Hexafluorure de plutonium

L’hexafluorure de plutonium est un composé chimique de formule PuF6. Il s'agit d'un solide cristallin rouge brun, légèrement volatil et fortement corrosif et radioactif. Il reste stable à l'air sec, mais réagit violemment avec l'eau. Dans des conditions de pression normales, il fond à 52 °C et s'évapore à 62 °C.

Hexafluorure de plutonium
Molécule d'hexafluorure de plutonium.
Identification
Nom UICPA hexafluoroplutonium
Synonymes

fluorure de plutonium(VI)
No CAS 13693-06-6
PubChem 518809
SMILES
InChI
Apparence solide volatil rouge brun
Propriétés chimiques
Formule F6PuPuF6
Masse molaire[1] 358 g/mol
F 31,84 %, Pu 68,17 %,
Propriétés physiques
T° fusion 52 °C
T° ébullition 62 °C
Masse volumique 5,08 g·cm-3
Précautions

Composé radioactif
Directive 67/548/EEC

T+

Xn

C
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Il est particulièrement intéressant pour les techniques d'enrichissement par laser visant à concentrer le plutonium 239 produit par irradiation de l'uranium et en raison de son point d'ébullition très bas. Il est assez difficile à manipuler en raison de sa nature corrosive et de sa tendance à l'auto-radiolyse.

On le prépare par fluoration du tétrafluorure de plutonium PuF4 sous l'effet de fluor pur :

PuF4 + F2 → PuF6

On peut également l'obtenir par fluoration de trifluorure de plutonium PuF3 et du dioxyde de plutonium PuO2 :

2 PuF3 + 3 F2 → PuF6
PuO2 + 3 F2 → PuF6 + O2

Le fluorure d'hydrogène HF n'est pas suffisant pour produire de l'hexafluorure de plutonium.

L'hexafluorure de plutonium est moléculaire et non pas un sel. Il cristallise dans le système réticulaire orthorhombique, groupe d'espace Pnma (no  62) avec comme paramètres de maille a= 995 pm, b = 902,0 pm et c = 526,0 pm et 4 unités PuF6 par maille. Sous forme gazeuse, il se présente comme des molécules octaédriques régulières et donc de symétrie Oh avec une longueur des liaisons Pu-F de 197,1 pm[2].

L'hexafluorure de plutonium agit principalement de trois façons sur le corps humain[3] :

  • c'est une substance très agressive qui attaque tout tissu. Lors du contact du gaz avec des liquides organiques, il forme de l' acide fluorhydrique, ce qui provoque des brûlures sur la peau, les muqueuses et les voies respiratoires. L'exposition des humains au gaz agit d'abord sur les yeux et les voies respiratoires et provoque irritation, perte de la vision, toux, production excessive de salive et expectorations. Une exposition prolongée conduit à une pneumopathie et un œdème pulmonaire et peut entraîner la mort.
  • il est très toxique par inhalation et par ingestion. Il y a aussi le risque d'accumulation dans le corps humain, ce qui affecte principalement le foie et les reins.
  • il est très radioactif.

Notes et références
  1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  2. Masao Kimura, Werner Schomaker, Darwin W. Smith, Bernard Weinstock, Electron-Diffraction Investigation of the Hexafluorides of Tungsten, Osmium, Iridium, Uranium, Neptunium, and Plutonium, J. Chem. Phys., 1968, vol. 48(8), p. 4001–4012. DOI:10.1063/1.1669727.
  3. Martin J. Steindler: Laboratory Investigations in Support of Fluid-bed Fluoride Volatility Processes, Part II, The Properties of Plutonium Hexafluoride (Argonne National Laboratory Report ANL-6753); 1. August 1963 (DOI:10.2172/4170539; Abstract; PDF).
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