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八氧化三铀（橄榄绿色至黑色的固体）

次浏览 | 更新时间：2023-05-23

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八氧化三铀

橄榄绿色至黑色的固体

八氧化三铀，英文又称uranosouranic oxide或uranous uranate。它是最重要的铀氧化物之一，也是最稳定的铀氧化物，它呈橄榄绿色至黑色，并存在于天然沥青铀矿中。

基本信息

中文名	八氧化三铀
外文名	Triuranium octoxide; uranosouranic oxide
化学式	U3O8
熔点	1150 °C
分子量	842.1

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简介

概述

八氧化三铀是重要的核燃料，为使反应堆的核裂变链式反应持续进行，应严格控制核燃料铀中杂质元素的含量。为鉴定各种铀化合物的纯度需测定铀产品中多达40余中微量元素。锆是其中的一种。对铀中杂质元素发射光谱分析分别有报道。铀与杂质元素的分离方法较多，有液-液萃取、离子交换色层等方法，测定有采用中子活化法、电感耦合等离子光谱法、电感耦合等离子质谱法、干渣电弧等方法。电感耦合等离子体光源在光谱分析上的使用，使原子发射光谱分析法，尤其精度上得到了极大的提高。

理化性质

英文别名：pitchblende

CAS号：1317-99-3

化学式：UO

摩尔质量842.1 g·mol

熔点：1150度

沸点：1300 度时分解成UO

溶解度（其它溶剂）：不溶于水；溶于硝酸和硫酸。

存在

由于铀的化学性质很活泼，所以自然界不存在游离的金属铀，它总是以化合状态存在着。已知的铀矿物有一百七十多种，但具有工业开采价值的铀矿只有二、三十种，其中最重要的有沥青铀矿(主要成分为八氧化三铀)。很多的铀矿物都呈黄色、绿色或黄绿色。有些铀矿物在紫外线下能发出强烈的荧光，正是铀矿物(铀化合物)这种发荧光的特性，才导致了放射性现象的发现。

自然界中，八氧化三铀存在于橄榄绿色的沥青铀矿。UF和有潜力的长期稳定的地质环境中容易产生UO。有氧(O)存在时，二氧化铀(UO)氧化为UO，而三氧化铀(UO)在超过500℃的高温时，会释出氧还原为UO。这个化合物可以用三种主要的化学转化过程中的任何一种制造，包括四氟化铀(UF)或氟化铀酰(UOF)的中间体。以处置的目的而言，它通常被视为较具吸引力的形式，因为在一般的环境条件下，UO 是一个最具动力学和热力学稳定形式的铀，也因为它是铀存在于自然界中的形式。它的粒子密度是 8.3 g·cm。

固相结构

结构研究

八氧化三铀的分子结构

八氧化三铀的固相是一种层状结构，在层与层之间以氧原子桥接，各层中是不同配位方式的铀原子，如图中的紫红色和绿色小球。

键价研究

用一个6Å x 6Å x 6Å的正方体代表在中央的铀原子，以固体中的U1与U2来计算其键价。结果发现，以参数铀（VI）计算U1与U2的氧化态为5.11和5.10。而以参数铀（IV）计算U1与U2的氧化态分别为是5.78和5.77。这些研究表示，所有的铀原子具有相同的氧化状态，因此以晶格而言，其氧化态是无序的。

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