铀氮化物

Template:Expand 氮鈾化物，是核燃料循環中重要的燃料。典型的氮鈾化物由一氮化鈾(UN)、三氮化二鈾(U₂N₃)及二氮化鈾(UN₂)組成。

一氮化鈾

簡介

一氮化铀（UN），黄褐色或灰色晶体，立方晶系氯化钠型结构。相对密度14.31。熔点2630±50 °C。铀和氮加热至400 °C时产生的是一氮化铀、三氮化二铀和二氮化铀的混合物。基於其具有高熔點、密度和熱導率等﹐用作核燃料。

製取

把鈾放在氫氣中，生成三氫化鈾，最適温度為225°C
$4\mathrm{U}+6\mathrm{H}{\phantom{A}}_2⟶4\mathrm{U}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3$

再將氫化物置於氮氣中，生成三氮化二鈾。注意，此反應為放出大量熱。
$4\mathrm{U}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3+3\mathrm{N}{\phantom{A}}_2⟶2\mathrm{U}{\phantom{A}}_2\mathrm{N}{\phantom{A}}_3+6\mathrm{H}{\phantom{A}}_2$

最後，三氮化二鈾可在900°C或以上的真空環境或1200°C或以上的惰性氣體環境被脫氮還原，生成一氮化鈾
$2\mathrm{U}{\phantom{A}}_2\mathrm{N}{\phantom{A}}_3⟶4\mathrm{U}\mathrm{N}+\mathrm{N}{\phantom{A}}_2$