Карбид плутония
Карбид плутония — бинарное неорганическое соединение, плутония и углерода с формулой PuC, серые кристаллы, не растворяется в воде.
Получение
- Сплавление стехиометрических количеств чистых веществ в вакууме:
- <math>\mathsf{ Pu + C \ \xrightarrow{1000^oC}\ PuC }</math>
- Реакция гидрида плутония с углеродом:
- <math>\mathsf{ 3 PuH_3 + 2 C \ \xrightarrow{800^oC}\ 2 PuC + 3 H_2 }</math>
- Восстановление диоксид плутония с углеродом:
- <math>\mathsf{ PuO_2 + 3 C \ \xrightarrow{1800^oC}\ PuC + 2 CO }</math>
Физические свойства
Карбид плутония имеет большую область гомогенности, поэтому его формулу записывают как PuCШаблон:Sub, где х = 0÷0,17. Состав зависит от температуры получения: чем она ниже, тем состав ближе к стехиометрическому.
Карбид плутония образует серые или чёрные, с металлическим блеском кристаллы кубической сингонии, пространственная группа F m3m, параметры ячейки a = 0,4958÷0,4973 нм, Z = 4, структура типа NaCl.
Не растворяется в холодной воде, реагирует с горячей.
На воздухе начинает медленно окисляться при 200-300°С, воспламеняется при 400°С. Пирофорен.
Химические свойства
- Разлагается при нагревании с образованием трикарбида диплутония:
- <math>\mathsf{ 3 PuC \ \xrightarrow{>1500^oC}\ Pu_2C_3 + Pu\uparrow }</math>
- Реагирует с горячей водой с выделением водорода и смеси углеводородов:
- <math>\mathsf{ PuC + H_2O \ \xrightarrow{}\ Pu(OH)_3\downarrow + H_2\uparrow + C_nH_m\uparrow }</math>
- Растворяется в разбавленных кислотах с выделением водорода и смеси углеводородов.
Применение
- Ядерное топливо (часто применяется в смеси с карбидом урана).