二氧化铀(Uranium dioxide、Uranous oxide),即氧化铀,是
铀的一种
氧化物,属于无机化合物。化学式为UO2 。
二氧化铀具有
半导体性质,电阻率随温度升高而下降。由于二氧化铀具有受强辐照时不发生异性变形、在高温下晶格结构不变、不挥发和不与水发生化学反应等特性,已广泛用于制造
反应堆燃料元件。
它是铀-氧体系中的热力学稳定态之一。立方晶系,面心立方结构(萤石型,空间群Fm3m),a=547pm。在100℃下,热导率为0.09W/cm·℃。在室温下可与盐酸、硫酸、硝酸缓慢反应,易溶于硝酸,生成亮黄色的UO2(NO3)2溶液。不溶于水和碱,但溶于含过氧化氢的碱或碳酸盐溶液,生成过铀酸盐。空气中室温下较稳定,加热至200℃以上500℃以下时被氧化为UO3,500℃以上被氧化成U3O8。
可通过用氢气还原
三氧化铀或
八氧化三铀的方法来制备,也可通过
三碳酸铀酰铵(NH4)4[UO2(CO3)3]直接煅烧还原制得。还原法的反应方程式:
二氧化铀是常用于
轻水堆、重水堆和快中子增殖堆的铀燃料形式,它是一种稳定的陶瓷燃料。在铀工艺中,二氧化铀是一种重要的中间产物,是干法生产
四氟化铀的原料。