, nhưng sau đó chuyển sang <sup>243</sup> Am, tức là ít phóng xạ hơn gần 20 lần. Nhược điểm của <sup>243</sup>Am là việc sản xuất con gái đồng vị ngắn ngủi <sup>239</sup> Np, phải được xem xét trong phân tích dữ liệu. <sup>[63]</sup>
Trong số 19 đồng vị của curium , <sup>[57]</sup> dễ tiếp cận nhất là <sup>242</sup> Cm và <sup>244</sup> Cm; chúng là các nguồn phát α, nhưng có tuổi thọ ngắn hơn nhiều so với đồng vị của Mỹ. Các đồng vị này phát ra gần như không có bức xạ, nhưng trải qua quá trình phân hạch tự phát với sự phát xạ của các neutron liên quan. Các đồng vị tồn tại lâu hơn của curium ( <sup>245 Ảo248</sup> Cm, tất cả các chất phát xạ α) được tạo thành như một hỗn hợp trong quá trình chiếu xạ neutron của plutoni hoặc Mỹ. Sau khi chiếu xạ ngắn, hỗn hợp này bị chi phối bởi <sup>246</sup> Cm, và sau đó <sup>248</sup> Cm bắt đầu tích lũy. Cả hai đồng vị này, đặc biệt là <sup>248</sup> Cm, có chu kỳ bán rã dài hơn (3,48 × 10<sup>5</sup> năm) và thuận tiện hơn nhiều cho việc thực hiện nghiên cứu hóa học hơn <sup>242</sup> Cm và <sup>244</sup> Cm, nhưng chúng cũng có tỷ lệ phân hạch tự phát khá cao. <sup>247</sup> Cm có thời gian tồn tại lâu nhất trong số các đồng vị của curium (1,56 × 10 <sup>7</sup> năm), nhưng không được hình thành với số lượng lớn do sự phân hạch mạnh do neutron nhiệt gây ra.
Mười tám đồng vị của berkelium đã được xác định với số lượng lớn 233 Phản234, 236 và 238 Phản252. <sup>[57]</sup> Chỉ có <sup>249</sup> Bk với số lượng lớn; nó có thời gian bán hủy tương đối ngắn là 330 ngày và phát ra hầu hết các hạt mềm , gây bất tiện cho việc phát hiện. Bức xạ alpha của nó khá yếu (1,45 × 10 <sup>- 3</sup> % đối với bức xạ)), nhưng đôi khi được sử dụng để phát hiện đồng vị này. <sup>247</sup>Bk là một máy phát alpha với chu kỳ bán rã dài 1.380 năm, nhưng khó có thể đạt được số lượng đáng kể; nó không được hình thành khi chiếu xạ neutron của plutoni vì tính ổn định của các đồng vị của đồng vị curium có số khối dưới 248. <sup>[63]</sup>
20 đồng vị của californiaium với số khối 237 237256 được hình thành trong các lò phản ứng hạt nhân; <sup>[57]</sup> californiaium-253 là một em-emitter và phần còn lại là các bộ phát α. Các đồng vị có số khối chẵn ( <sup>250</sup>Cf, <sup>252</sup> Cf và <sup>254</sup> Cf) có tỷ lệ phân hạch tự phát cao, đặc biệt là <sup>254</sup> Cf trong đó phân hủy 99,7% do phân hạch tự phát. Californiaium-249 có thời gian bán hủy tương đối dài (352 năm), phân hạch tự phát yếu và phát xạ mạnh tạo điều kiện cho việc xác định nó. <sup>249</sup> Cf không được hình thành với số lượng lớn trong lò phản ứng hạt nhân vì sự phân rã chậm của đồng vị cha mẹ <sup>249</sup>Bk và một mặt cắt tương tác lớn với neutron, nhưng nó có thể được tích lũy ở dạng tinh khiết đồng vị như là sản phẩm phân rã của (B-chọn trước) <sup>249</sup> Bk. California được sản xuất bằng cách chiếu xạ lò phản ứng plutoni chủ yếu bao gồm <sup>250</sup> Cf và <sup>252</sup> Cf, loại thứ hai chiếm ưu thế đối với các lưu lượng neutron lớn và nghiên cứu của nó bị cản trở bởi bức xạ neutron mạnh.
