四フッ化ウランは、化学式UF 4で表される無機化合物です。緑色の固体で、蒸気圧はごくわずかで、水への溶解度も低いです。四価(ウラン)状態のウランは、さまざまな技術プロセスにおいて重要です。ウラン精製業界では、グリーンソルトとして知られています。[ 1 ]
UF 4は、流動床でUO 2とフッ化水素との反応によって製造されます。UO 2は鉱山操業から得られます。年間約 60,000 トンがこの方法で製造されます。一般的な不純物はUO 2 F 2です。UF 4は加水分解も起こりやすいです。[ 1 ]
UF4は、垂直管型反応器内でUF6と水素ガスを反応させることによって生成される。UF4の嵩密度は、製造プロセスや出発原料となるウラン化合物の特性によって、約2.0g/cm3から約4.5g/cm3まで変化する。
溶融塩炉(作動流体として溶融塩を用いるタイプの原子炉)の設計では、炉心材料としてUF4が使用される。UF4は、同位体分離なしで元素が利用できること、中性子経済性と減速効率が優れていること、蒸気圧が低いこと、化学的安定性が高いことなどから、関連化合物よりも一般的に選ばれている。
四フッ化ウランはフッ素と段階的に反応し、まず五フッ化ウランを生成し、次に揮発性のUF6を生成する。
UF 4はマグネシウムによって還元され、金属を生成します: [ 2 ]
UF4は常温で水分とゆっくりと反応し、UO2とHFを生成する。
ほとんどの二元金属フッ化物と同様に、UF 4は高密度で高度に架橋された無機ポリマーです。X線結晶構造解析により、U 中心は 8 配位で、正方形反角柱型の配位圏を持っています。フッ化物中心は二重に架橋しています。[ 2 ] [ 3 ]
他のすべてのウラン塩と同様に、UF4は毒性があり、吸入、摂取、皮膚接触によって有害である。