Tétrafluorure d'uranium

Le tétrafluorure d'uranium, ou fluorure d'uranium(IV), est un composé chimique de formule brute UF₄, radioactif et soluble dans l'eau[5].

Identification
Tétrafluorure d'uranium

__ U⁴⁺ __ F⁻ Structure cristalline du tétrafluorure d'uranium
Nom UICPA	tétrafluoro-uranium
Synonymes	fluorure d'uranium(IV)
N^o CAS	10049-14-6
N^o ECHA	100.030.142
N^o CE	233-170-1
PubChem	61461
SMILES	F[U](F)(F)F PubChem, vue 3D
InChI	InChI : vue 3D InChI=1S/4FH.U/h41H;/q;;;;+4/p-4 InChIKey :* MZFRHHGRNOIMLW-UHFFFAOYSA-J
Propriétés chimiques
Formule	F₄U [Isomères]U F₄
Masse molaire[1]	314,022 52 ± 3,0E−5 g/mol F 24,2 %, U 75,8 %,
Propriétés physiques
T° fusion	960 à 1 036 °C[2]
T° ébullition	1 417 °C[2]
Masse volumique	6,7 g·cm^-3[2] 2,0 à 4,5 g cm⁻³[3]
Précautions
Composé radioactif
SGH[4]
Danger H300, H330, H373 et H411 H300 : Mortel en cas d'ingestion H330 : Mortel par inhalation H373 : Risque présumé d'effets graves pour les organes (indiquer tous les organes affectés, s'ils sont connus) à la suite d'expositions répétées ou d'une exposition prolongée (indiquer la voie d'exposition s'il est formellement prouvé qu'aucune autre voie d'exposition ne conduit au même danger) H411 : Toxique pour les organismes aquatiques, entraîne des effets à long terme

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Dans des conditions normales, il se présente sous la forme d'un solide vert cristallisé possédant une pression de vapeur saturante très faible. L'uranium dans son état d'oxydation +4 joue un rôle essentiel dans plusieurs processus de l'industrie nucléaire, dans laquelle il est parfois appelé sel vert (green salt en anglais).

UF₄ intervient fréquemment comme intermédiaire dans la conversion du dioxyde d'uranium UO₂ en hexafluorure d'uranium UF₆, en octaoxyde de triuranium U₃O₈, ou encore en uranium métallique. Il se forme par action de fluorure d'hydrogène HF sur UO₂ :

UO₂ + 4 HF → UF₄ + 2 H₂O.

À l'inverse, il peut aussi se former par conversion de l'UF₆ par action de l'hydrogène H₂ sur UF₆ dans un réacteur tubulaire vertical :

UF₆ + H₂ → UF₄ + 2 HF.

UF₄ est moins stable que les oxydes d'uranium et réagit très lentement avec l'humidité atmosphérique à température ambiante pour former du dioxyde d'uranium et de l'acide fluorhydrique, très corrosif :

UF₄ + 2 H₂O → UO₂ + 4 HF.

Une méthode d'évaluation sur l'exposition à UF₄ est publiquement disponible[6], basée sur les concentrations observées dans les ateliers de l'usine Orano Malvesi en 1988.

UF₄ est toxique et nocif par inhalation, ingestion et par simple contact cutané.

Mesure de la radioactivité d'un train de tetrafluorure d'uranium lors d'une action de blocage à la sortie de l'usine Areva Malvési le 15 avril 2017 à Narbonne.
Le tetrafluorure d'uranium, aussi appelé « sel vert », est produit par conversion du "yellow cake" extrait des mines d'uranium.

Notes et références

Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
webElements
(en) U.S. Department of Energy – Argonne National Laboratory Environmental Science Division (EVS)
« Tétrafluorure duranium, Autorité de Sûreté du Nucléaire », sur www.asn.fr (consulté le 2 juin 2019)
« Influence des propriétés physico-chimiques du tétrafluorure d'uranium sur les modalités de la surveillance de l'exposition chronique à ce composé », sur www.radioprotection.org (consulté le 2 juin 2019)

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[1] Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.

[we-2] webElements

[anl-3] (en) U.S. Department of Energy – Argonne National Laboratory Environmental Science Division (EVS)

[5] « Tétrafluorure duranium, Autorité de Sûreté du Nucléaire », sur www.asn.fr (consulté le 2 juin 2019)

[6] « Influence des propriétés physico-chimiques du tétrafluorure d'uranium sur les modalités de la surveillance de l'exposition chronique à ce composé », sur www.radioprotection.org (consulté le 2 juin 2019)