{| class="wikitable" style="float:right; text-align:center;"
|+Properties of some transplutonium isotope pairs<ref>Myasoedov, p. 25</ref>
!Parent
isotope
!t<sub>1/2</sub>
!Daughter
isotope
!t<sub>1/2</sub>
!Time to establish
radioactive equilibrium
|-
|<sup>243</sup>Am
|7370 years
|<sup>239</sup>Np
|2.35 days
|47.3 days
|-
|<sup>245</sup>Cm
|8265 years
|<sup>241</sup>Pu
|14 years
|129 years
|-
|<sup>247</sup>Cm
|1.64{{e|7}} years
|<sup>243</sup>Pu
|4.95 hours
|7.2 days
|-
|<sup>254</sup>Es
|270 days
|<sup>250</sup>Bk
|3.2 hours
|35.2 hours
|-
|<sup>255</sup>Es
|39.8 days
|<sup>255</sup>Fm
|22 hours
|5 days
|-
|<sup>257</sup>Fm
|79 days
|<sup>253</sup>Cf
|17.6 days
|49 days
|}
Trong số 18 đồng vị được biết đến của einsteinium với số lượng lớn từ 240 đến 257, <sup>[57]</sup> giá cả phải chăng nhất là<sup>253</sup> Es. Nó là một nguồn phát α với chu kỳ bán rã 20,47 ngày, phát xạ tương đối yếu và tốc độ phân hạch tự phát nhỏ so với các đồng vị của californiaium. Chiếu xạ neutron kéo dài cũng tạo ra đồng vị tồn tại lâu dài <sup>254</sup> Es (t <sub>1/2</sub> = 275,5 ngày). <sup>[64]</sup>
Hai mươi đồng vị của fermium được biết đến với số lượng lớn là 241 chiếc260. <sup>254</sup> Fm, <sup>255</sup> Fm và <sup>256</sup> Fm là các bộ phát α với thời gian bán hủy ngắn (giờ), có thể được phân lập với số lượng đáng kể. <sup>256</sup> Fm (t <sub>1/2</sub> = 100 ngày) có thể tích lũy khi chiếu xạ kéo dài và mạnh. Tất cả các đồng vị này được đặc trưng bởi tỷ lệ phân hạch tự phát cao. <sup>[64] [66]</sup>
Trong số 16 đồng vị đã biết của mendelevium (số khối từ 245 đến 260), <sup>[57]</sup> được nghiên cứu nhiều nhất là <sup>256</sup>Md, chủ yếu phân rã qua quá trình bắt electron (bức xạ α là ≈10%) với thời gian bán hủy là 77 phút . Một bộ phát alpha khác, <sup>258</sup> Md, có chu kỳ bán rã là 53 ngày. Cả hai đồng vị này được sản xuất từ einsteinium hiếm ( lần lượt là <sup>253</sup> Es và <sup>255</sup> Es), do đó hạn chế tính khả dụng của chúng. <sup>[56]</sup>
Các đồng vị tồn tại lâu dài của nobelium và đồng vị của lawrencium (và của các nguyên tố nặng hơn) có thời gian bán hủy tương đối ngắn. Đối với nobelium, 11 đồng vị được biết đến với số khối 250 250260 và 262. Tính chất hóa học của nobelium và lawrencium đã được nghiên cứu với <sup>255</sup> No (t <sub>1/2</sub> = 3 min) và <sup>256</sup> Lr (t <sub>1/2</sub> = 35 s). Đồng vị nobelium tồn tại lâu nhất, <sup>259</sup> Không, có chu kỳ bán rã khoảng 1 giờ. <sup>[56]</sup>Lawrencium có 12 đồng vị đã biết với số khối là 252-262 và 266. Ổn định nhất trong số chúng là <sup>266</sup> Lr với chu kỳ bán rã là 11 giờ.
