DE2215694A1 - Intermetallische verbindungen und legierungsphasen von aktiniden mit metallen der achten nebengruppe des periodensystems - Google Patents

Intermetallische verbindungen und legierungsphasen von aktiniden mit metallen der achten nebengruppe des periodensystems

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DE2215694A1 DE19722215694 DE2215694A DE2215694A1 DE 2215694 A1 DE2215694 A1 DE 2215694A1 DE 19722215694 DE19722215694 DE 19722215694 DE 2215694 A DE2215694 A DE 2215694A DE 2215694 A1 DE2215694 A1 DE 2215694A1
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Description

Intermetallische Verbindungen und Legierungsphasen von Aktiniden mit Metallen der achten Nebengruppe des Periodensystems.
Die Erfindung betrifft intermetallische Verbindungen von Aktiniden mit Metallen der achten Nebengruppe des Periodensystems der Elemente der
Formel A B , Legierungsphasen von Aktiniden in Metallen der achten Nebeny χ
gruppe der Formel A B und Gemische intermetallischer \rerbindungen
ζ 1 — ζ
mit Legierungsphasen, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung und die Verwendung dieser Stoffe bzw. deren Gemische.
Intermetallische Verbindungen der Aktinidenmetalle Thorium, Uran und Plutonium mit Rhodium, Palladium, Iridium und Platin sind bereits beschrieben worden ^A. E, Dwight et al. in Acta Crystallographica, VoL (1961), S. 75 bis 76>/und /V. I. Kutaitsev et al. in Soviet Atomic Energy, Vol. 23 (1967), S. 1279 bis 1287/ Zur Herstellung solcher binärer Verbindungen wurden die Metalle in sehr reiner Form im Lichtbogen zusammengeschmolzen. Jedoch waren bisher intermetallische Verbindungen, bzw.
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Legierungsphasen oder Gemische von intermetallischen Verbindungen und Legierungsphasen der Aktiniden, Protaktinium, Neptunium, Americium, Curium und Californium mit den Metallen der achten Nebengruppe des Periodensystems der Elemente Rhodium, Palladium, Iridium und Platin nicht bekannt, mit Ausnahme der von B. Erdmann und C. Keller in ^Tnorg. Nucl. Chem. Letters Vol. 7(1971), No. 7, Seite 675 bis 683/veröffentlichten Verbindungen Pt Pa,
Pt Pa, Pd Np, Pt Np1 Pt Np, Pd Am, Pt Am und Pt Cm.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, neue intermetallische Verbindungen, sowie Legierungsphasen oder Gemische von intermetallischen Verbindungen mit Legierungsphasen bereitzustellen, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser Stoffe zu schaffen, das einfacher und wirtschaftlicher ist als das Zusammenschmelzen der reinen Metalle. J
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung intermetallische Verbindungen
der Formel A B , Legierungsphasen der Formel A B. und Gemische interyx zl-z
metallischer Verbindungen mit Legierungsphasen vor, die dadurch gekennzeichnet sind, daß A mindestens ein Aktinid aus der Gruppe Protaktinium, Neptunium, Americium, Curium, Californium, B mindestens ein Metall aus der Gruppe Rhodium, Palladium, Iridium, Platin bedeutet, y gleich eins, χ eine der Zahlen 2, 3 oder 5 und ζ kleiner als O, 2 ist. Erfindungsgemäße intermetallische Verbindungen sind gekennzeichnet durch die stöchiometrischen Zusammensetzungen Rh Pa, Ir Pa, Rh Np, Ir Np, Rh Am, Rh Am, Ir Am,
PtAm, Rh Cm1 Pd Cm, Ir Cm, Pt Cm, Pd Cf, Ir Cf und Pt Cf und durch Ct j j Ct Ct j Cd D
Reinheitsgrade von weniger als 1000 ppm Sauerstoff, weniger als 100 ppm Stickstoff und weniger als 100 ppm Wasserstoff. Erfindungsgemäße Legierungsphasen sind gekennzeichnet durch die die atomaren Verhältnisse in den Legierungen wiedergebenden Bezeichnungen Pd Am ;
U, y U, 1
IrQ QAm0 jj IrQ ^Cm^ ^ PtQ 95 NPQ Q5 Gemische von intermetallischen Verbindungen und Legierungsphasen sind gemäß der Erfindung solche, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sowohl die intermetallischen Verbindungen, als auch die Legierungsphasen mindestens eines der Metalle aus der Gruppe der Aktiniden Protaktinium, Neptunium, Americium, Curium, Californium und mindestens eines der Metalle aus der achten Nebengruppe des Perioden-
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systems der Elemente enthalten.
Die Lösung des Teils der Aufgabe, der das Verfahren zur Herstellung von intermetallischen Verbindungen, von Legierungspiha sen und/oder von Gemischen intermetallischer Verbindungen mit Legierungsphasen betrifft, wird durch die Erfindung in vorteilhafter Weise dadurch erreicht, daß Aktiniden-Verbindungen mit Metallen der achten Nebengruppe des Periodensystems der Elemente nach guter Durchmischung in einem Strom von gereinigtem Wasserstoff auf Temperaturen von über 1000 C erhitzt \ind in einer inerten Gas-Atmosphäre wieder abgekühlt werden.
Eine vorteilhafte Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahren sieht vor, daß als Aktiniden-Verb indungen Aktinidenoxide und/oder Aktinidenfluoride verwendet werden.
Die erfindungsgemäßen intermetallischen Verbindungen und/oder Legierungsphasen bzw. deren Gemische dienen zur Verwendung als Energie- und Strahlenquellen.
Zur Erläuterung der Erfindung werden im folgenden einige Beispiele zur Herstellung von erfindungsgemäßen intermetallischen Verbindungen genannt. Art und Anzahl der Beispiele bedeuten jedoch in keiner Weise eine Einschränkung der Erfindung.
Beispiel 1:
Herstellung von Rh Np:
Ein feinsigepulvertes Gemisch aus 1, 0 mMol (269, 0 mg) NpO und 3, 0 mMol (308, 7 mg) Rhodium-Mohr wurde in einem Strom von gereinigtem Wasserstoff 60 Stunden lang auf 1550 C erhitzt und danach langsam auf Raumtemperatur abgekühlt.
309840/07 0 9
Herstellung vun Pt Np:
Ein feinstgepulvertes Gemisch aus O, 5 mMol (147, O mg) NpF und 1, 5 mMol 292, 6 mg) Platinpulver wurde 24 Stunden lang bei 1000 C und danach 24 Stunden bei 1300 C in einem Strom von gereinigtem Wasserstoff erhitzt und danach langsam auf Raumtemperatur abgekühlt. Die Analyse des Präparats erbrachte folgende Werte, die die hohe Reinheit des Präparates aufzeigen: 580 ppm O, ^ 100 ppm N, ^ 80 ppm H.
Beispiel 3:
Herstellung von Ir Cm:
244 Eine feinstpulverisierte Mischung aus 0, 1 mMol (27, 6 mg) CmO und 0,2 mMol (38,4 mg) Iridium-Mohr wurde in einem Strom von gereinigtem Wasserstoff 60 Stunden lang
Raumtemperatur abgekühlt.
Wasserstoff 60 Stunden lang auf 1550 C erhitzt und danach langsam auf
Zur Reinigung des Wasserstoffs ist es erforderlich, wie nachfolgend beschrieben zu verfahren:
In einer Glas-Stahl-Apparatur wird handelsüblicher Dreiring-Wasserstöff ("Dreiring" ist eine Qualitäts-Bezeichnung) zuerst durch einen Ofen mit Platinasbest/Titanschwamm bei 650 C und danach über Molekularsiebe , sowie durch eine auf -196 C gekühlte Kühlfalle geleitet. Die Feinstreinigung erfolgt mittels Durchleiten des so vorbehandelten Wasserstoffs durch drei nacheinandergeschaltete Waschflaschen mit bei Zimmertemperatur flüssiger Natrium-KaliumrLegierung. Auf diese Weise gereinigter Wasserstoff weist so geringe Partialdrücke für
-7 -26
Wasserdampf und Sauerstoff auf wie -^10 torr Wasserdampfund ^ 10 torr Sauerstoff.
3098^0/0709

