Хлорид плутония-цезия

Хлорид плутония-цезия (гексахлороплутонат(IV) цезия, хлористый плутоний-цезий) — комплексное неорганическое соединение, в котором плутоний(IV) образует анионный октаэдрический комплекс [PuCl₆]²⁻, стабилизированный катионами цезия. Материал относится к узкоспециализированным реагентам актинидной химии и применяется исключительно в лицензированных ядерно-химических лабораториях.

Состав, структура и физические свойства

Химическая формула соединения — Cs₂[PuCl₆]. Молекулярная масса составляет 722,53 г/моль (рассчитана для изотопа Pu-244). Cs₂PuCl₆ кристаллизуется в кубической сингонии по структурному типу K₂PtCl₆ (пространственная группа Fm3̄m) — аналогично всему ряду гексахлорокомплексов тяжёлых металлов с крупными щелочными катионами. Кристаллы имеют светло-жёлто-зелёную окраску, характерную для координационных соединений Pu(IV).

Нерастворимость в воде типична для всего ряда гексахлорокомплексных солей цезия с тяжёлыми металлами в высоких степенях окисления — аналогично гексахлороплатинату(IV) цезия Cs₂[PtCl₆] и гексахлоронептунату(IV) цезия.

Получение

Cs₂PuCl₆ осаждают из концентрированных растворов хлороводородной кислоты, содержащих Pu(IV), добавлением хлорида цезия CsCl. В концентрированной HCl ион [PuCl₆]²⁻ является доминирующей формой плутония(IV), что обусловливает высокий выход осадка Cs₂PuCl₆. Процесс ведут в оборудованных для работы с ядерными материалами боксах с соблюдением всех требований ядерно-химической безопасности.

Применение в актинидной химии

Гексахлороплутонат(IV) цезия используется как промежуточный реагент при синтезе других соединений плутония. В частности, Cs₂PuCl₆ служит удобным источником хлорокомплексного аниона [PuCl₆]²⁻ для получения металлорганических соединений плутония, в том числе трициклопентадиенильного комплекса (η⁵-C₅H₅)₃PuCl. Аналогичная схема применяется для синтеза ряда других актинидных комплексов через промежуточные гексахлорометаллатные соли.

Практическое применение ограничено научно-исследовательскими работами в области химии актинидов. Для промышленного получения плутония или его оксидов данное соединение не используется.

Классификация опасности и регуляторный статус

Cs₂PuCl₆ представляет двойную опасность: радиационную и химико-токсикологическую.

Радиационная опасность

Плутоний является преимущественно альфа-излучателем. По классификации НРБ-99/2009 изотопы плутония отнесены к группе А — радионуклиды с наибольшей радиационной опасностью. Ингаляционное поступление плутония в организм наиболее опасно ввиду высокого коэффициента дозы и длительной задержки в лёгких и скелете. Работа с Cs₂PuCl₆ требует выполнения требований НРБ-99/2009, ОСПОРБ-99/2010 и иных нормативных документов Роспотребнадзора и Госкорпорации Росатом в части обращения с радиоактивными веществами.

Химическая токсичность

Соединения плутония — экстремально токсичные тяжелометалльные вещества 1-го класса опасности (чрезвычайно опасные), не имеющие биологически допустимого порога воздействия. Соли цезия в высоких концентрациях дополнительно проявляют токсичность вследствие антагонизма с ионами калия. Контакт с кожей, слизистыми и ингаляция недопустимы.

Нормативное регулирование оборота

Плутоний является ядерным материалом в соответствии с Федеральным законом № 170-ФЗ «Об использовании атомной энергии». Его оборот, хранение, транспортировка и учёт регулируются постановлениями Правительства РФ, нормативными актами Ростехнадзора и Росатома, а также международными соглашениями в области нераспространения ядерного оружия. Приобретение, хранение и применение Cs₂PuCl₆ допустимо исключительно организациями, имеющими соответствующие лицензии на обращение с ядерными материалами.

Упаковка и транспортировка

Транспортировка ядерных материалов, включая соединения плутония, осуществляется в специализированных сертифицированных контейнерах в соответствии с требованиями Правил безопасной перевозки радиоактивных материалов МАГАТЭ (SSR-6) и российскими нормативными актами Ростехнадзора. Утилизация отходов — только через уполномоченные организации по обращению с радиоактивными отходами (ФЗ-190 «Об обращении с радиоактивными отходами»).

Смотрите также: Нептунат цезия — аналогичное комплексное соединение цезия с актинидом нептунием; цезий металлический в ампулах и соли цезия.