2022-02-04 鈾濃縮的原料 - 六氟化鈾 （UF6)

六氟化鈾（英語：uranium hexafluoride）是一種鈾的化合物，其化學式為UF6。六氟化鈾被用于制取濃縮鈾，因此在核工業中有很重要的價值。標準狀況下，六氟化鈾為灰色的晶體。六氟化鈾有很強的毒性，可與水劇烈反應，并且能腐蝕大多數金屬。它與鋁反應暖和，在鋁的表面形成致密的氟化鋁薄膜，阻止反應進一步進行。

制取磨碎鈾礦（U3O8，或稱“黃餅”），并將其溶于硝酸，產生硝酸鈾酰UO2(NO3)2溶液。萃取純化后，使硝酸鈾酰與氨反應，生成重鈾酸銨(NH4)2U2O7。加氫還原得到二氧化鈾，再與氫氟酸反應生成四氟化鈾。四氟化鈾與氟進行氧化反應產生UF6。

核燃料循環中的應用各種主要的鈾濃縮辦法都需要用到六氟化鈾，不論是氣體擴散法，還是氣體離心法。這是由于六氟化鈾的三相點為 147 °F （64 °C，337 K），且氣壓略高于大氣壓。氟在天然界只存在一種穩定核素也是一個原因，因此各種六氟化鈾分子的相對分子質量差異可以完全歸咎于各種鈾核素相對原子質量的差異。

氣相擴散法所需用的能量大約是氣體離心法的60倍。盡管如此，其中僅僅有4%的能量被用于制取濃縮鈾。除此之外，捷克發展了一種循環運用核燃料的辦法：用舊的氧化物核燃料與氟氣反應生成各種氟化物的混合物，再用分餾分離各種組分。儲存目前大約95%的貧化鈾都以六氟化鈾的形式被置于氣體鋼瓶中，儲存在核電站附近。每個鋼瓶大約含有12.7噸的固體六氟化鈾。僅在美國，1993年至2005年期間，就有686,500噸的六氟化鈾（57,122瓶）作為貧化鈾的儲存形式被消費出來。它們被儲存在俄亥俄州樸茨茅斯，田納西州橡樹嶺和肯塔基州帕迪尤卡。六氟化鈾很不穩定，與濕潤空氣接觸時即會反應生成極易溶于水并且毒性很大的 UO2F2 和氟化氫，因此長期儲存六氟化鈾會對環境及人的健康造成損害，須定期審查是否有裂縫。#今日話題# #碳中和# #自然鈾#

來源:雪球-FelixW_粟