六氟化鈾（英語：uranium hexafluoride）是一種鈾的化合物，其化學式為UF6。六氟化鈾被用於製取濃縮鈾，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，並且能腐蝕大多數金屬。它與鋁反應溫和，在鋁的表面形成緻密的氟化鋁薄膜，阻止反應進一步進行。
| 六氟化鈾 | |||
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| IUPAC名 六氟化鈾 氟化鈾(VI) | |||
| 識別 | |||
| CAS編號 | 7783-81-5 
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| SMILES |
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| 性質 | |||
| 化學式 | UF6 | ||
| 摩爾質量 | 352.02 g·mol⁻¹ | ||
| 外觀 | 無色固體 | ||
| 密度 | （固） 5.09 | ||
| 熔點 | 64.8℃ (338.0 K)（1.47atm） | ||
| 沸點 | 56.5℃ (329.7 K) （升華） | ||
| 溶解性（水） | 分解 | ||
| 結構 | |||
| 晶體結構 | 六方緊密堆積 (HCP) | ||
| 分子構型 | 八面體 | ||
| 偶極矩 | 0 | ||
| 熱力學 | |||
| ΔfHm⦵298K | -2317 kJ/mol | ||
| S⦵298K | 228 J.K−1.mol−1 | ||
| 危險性 | |||
歐盟危險性符號 劇毒 T+ | |||
| 警示術語 | R：R26/27/28, R34 | ||
| 安全術語 | S：S1/2, S7/9, S26, S45 | ||
| NFPA 704 |
 0
4
1
| ||
| 相關物質 | |||
| 其他陰離子 | 六氯化鈾 | ||
| 其他陽離子 | 四氟化釷 五氟化鏷 五氟化鎿 五氟化鈈 | ||
| 相關化學品 | 三氟化鈾 四氟化鈾 五氟化鈾 | ||
| 若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。 | |||
製取
磨碎鈾礦（U3O8，或稱「黃餅」），並將其溶於硝酸，產生硝酸鈾酰UO2(NO3)2溶液。萃取純化後，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
各種主要的鈾濃縮方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。這是由於六氟化鈾的三相點為 147 °F （64 °C，337 K），且氣壓略高於大氣壓。氟在自然界只存在一種穩定核種也是一個原因，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於各種鈾核種相對原子質量的差異。[1]
其他所有的氟化鈾將產生固態的配位聚合物。
氣相擴散法所需用的能量大約是氣體離心法的60倍。儘管如此，其中僅僅有4%的能量被用於製取濃縮鈾。
除此之外，捷克發展了一種循環使用核燃料的方法：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於氣體鋼瓶中，儲存在核工廠的附近。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生產出來。它們被儲存在俄亥俄州樸茨茅夫，田納西州橡樹嶺和肯塔基州帕迪尤卡。[2][3]六氟化鈾很不穩定，與潮濕空氣接觸時即會反應生成極易溶於水並且毒性很大的氟化鈾酰和氟化氫，因此長期儲存六氟化鈾會對環境及人的健康造成損害，須定期檢查是否有裂縫。[4]
美國已經發生過數起涉及六氟化鈾的事故。[5][6]美國政府將 UF6 轉化為固態的鈾氧化物回收。[7]但這種回收總共要花費大約1500萬到4.5億美元。[8]
化學性質
固態時的結構由 J.H. Levy、J.C Taylor 和 A.B Waugh所描述。[9]在該論文中，他們利用中子繞射測定UF6、 MoF6 和 WF6 在77K下的結構。
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六氟化鈾的晶體結構
六氟化鈾可作為氧化劑或路易斯酸，易於氟離子結合。如氟化銅與六氟化鈾在乙腈中反應會生成 Cu[UF7]2.5MeCN。[10]
其他鈾氟化物
C.J. Howard，J.C. Taylor 和 A.B. Waugh 提出了五氟化鈾（UF5）和九氟化二鈾（U2F9）的結構。[12]三氟化鈾的結構則由 J. Laveissiere 闡明。[13]
J.H. Levy，J.C. Taylor 和 P.W. Wilson 提出了四氟氧鈾的結構。[14]
參見
參考資料
延伸閱讀
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