Claims (8)

GESELLSCHAFT FÜR . " 75 Karlsruhe, den 6. 3. 1972 KERNFORSCHUNG MBH ; PLA 72/14 Gl/jd Patentansprüche: . . _ 22156
1. Intermetallische Verbindungen von Aktiniden mit Metallen der achten Nebengruppe des Periodensystems der Elemente der Formel A B ,
y χ
Legierungsphasen von Aktiniden in Metallen der achten Nebengruppe der Formel A B und Gemische intermetallischer Verbindungen mit Legierungsphasen, dadurch gekennzeichnet, daß A mindestens ein Aktinid aus dei· Gruppe Protaktinium, Neptunium, Americium, Curium, Californium, B mindestens ein Metall aus der Gruppe Rhodium, Palladium, Iridium, Platin bedeutet, y gleich eins, χ eine der Zahlen 2, 3 oder 5 und ζ kleiner als 0, 2 ist.
2. Intermetallische Verbindungen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die stöchiometrischen Zusammensetzungen Rh Pa, Ir Pa, Rh Np,
Ir Np, Rh Am, Rh Am, Ir Am, Pt Am, Rh Cm, Pd Cm, Ir Cm, L* di ό dt dt ο 3 2
PLCm, Pd0Cf, Ir-Cf und Pt111Cf.
3. Intermetallische Verbindungen nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch Reinheitsgrade von weniger als 1000 ppm Sauerstoff, weniger als 100 ppm Stickstoff und weniger als 100 ppm Wasserstoff.
4. Legierungsphasen nach Ansprxich 1, gekennzeichnet durch die Bezeichnungen
pdo,9Amo,r; Iro?9Amo,i; Iro,9Cnio,i; Pto, 95Npo, 05-
5. Gemische von intermetallischen Verbindungen und Legierungsphasen
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die intermetallischen Verbindungen, als auch die Legierungsphasen mindestens eines der Metalle aus der Gruppe der Aktiniden Protaktinium, Neptunium, Americium, Curium, Californium und mindestens eines der Metalle aus der achten Nebengruppe des Periodensystems der Elemente enthalten.
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6. Verfahren zur Herstellung von intermetallischen Verbindungen, von Legierungsphasen und/oder von Gemischen intermetallische!· Verbindungen mit Legierungsphasen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Aktiniden-Vcrbindungen mit Metallen der achten Nebengruppe des Periodensystems der Elemente nach guter Durchmischung in einem Strom von gereinigtem Wasserstoff auf Temperaturen von über 1000 C er]
wieder abgekühlt werden.
türen von über 1000 C erhitzt und in einer inerten Gas-Atmosphäre
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Aktiniden-Verbindujigcn Akünidenoxide und/oder Aktinidenfliioridc verwendet werden.
8. Verwendung von intermetallischen Verbindungen und/oder Legierungsphasen bzw. deren Gemische nach Anspruch 1 al s Energie- und Strahlenquellen.
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