Trioxyde d'uranium

Trioxyde d'uranium
Général
No CAS	1344-58-7
No 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
Précautions
Composé radioactif
Directive 67/548/EEC[2]
T+ N
Symboles : T+ : Très toxique N : Dangereux pour l’environnement Phrases R : R33 : Danger d’effets cumulatifs. R26/28 : Très toxique par inhalation et par ingestion. R51/53 : Toxique pour les organismes aquatiques, peut entraîner des effets néfastes à long terme pour l’environnement aquatique. Phrases S : S45 : En cas d’accident ou de malaise, consulter immédiatement un médecin (si possible, lui montrer l’étiquette). S61 : Éviter le rejet dans l’environnement. Consulter les instructions spéciales/la fiche de données de sécurité. (S1/2) : Conserver sous clef et hors de portée des enfants. S20/21 : Ne pas manger, ne pas boire et ne pas fumer pendant l’utilisation.
Phrases R : 26/28, 33, 51/53,
Phrases S : (1/2), 20/21, 45, 61,
SGH[2]
Danger H300, H330, H373, H411, H300 : Mortel en cas d'ingestion H330 : Mortel par inhalation H373 : Risque présumé d'effets graves pour les organes (indiquer tous les organes affectés, s'ils sont connus) à la suite d'expositions répétées ou d'une exposition prolongée (indiquer la voie d'exposition s'il est formellement prouvé qu'aucune autre voie d'exposition ne conduit au même danger) H411 : Toxique pour les organismes aquatiques, entraîne des effets à long terme
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le trioxyde d'uranium, également appelé 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^[3]. 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^[4]. Le peroxyde d'uranyle UO₄•nH₂O, avec n compris entre 0 et 4, peut également 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 constituaient autrefois le yellowcake (et sont à l'origine de ce nom, aujourd'hui 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^[5].

• 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

Article connexe : Oxyde d'uranium.

Dangerosité du trioxyde d'uranium

Le trioxyde d'uranium présente la même dangerosité que l'uranyle : outre sa nocivité par radioactivité lorsqu'il est enrichi en isotopes radioactifs de l'uranium, UO₃ est également 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 lorsqu'il atteint les gamètes.

Article principal : Uranyle.

Notes et références

1. ↑ Masse molaire calculée d’après Atomic weights of the elements 2007 sur www.chem.qmul.ac.uk.
2. ↑ ^{a et b} Entrée de « Uranium compounds » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 14 septembre 2011 (JavaScript nécessaire)
3. ↑ 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] 
4. ↑ 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] 
5. ↑ 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]