Діоксид урану

Температура плавлення залежно від стехіометричного складу становить від 2840 до 2875 °C. Діоксид урану — нестехіометричні з'єднання, що мають склад від ${\displaystyle {\ce {UO_{1,6}}}}$ до ${\displaystyle {\ce {UO_{2,5}}}}$. Діоксид урану термічно стійкий при нагріванні у вакуумі або у відновлювальній атмосфері до температури 1600 °C і переганяється без розкладання. При вищій температурі він втрачає кисень із утворенням стехіометричного діоксиду. У присутності ж кисню, здатний розчиняти його в собі зі збереженням кубічної структури кристала типу флюориту ${\displaystyle {\ce {CaF2}}}$, причому додаткові (понад стехіометрії) атоми кисню утримуються в проміжках кристалічної решітки в результаті впровадження атомів кисню в ґрати ${\displaystyle {\ce {UO2}}}$ з утворенням фази ${\displaystyle {\ce {UO2 \pm x}}}$, де x залежить від температури. При збільшенні вмісту кисню колір діоксиду змінюється від темно-коричневого до чорного[1].

Діоксид урану має сильно-основні властивості, не реагує з водою і її парами до 300 °C, не розчиняється у соляній кислоті, але розчинний в азотній кислоті, царській горілці і суміші ${\displaystyle {\ce {HNO3}}}$ і ${\displaystyle {\ce {HF}}}$. При розчиненні в азотній кислоті відбувається утворення ураніл-іонів ${\displaystyle {\ce {UO2^2+}}}$. Відомий один кристалогідрат діоксиду урану ${\displaystyle {\ce {UO2*2H2O}}}$ — чорний осад, що випадає при гідролізі розчинів урану. Діоксид урану входить до складу уранових мінералів уранініту і клевеїту.

Діоксид урану можна отримати відновленням воднем вищих оксидів[1]:

${\displaystyle {\ce {U3O8 +2H2->3UO2 +2H2O}}}$

або тригідрату оксалату уранілу:

${\displaystyle {\ce {UO2C2O4*3H2O + H2 -> UO2 + CO + CO2 + 4H2O}}}$