Trong số này, các đồng vị duy nhất xuất hiện với số lượng đủ trong tự nhiên được phát hiện trong bất kỳ thứ gì ngoài dấu vết và có sự đóng góp có thể đo lường được đối với trọng lượng nguyên tử của các loại xạ là <sup>232</sup> Th, <sup>235</sup> U và <sup>238</sup> U và ba các sản phẩm phân rã lâu đời của urani tự nhiên, <sup>230</sup> Th, <sup>231</sup> Pa và <sup>234</sup> U. Thori tự nhiên bao gồm 0,02 (2)% <sup>230</sup> Th và 99,98 (2)% <sup>232</sup> Th; protactin tự nhiên bao gồm 100% <sup>231</sup> Pa; và urani tự nhiên bao gồm 0,0054 (5)% <sup>234</sup> U, 0,7204 (6)% <sup>235</sup> U và 99,2742 (10)% <sup>238</sup> U
== Phân phối trong tự nhiên ==
{| class="wikitable" style="float:right; text-align:center;"
|+Content of plutonium in uranium and thorium ores<ref name="katz" />
!Ore
!Location
!Uranium
content, %
!Mass ratio
<sup>239</sup>Pu/ore
!Ratio
<sup>239</sup>Pu/U ({{e|12}})
|-
|[[Uraninite]]
|Canada
|13.5
|9.1{{e|-12}}
|7.1
|-
|Uraninite
|Congo
|38
|4.8{{e|-12}}
|12
|-
|Uraninite
|[[Colorado]], US
|50
|3.8{{e|-12}}
|7.7
|-
|[[Monazite]]
|Brazil
|0.24
|2.1{{e|-14}}
|8.3
|-
|Monazite
|[[North Carolina]], US
|1.64
|5.9{{e|-14}}
|3.6
|-
|[[Fergusonite]]
| -
|0.25
|<1{{e|-14}}
|<4
|-
|[[Carnotite]]
| -
|10
|<4{{e|-14}}
|<0.4
|}
[[Tập_tin:Uranium_ore_square.jpg|trái|nhỏ|Unprocessed [[uranium ore]]]]
Thorium và uranium là các loại actinide có nhiều nhất trong tự nhiên với nồng độ khối lượng tương ứng là 16 ppm và 4 ppm. <sup>[68]</sup> Uranium chủ yếu xuất hiện trong lớp vỏ Trái đất dưới dạng hỗn hợp các oxit của nó trong khoáng chất uraninite , còn được gọi là pitchblende vì màu đen của nó. Có vài chục khoáng chất urani khác như carnotite (KUO <sub>2</sub> VO <sub>4</sub> · 3H <sub>2</sub> O) và autunite (Ca (UO <sub>2</sub> ) <sub>2</sub> (PO <sub>4</sub> ) <sub>2</sub> · nH <sub>2</sub> O). Thành phần đồng vị của urani tự nhiên là <sup>238</sup> U(độ phong phú tương đối 99,2742%), <sup>235</sup> U(0,7204%) và <sup>234</sup> U (0,0054%); trong số <sup>238</sup> U này có chu kỳ bán rã lớn nhất là 4,51 × 10 <sup>9</sup> năm. <sup>[69] [70]</sup> Sản lượng uranium trên toàn thế giới trong năm 2009 lên tới 50.572 tấn , trong đó 27,3% được khai thác ở Kazakhstan . Các quốc gia khai thác uranium quan trọng khác là Canada (20,1%), Úc (15,7%), Namibia (9,1%), Nga(7,0%) và Nigeria (6,4%). <sup>[71]</sup>
Các khoáng chất thorium phong phú nhất là thorianite (ThO <sub>2</sub>), thorite (ThSiO <sub>4</sub> ) và monazite , ((Th, Ca, Ce) PO <sub>4</sub> ). Hầu hết các khoáng chất thorium chứa uranium và ngược lại; và tất cả chúng đều có một phần đáng kể lanthanides. Các mỏ khoáng sản thorium phong phú được đặt tại Hoa Kỳ (440.000 tấn), Úc và Ấn Độ (~ 300.000 tấn mỗi loại) và Canada (~ 100.000 tấn). <sup>[73]</sup>
Sự phong phú của Actinium trong lớp vỏ Trái đất chỉ khoảng 5 × 10 <sup>- 15</sup> %. <sup>[61]</sup> Actinium chủ yếu có trong uranium, nhưng cũng có trong các khoáng chất khác, mặc dù với số lượng nhỏ hơn nhiều. Hàm lượng Actinium trong hầu hết các vật thể tự nhiên tương ứng với trạng thái cân bằng đồng vị của đồng vị cha mẹ <sup>235</sup> U và nó không bị ảnh hưởng bởi sự di chuyển Ac yếu. <sup>[29]</sup> Protactinium có nhiều hơn (10 <sup>−12</sup> %) trong vỏ Trái đất so với Actinium. Nó được phát hiện trong quặng uranium vào năm 1913 bởi Fajans và Göhring. <sup>[33]</sup> Là Actinium, sự phân phối protactinium theo sau của <sup>235</sup> U. <sup>[61]</sup>
