Carbure d'uranium

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Carbure d'uranium
Carbure d'uranium
Identification
No CAS 12070-09-6
SMILES
InChI
Apparence solide noir
Propriétés chimiques
Formule brute CU  [Isomères]UC
Masse molaire[1] 250,0396 ± 0,0008 g/mol
C 4,8 %, U 95,2 %,
Propriétés physiques
fusion 2 500 °C[2]
Cristallographie
Symbole de Pearson cF8\, [3]
Classe cristalline ou groupe d’espace Fm3m (n°225) [3]
Strukturbericht B1[3]
Structure type NaCl[3]
Précautions
Matériau radioactif
Composé radioactif
Directive 67/548/EEC[4]
Très toxique
T+
Dangereux pour l’environnement
N



SGH[4]
SGH06 : ToxiqueSGH08 : Sensibilisant, mutagène, cancérogène, reprotoxiqueSGH09 : Danger pour le milieu aquatique
Danger
H300, H330, H373, H411,
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Les carbures d'uranium sont une famille de composés chimiques binaires entre l'uranium et la carbone soit de formule UxCy.

Ils font l’objet de recherches fondamentales et technologiques dans un grand nombre de laboratoires, du fait de l'évolution actuelle de la technique des combustibles nucléaires pour leur utilisation à température élevée. Cela est à l’origine de l’intérêt pour les composés réfractaires de l’uranium, tels les carbures.

Recherches sur les carbures d'uranium[modifier | modifier le code]

Les objectifs des recherches menées sur les carbures d'uranium sont les suivants:

  • La détermination des caractéristiques physiques et des propriétés physicochimiques des carbures, en particulier du point de vue de leur comportement en présence des matériaux de gaine et des fluides caloporteurs envisagés dans les réacteurs projetés.
  • L’étude du comportement sous irradiation des carbures d’uranium. À cet égard on peut signaler que des essais menés jusqu’à des taux de combustion de 13750 MWJ/T d’uranium ont montré que le comportement de monocarbure peut être considéré comme excellent[réf. nécessaire].
  • Mise au point d’un procédé économique de fabrication de combustibles à base de carbure d’uranium. Les méthodes de préparation employées sont décrites plus loin ; les méthodes de mise en forme étudiées actuellement étant surtout le frittage et la coulé par fusion à l’arc.

La littérature scientifique et technique sur les carbures d’uranium est, de ce fait, en pleine évolution et on peut prévoir que les connaissances acquises jusqu’ici sur ces composés se complèteront très largement sous peu.

Le système uranium-carbone[modifier | modifier le code]

L’existence d’un d'un composé de l’uranium et du carbone fut découverte par Moissan en 1896. Par chauffage au four électrique d’un mélange d’oxyde d’uranium U3O8 avec du graphite dans un creuset également en graphite, il obtint un composé dense d’apparence métallique, auquel il attribua après analyse chimique la formule U2C3.

Rideal retrouvera ultérieurement la même formule, mais des expériences de Lebeau et Heusler montrèrent que le carbure préparé par Moissan correspondait à UC2. Il existe deux autres carbures d’uranium :

  • UC qui fut préparé et identifié en 1942 par les chercheurs de l’Iowa
  • Le sesquicarbure U2C3 dont l’existence, la stabilité et les conditions de préparations furent précisées par Mallett en 1950.

La rubrique Science amusante du numéro 37 du Journal des connaissances utiles fait état en janvier 1896 de la réussite d'Henri Moissan « il y a quelques mois à peine » et décrit l'attraction publique appelée Tambourin magique reposant sur un « minuscule feu d'artifice » exploitant la grande inflammabilité du carbure d'urane [5].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  2. « Haz-Map » (consulté le 6 juin 2009)
  3. a, b, c et d « The NaCl (B1) Structure », sur http://cst-www.nrl.navy.mil/ (consulté le 17 décembre 2009)
  4. 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)
  5. L'auteur H. De Parville précise qu'il a trouvé cette attraction dans une des « petites boutiques du Jour de l'an ».

Articles connexes[modifier | modifier le code]