§ XV.4. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РАДИОАКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

К радиоактивным относятся все элементы после висмута, однако наибольший интерес представляют актиноиды — ураи, торий и плутоний, которые нашли применение в ядерных реакторах или автономных источниках энергии.

Торий

Торий — элемент с атомным номером 90, атомной массой 232,038. Содержание в земной коре масс, доли в в основном в виде изотопа . Электронная структура степень окисления последняя наиболее характерна.

Хотя стандартный электродный потенциал

имеет отрицательное значение, однако на воздухе торий устойчив вследствие образования пассивных слоев. Порошкообразный торий пирофорен. Торий пассивируется под действием сильных

окислителей, таких, как концентрированная Медленно растворяется в разбавленных растворах и и концентрированных растворах Реагирует с фтором и при нагревании с Для получения тория и его соединений выщелачивают (кислотой или щелочью) торийсодержащие руды, отделяют сопутствующие металлы экстракционными методами. В результате переработки выделяют или Металлический торий получают восстановлением кальцием или электролизом расплава и других галогенидов.

Торий является перспективным ядерным топливом для получения урана-233 по реакции

Уран

Уран — актиноид с атомным номером 92, атомной массой 238,029. Содержание в земной коре 2,5 10-4 масс, доли в в основном в виде изотопа лет). Электронная структура В соответствии с электронной структурой имеет степень окисления от до наиболее характерная степень окисления Равновесный электродный потенциал урана имеет отрицательное значение

На воздухе покрывается тонкой пленкой, не защищающей от коррозии. Порошкообразный уран пирофорен. Уран активно растворяется в растворах и медленно — в растворах устойчив в щелочах. На воздухе уран окисляется. Скорость окисления резко возрастает при температуре выше При окислении образуются оксиды Наиболее устойчивы оксиды причем имеет основный, — амфотерный характер. При растворении в кислотах образуются соли уранила

К настоящему времени имеется несколько методов получения урана и его соединений. Ураносодержащие руды вскрывают растворами или получая соли уранила, например которые экстрагируют или удаляют методом ионного обмена. Полученные продукты превращаются в который восстанавливается до последний с помощью HF может быть переведен в Металлический уран получают восстановлением с помощью кальция или магния.

Плутоний

Плутоний — искусственный радиоактивный элемент. Известны 15 изотопов плутония от до . Наиболее важен для практики изотоп лет). Электронная структура . В соответствии с электронной структурой следует ожидать степеней окисления от до однако соединения со степенью окисления неизвестны. Наиболее характерна степень окисления Компактный плутоний медленно окисляется на воздухе, порошкообразный металл пирофорен. Медленно

взаимодействует с водой, растворяется в растворах пассивируется концентрированными кислотами-окисли-телями: При нагревании взаимодействует с галогенами, водородом, азотом и серой.

Плутоний получают в ядерных реакторах. Выделяют и очищают изотопы плутония в основном методами адсорбции и экстракции. Металлический плутоний можно получить восстановлением кальцием. Плутоний-239 служит топливом в атомных реакторах, а также для изготовления атомного оружия. Плутоний-238 года) применяют для изготовления автономных ядерных источников электрического тока. Плутоний сильно токсичен.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

(см. скан)