Thời gian bán hủy của đồng vị tồn tại lâu nhất của neptunium, <sup>237</sup> Np , không đáng kể so với tuổi của Trái đất. Do đó, neptunium có trong tự nhiên với số lượng không đáng kể được sản xuất như các sản phẩm phân rã trung gian của các đồng vị khác. <sup>[37]</sup> Dấu vết của plutoni trong khoáng chất urani được tìm thấy lần đầu tiên vào năm 1942 và kết quả có hệ thống hơn trên <sup>239</sup> Pu được tóm tắt trong bảng (không phát hiện được các đồng vị plutoni nào khác trong các mẫu đó). Giới hạn trên của sự phong phú của đồng vị plutoni tồn tại lâu nhất, <sup>244</sup> Pu, là 3 × 10 <sup>- 20</sup> %. Plutonium không thể được phát hiện trong các mẫu đất mặt trăng. Do sự khan hiếm của nó trong tự nhiên, hầu hết plutonium được sản xuất tổng hợp.<sup>[72]</sup>
== Khai thác ==
[[Tập_tin:MonaziteUSGOV.jpg|nhỏ|[[Monazite]]: a major thorium mineral]]
Do sự phong phú thấp của Actinide, quá trình chiết xuất của chúng là một quá trình phức tạp, nhiều bước. Fluoride của Actinide thường được sử dụng vì chúng không hòa tan trong nước và có thể dễ dàng tách ra bằng các phản ứng oxy hóa khử . Florua được giảm với canxi , magiê hoặc bari :
: <math chem="">\begin{array}{l}{}\\
\ce{2AmF3{} + 3Ba ->[\ce{1150-1350^\circ C}] 3BaF2{} + 2Am}\\
\ce{PuF4{} + 2Ba ->[\ce{1200^\circ C}] 2BaF2{} + Pu}\\
\ce{UF4{} + 2Mg ->[\ce{> 500^\circ C}] U{} + 2MgF2}\\{}
\end{array}</math>
Trong số các loại thuốc tím, thori và urani là loại dễ phân lập nhất. Thorium được chiết xuất chủ yếu từ monazite : thorium pyrophosphate (ThP <sub>2</sub> O <sub>7</sub> ) được phản ứng với axit nitric , và nitrat thorium được sản xuất được xử lý bằng Tributyl phosphate . Các tạp chất đất hiếm được phân tách bằng cách tăng độ pH trong dung dịch sunfat. <sup>[74]</sup>
Trong một phương pháp chiết khác, monazite bị phân hủy bằng dung dịch natri hydroxit 45% ở 140 ° C. Các hydroxit kim loại hỗn hợp được chiết xuất đầu tiên, được lọc ở 80 ° C, rửa sạch bằng nước và hòa tan với axit clohydric đậm đặc . Tiếp theo, dung dịch axit được trung hòa bằng hydroxit đến pH = 5,8 dẫn đến kết tủa thorium hydroxide (Th (OH) <sub>4</sub> ) bị nhiễm ~ 3% hydroxit đất hiếm; phần còn lại của hydroxit đất hiếm vẫn còn trong dung dịch. Thorium hydroxide được hòa tan trong một axit vô cơ và sau đó được tinh chế từ các nguyên tố đất hiếm . Một phương pháp hiệu quả là hòa tan thorium hydroxide trong axit nitric, vì dung dịch thu được có thể được tinh chế bằng cách chiết xuấtvới dung môi hữu cơ: <sup>[74]</sup>
[[Tập_tin:Plutonium_and_uranium_extraction_from_nuclear_fuel-eng.svg|phải|nhỏ|Separation of uranium and plutonium from nuclear fuel<ref>Greenwood, pp. 1255, 1261</ref>]]
Tách uranium và plutonium từ nhiên liệu hạt nhân <sup>[75]</sup>
: Th(OH)<sub>4</sub> + 4 HNO<sub>3</sub> → Th(NO<sub>3</sub>)<sub>4</sub> + 4 H<sub>2</sub>O
Kim loại thorium được tách ra khỏi oxit khan, clorua hoặc florua bằng cách phản ứng với canxi trong môi trường trơ: <sup>[76]</sup>
: ThO<sub>2</sub> + 2 Ca → 2 CaO + Th
Đôi khi thorium được chiết xuất bằng cách điện phân florua trong hỗn hợp natri và kali clorua ở 700 sắt 800 ° C trong nồi nấu bằng than chì . Thorium tinh khiết cao có thể được chiết xuất từ iodide của nó với quá trình thanh tinh thể . <sup>[77]</sup>
