非晶質ウラン(VI)酸化物

非晶質ウラン(VI)酸化物^[1]
名前
	IUPAC名ジウラニルヘプトキシド
	その他の名前非晶質UO 3
プロパティ
化学式	アム-ウ2オー7
モル質量	588グラム/モル
外観	オレンジブラウンの粉末
密度	6.8グラム/ cm3
水への溶解度	部分的に溶解
関連化合物
関連するウラン酸化物	過酸化ウラニル; 八酸化三ウラン
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。インフォボックス参照

非晶質ウラン(VI)酸化物 （am -U ₂ O ₇）はオレンジ色の二ウラニル化合物で、最も一般的には150～500℃（300～930℉）の温度で過酸化ウラニル四水和物を熱分解して得られる。室温では粉末状である。Am -U 2 _O 7_は、X線回折で得られる特徴的な拡散散乱パターンが示すように、規則的な長距離原子構造を構成していない。その結果、この物質の分子構造はほとんど解明されていないが、局所的な原子環境を解明しようとする実験的および計算的試みはある程度成功している。^[2]^[3]

生産

Am -U ₂ O _{7 は}、空気または窒素雰囲気中、150～500 °C (300～930 °F) の温度で過酸化ウラニル四水和物を熱分解することによって生成されます。結果として生じる粉末は黄褐色オレンジ色です。さらに加熱すると、アルファウラン三酸化物 (α-UO ₃ )が形成されます。

構造と反応性

m -U ₂ O ₇は非晶質であるため、この化合物の長距離原子構造は決定されていません。しかし、主に密度汎関数理論（DFT）を使用した最近の計算研究は、局所構造の予測に役立っています。^[2]^[4]通常のウラン酸塩化合物に似ており、2つのウラニル（[UO ₂ ] ²⁺）基がμ ₂ -O原子で架橋されており、両方のウラン原子がOOペルオキソ単位に結合しています。この場合、四量体環が化合物の最も安定した配座になります。この温度範囲で得られた種に過酸化物結合が存在することは珍しく、これまで過酸化ウラニルが唯一の過酸化物含有ウラン化合物であると考えられてきました。^[5]この構造の発展により、すでに述べた結合タイプを含む、2サイトメタスタッタイトとUO ₃のような結合環境が提案されています。^[4]m - _{U 2} O ₇の局所原子構造については、他にほとんど示唆されていない。しかし、2サイト6および8配位構造として計算されたU ₂ O _{7の結晶形態が報告されている。}^[3]同じ研究で、U ₂ O ₇種に過酸化物結合が含まれていることが再び発見された。Am - U ₂ O _{7 は水の存在下で加水分解され、結晶性の}メタスコエピット粉末を生成することが知られている。結晶度の変化に加えて、この反応はオレンジ色から明るい黄色への色の変化を伴う。

参考文献

^ L. Sweet、C. Henager、S. Hu、T. Johnson、D. Meier、S. Peper、J. Schwantes、PNNL-20951: ウラン多形の調査、米国エネルギー省の PNNL、2011 年。doi :10.13140/ RG.2.1.3073.0004
^ ab S. Odoh、J. Shamblin、C. Colla、S. Hickam、H. Lobeck、R. Lopez、T. Olds、J. Szymanowski、G. Sigmon、J. Neuefeind、W. Casey、M. Lang、L. Gagliardi、P. Burns、「X線非晶質ウラニル過酸化物U ₂ O ₇の構造と反応性」、J. Inorg. Chem.、2016年、55、pp.3541-3546。doi :10.1021/ acs.inorgchem.6b00017
^ ab A. Shields、A. Miskowiec、J. Niedziela、M. Kirkegaard、K. Maheshwari、M. Ambrogio、R. Kapsimalis、B. Anderson、「非晶質 U ₂ O ₇に光を当てる：非晶質ウラン材料を理解するための計算アプローチ」、Opt. Mater.、2019、89、295-298。doi ：10.1016/ j.optmat.2019.01.040
^ ab Thompson, Nathan BA; Middleburgh, Simon C.; Evitts, Lee J.; Gilbert, Matthew R.; Stennett, Martin C.; Hyatt, Neil C. (2020-12-15). 「拡張X線吸収分光法とDFTシミュレーションによるアモルファスU2O7の構造のさらなる解明に関する短報」(PDF) . Journal of Nuclear Materials . 542 : 152476. Bibcode :2020JNuM..54252476T. doi :10.1016/j.jnucmat.2020.152476. ISSN 0022-3115. S2CID 225232737.
^ P. Burns および K. Hughes、「スタッタイト、[(UO ₂ )(O ₂ )(H ₂ O) ₂ ](H ₂ O) ₂ : 過酸化物鉱物の最初の構造」、Am. Mineral.、2003、88、1165-1168。doi :10.2138/am- 2003-0725

[1] L. Sweet、C. Henager、S. Hu、T. Johnson、D. Meier、S. Peper、J. Schwantes、PNNL-20951: ウラン多形の調査、米国エネルギー省の PNNL、2011 年。doi :10.13140/ RG.2.1.3073.0004

[:0-2] S. Odoh、J. Shamblin、C. Colla、S. Hickam、H. Lobeck、R. Lopez、T. Olds、J. Szymanowski、G. Sigmon、J. Neuefeind、W. Casey、M. Lang、L. Gagliardi、P. Burns、「X線非晶質ウラニル過酸化物U ₂ O ₇の構造と反応性」、J. Inorg. Chem.、2016年、55、pp.3541-3546。doi :10.1021/ acs.inorgchem.6b00017

[:1-3] A. Shields、A. Miskowiec、J. Niedziela、M. Kirkegaard、K. Maheshwari、M. Ambrogio、R. Kapsimalis、B. Anderson、「非晶質 U ₂ O ₇に光を当てる：非晶質ウラン材料を理解するための計算アプローチ」、Opt. Mater.、2019、89、295-298。doi ：10.1016/ j.optmat.2019.01.040

[:2-4] Thompson, Nathan BA; Middleburgh, Simon C.; Evitts, Lee J.; Gilbert, Matthew R.; Stennett, Martin C.; Hyatt, Neil C. (2020-12-15). 「拡張X線吸収分光法とDFTシミュレーションによるアモルファスU2O7の構造のさらなる解明に関する短報」(PDF) . Journal of Nuclear Materials . 542 : 152476. Bibcode :2020JNuM..54252476T. doi :10.1016/j.jnucmat.2020.152476. ISSN 0022-3115. S2CID 225232737.

[5] P. Burns および K. Hughes、「スタッタイト、[(UO ₂ )(O ₂ )(H ₂ O) ₂ ](H ₂ O) ₂ : 過酸化物鉱物の最初の構造」、Am. Mineral.、2003、88、1165-1168。doi :10.2138/am- 2003-0725