Carbure de plutonium
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C 4,69 %, Pu 95,34 %,
| Monocarbure de plutonium | |
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| __ Pu4+ __ C4− | |
| Identification | |
|---|---|
| No CAS | [réf. nécessaire] |
| Apparence | solide gris cristallisé (cubique à faces centrées) |
| Propriétés chimiques | |
| Formule | PuC |
| Masse molaire[1] | 256 g/mol C 4,69 %, Pu 95,34 %, |
| Propriétés physiques | |
| T° fusion | 1 658 ± 5 °C[2] |
| Masse volumique | 13,5 ± 0,1 g·cm-3[2] |
| Précautions | |
 Composé radioactif |
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| Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire. | |
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Un carbure de plutonium est un composé de carbone et de plutonium. À l'instar du carbure d'uranium, le système plutonium-carbone présente plusieurs phases[3],[2] : Pu3C2, PuC1-δ, Pu2C3 et PuC2.
La phase Pu3C2, incomplètement caractérisée, se décompose à une température de 558 à 585 °C en plutonium ε + PuC1-δ.
Le monocarbure de plutonium est un composé non stœchiométrique qui présente un déficit en carbone. Sa formule chimique est notée PuC1-δ, où δ vaut de 0 à 0,17 et représente l'écart à la stœchiométrie. Il se présente sous la forme d'un solide cristallisé gris à l'éclat métallique, insoluble dans l'eau mais réagissant avec l'eau chaude, dont la masse volumique est de l'ordre de 13,5 ± 0,1 g·cm-3. Il fond à 1 658 ± 5 °C en formant un mélange liquide + Pu2C3 solide. Il cristallise dans le système cubique à faces centrées, avec un paramètre cristallin variant de 495,3 pm à 497,3 pm selon la teneur en carbone ; ce paramètre croît lentement avec le temps en raison de l'altération du réseau cristallin sous l'effet des radiations.
Le sesquicarbure de plutonium Pu2C3 cristallise dans le système cubique centré. Il a une masse volumique de 12,7 ± 0,1 g·cm-3 et fond à 2 020 ± 40 °C en formant un mélange liquide + PuC2 solide.
L'acétylure de plutonium PuC2 existe au-dessus de 1 650 °C et présente une structure cristalline quadratique. La transition de la phase PuC2 vers la phase Pu2C3 lors du refroidissement est si rapide qu'il est difficile de tremper le PuC2. Celui-ci fond à 2 240 ± 10 °C en formant un mélange liquide + carbone solide.
Propriétés chimiques
Le monocarbure de plutonium s'oxyde lentement lorsqu'il est chauffé à des températures de 200 à 300 °C, et devient pyrophorique vers 400 °C. Il réagit également en présence d'eau chaude et se dissout dans les acides dilués en libérant de l'hydroxyde de plutonium Pu(OH)3, de l'hydrogène H2 et des hydrocarbures CnHm.