Uranium được chiết xuất từ quặng của nó theo nhiều cách khác nhau. Trong một phương pháp, quặng được đốt cháy và sau đó phản ứng với axit nitric để chuyển uranium thành trạng thái hòa tan. Xử lý dung dịch bằng dung dịch Tributyl phosphate (TBP) trong dầu hỏa biến uranium thành dạng hữu cơ UO <sub>2</sub> (NO <sub>3</sub> ) <sub>2</sub> (TBP) <sub>2</sub> . Các tạp chất không hòa tan được lọc và urani được chiết xuất bằng phản ứng với hydroxit như (NH <sub>4</sub> ) <sub>2</sub> U <sub>2</sub>O <sub>7</sub> hoặc với hydro peroxide là UO <sub>4</sub> · 2H <sub>2</sub> O. <sup>[74]</sup>
Khi quặng uranium rất giàu các khoáng chất như dolomite , magnesite , v.v., những khoáng chất đó tiêu thụ nhiều axit. Trong trường hợp này, phương pháp cacbonat được sử dụng để chiết xuất urani. Thành phần chính của nó là dung dịch natri cacbonat , chuyển urani thành phức [UO <sub>2</sub>(CO <sub>3</sub> ) <sub>3</sub> ] <sup>4−</sup> , ổn định trong dung dịch nước ở nồng độ ion hydroxide thấp. Ưu điểm của phương pháp natri cacbonat là các hóa chất có độ ăn mòn thấp(so với nitrat) và hầu hết các kim loại phi urani kết tủa từ dung dịch. Nhược điểm là các hợp chất urani tetravalent cũng kết tủa. Do đó, quặng urani được xử lý bằng natri cacbonat ở nhiệt độ cao và dưới áp suất oxy:
: 2 UO <sub>2</sub> + O <sub>2</sub> + 6 CO 2− 3 → 2 [UO <sub>2</sub> (CO <sub>3</sub> ) <sub>3</sub> ] <sup>4−</sup>
Phương trình này cho thấy rằng dung môi tốt nhất để xử lý uranium carbonate là hỗn hợp carbonate với bicarbonate. Ở độ pH cao, điều này dẫn đến sự kết tủa của diururat, được xử lý bằng hydro với sự có mặt của niken tạo ra một tetracarbonate urani không hòa tan. <sup>[74]</sup>
Một phương pháp phân tách khác sử dụng nhựa polymer làm polyelectrolyte . Các quá trình trao đổi ion trong nhựa dẫn đến việc tách urani. Urani từ nhựa được rửa bằng dung dịch amoni nitrat hoặc axit nitric tạo ra uranyl nitrat, UO <sub>2</sub> (NO <sub>3</sub> ) <sub>2</sub> · 6H <sub>2</sub> O. Khi đun nóng, nó biến thành UO <sub>3</sub> , được chuyển thành UO <sub>2</sub> bằng hydro:
: UO <sub>3</sub> + H <sub>2</sub> → UO <sub>2</sub> + H <sub>2</sub> O
Phản ứng uranium dioxide với axit hydrofluoric thay đổi nó thành uranium tetrafluoride , tạo ra kim loại urani khi phản ứng với kim loại magiê: <sup>[76]</sup>
: 4 HF + UO <sub>2</sub> → UF <sub>4</sub> + 2 H <sub>2</sub> O
Để chiết xuất plutoni, urani được chiếu xạ neutron được hòa tan trong axit nitric và một chất khử ( FeSO <sub>4</sub> hoặc H <sub>2</sub> O <sub>2</sub> ) được thêm vào dung dịch thu được. Sự bổ sung này làm thay đổi trạng thái oxy hóa của plutoni từ +6 thành +4, trong khi urani vẫn ở dạng uranyl nitrate (UO <sub>2</sub> (NO <sub>3</sub> ) <sub>2</sub> ). Dung dịch được xử lý bằng chất khử và trung hòa bằng amoni cacbonat đến pH = 8 dẫn đến kết tủa các hợp chất Pu <sup>4+</sup> . <sup>[74]</sup>
Trong một phương pháp khác, Pu <sup>4+</sup> và UO 2+
2 trước tiên được chiết xuất bằng Tributyl phosphate, sau đó phản ứng với hydrazine rửa sạch plutoni thu hồi. <sup>[74]</sup>
Khó khăn chính trong việc tách Actinium là sự tương đồng về tính chất của nó với các thuộc tính của lanthanum. Do đó, Actinium được tổng hợp trong các phản ứng hạt nhân từ các đồng vị của radium hoặc được tách ra bằng các thủ tục trao đổi ion. <sup>[29]</sup>
<br />{{Bảng tuần hoàn thu gọn}}
==Tham khảo==
| |||