Trioxyde d'uranium

Le trioxyde d'uranium, aussi nommé oxyde d'uranyle ou oxyde d'uranium, est le composé chimique de formule UO 3. C'est un solide dont la variété cristalline la plus courante, dite γ-UO 3, se présente sous la forme d'une poudre jaune orangé.

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... Raffinage et conversion de l'uranium au Canada.... par un procédé chimique, en trioxyde d'uranium, la forme sous laquelle on peut... (source : nrcan.gc)

Trioxyde d'uranium

Général
N^o CAS	1344-58-7
N^o EINECS	215-701-9
PubChem	74013
Apparence	poudre jaune orangé
Propriétés chimiques
Formule brute	O₃UUO₃
Masse molaire^[1]	286, 0271 ± 0, 0009 g·mol^-1 O 16, 78 %, U 83, 22 %,
Propriétés physiques
T° fusion	décomposition : 200-650 °C
Masse volumique	6 020 kg·m^-3
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le trioxyde d'uranium, aussi nommé oxyde d'uranyle ou oxyde d'uranium (VI) , est le composé chimique de formule UO₃. C'est un solide dont la variété cristalline la plus courante, dite γ-UO₃, se présente sous la forme d'une poudre jaune orangé.

Production et utilisation

On produit le trioxyde d'uranium à travers trois méthodes, dont deux sont utilisées industriellement dans le retraitement des déchets de centrales nucléaires et dans les procédés d'enrichissement en uranium :

L'octaoxyde de triuranium U₃O₈ peut être oxydé à 500 °C par l'oxygène^[2]. Mais noter qu'au-dessus de 750 °C, et même sous une pression partielle de 500 kPa d'O₂, le trioxyde d'uranium se redécompose en octaoxyde de triuranium U₃O₈^[3]. Le peroxyde d'uranyle UO₄•nH₂O, avec n compris entre 0 et 4, peut aussi être réduit en trioxyde d'uranium par chauffage à 400 °C.

Le diuranate d'ammonium (NH₄) ₂U₂O₇, ou le diuranate de sodium hexahydraté Na₂U₂O₇•6H₂O, des sels de couleur jaune qui formaient jadis le yellowcake (et sont à l'origine de ce nom, actuellement assez impropre puis que le yellowcake constitué d'octaoxyde de triuranium est plutôt brun noirâtre), sont convertis en trioxyde d'uranium lors de l'enrichissement de l'uranium. Le dioxyde d'uranium UO₂ et le tétrafluorure d'uranium UF₄ sont des intermédiaires de ce procédé, qui aboutit à l'hexafluorure d'uranium UF₆^[4].

Le nitrate d'uranyle hexahydraté UO₂ (NO₃) ₂•6H₂O peut être chauffé pour donner du trioxyde d'uranium : c'est une réaction utilisée lors du retraitement des déchets nucléaires, qui sont dissous dans de l'acide nitrique HNO₃ pour séparer le nitrate d'uranyle du plutonium et des produits de fission. Le nitrate d'uranyle purifié est converti en trioxyde d'uranium solide par chauffage à 400 °C puis réduit par l'hydrogène en présence de gaz inertes pour donner du dioxyde d'uranium UO₂ utilisable pour produire des barres de combustible MOX.

(en) Méthodes de production du trioxyde d'uranium

Dangerosité du trioxyde d'uranium

Le trioxyde d'uranium présente la même dangerosité que l'uranyle : outre sa nocivité par radioactivité, il est aussi chimiquement toxique pour l'organisme et s'accumule dans les tissus où il altère les chromosomes jusqu'à provoquer des cancers et des affections congénitales quand il atteint les gamètes.

Article principal : Uranyle.

Notes et références

Masse molaire calculée selon Atomic weights of the elements 2007 sur www. chem. qmul. ac. uk
Sheft I, Fried S, Davidson N, «Preparation of Uranium Trioxide», dans Journal of the American Chemical Society, vol. 72, 1950, p. 2172–2173 [ lien DOI ]
Wheeler VJ, Dell RM, Wait E, «Uranium trioxide and the UO₃ hydrates», dans J. Inorganic Nuclear Chemistry, vol. 26, 1964, p. 1829–1845 [ lien DOI ]
Dell RM, Wheeler VJ, «Chemical Reactivity of Uranium Trioxide Part 1. — Conversion to U₃O₈, UO₂ and UF₄», dans Transactions of the Faraday Society, vol. 58, 1962, p. 1590–1607 [ lien DOI ]

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