Der thermische Abbau von Americium(III)-oxalat, -formiat und -carbonat / Thermal Decomposition of Americium (III) -oxalate, -formiate, and -carbonate

Abstract

The thermal decomposition of americium (III)-oxalate-decahydrate, americium (III)-formiate-0,2-hydrate, and americium (III) -carbonate-2-hydrate was studied by using mass spectromertic identification of gaseous decomposition products and X-ray identification of solid residues. The oxalate decomposition proceeded via four different hydration steps to the anhydrous oxalate, Am2 (C204) 3 , which decomposed to the anhydrous carbonate Am2(C03)3. This, in turn, was decomposed to Am203 wia two intermediate carbonates Am20(C03)2 and Am202C03 . -The decomposition of Am(HCOO)3-0,2 H20 proceeded to Am202C03 , which yielded Am203 on further heating. As an intermediate a formiate AmO(HCOO) seemed to be formed. The decomposition of Am2(C03)3-2 H20 proceeded to the anhydrous compound, which then follows the same decomposition pattern as the anhydrous carbonate formed by decomposition of the anhydrous oxalate. Im Rahmen der für die zukünftige Energieversorgung bedeutsamen Entwicklung von Brutreaktoren ist mit dem Anfall großer Mengen Plutonium zu rechnen, das infolge seiner erhöhten Neutronenexposition erhebliche Menge an 241 Pu enthalten kann, das seinerseits durch ß°-Zerfall mit Ti/2 = 14,0 Jahren in 241 Am übergeht. Bei der diemischen Abtrennung dieses Americiums werden häufig Lösungsmittel-Extraktionen mit organischen Lösungsmitteln eingesetzt 1-5 , die Endanreicherung erfolgt nicht selten über eine Fällung als Oxalat 6 ' 7 , das dann zum Oxid verglüht wird 6 . Das thermische und strahlen chemische Verhalten der bei allen derartigen Prozessen auftretenden Americium (III)-salze mit organischen Anionen ist keineswegs widerspruchsfrei aufgeklärt, obgleich hier z. T. recht interessante Phänomene auftreten können, wie z. B. die strahlenchemische Konversion von Americium (III)-Oxalat in Americium (III)-carbonat (LE-BEDEV et al. 8 ), die eine eingehende Untersuchung rechtfertigen. Nachdem wir schon vor einiger Zeit Americium (III)-oxalat, -formiat und -carbonat dargestellt und Sonderdrudeanforderungen an Prof. Dr. F. WEIGEL, radiochem. Abteilung des Instituts für Anorgan. Chem. d. Univ. röntgenographisch charakterisiert haben 9 , lag es nahe, das thermische Verhalten dieser Salze, das für den Fall des Oxalats schon von MARKIN 10 mittels Thermogravimetrie eingehend untersucht worden war, erneut unter Einsatz anderer Methoden zu studieren. Insbesondere versprach eine massenspektrometrische Untersuchung der bei der Pyrolyse abgegebenen Gase bei simultaner röntgenographisdier Untersuchung der zurückbleibenden Bodenkörper von Erfolg zu sein. Experimentelles Ausgangsmaterial: 10 mg 241 Am aus Beständen des Radiochemical Centre, Amersham, und 50 mg 241 Am der Isotopes Division des Oak Ridge National Laboratory. Nach Angaben der Hersteller enthielten die Prä-parate geringe Mengen Lanthan, Neptunium und Plutonium. Zur Reinigung wurden die als Am02 vorliegenden Americiumpräparate in 2 N HCl gelöst und die Lösung dreimal mit Ammoniak umgefällt. Das mit doppelt dest. Wasser ausgewaschene Americiumhydroxid aus der dritten Ammoniakfällung wurde ...

Americium

“…The formate decomposes at 300-350 C to AmO(HCOO), and at 400-500 C to the oxycarbonate Am 2 O 3 CO 3 , which forms at 520 C the sesquioxide Am 2 O 3 (Weigel and ter Meer, 1971). …”

Formate as a key intermediate in CO2 utilization

“…Transition metal and alkaline earth metal formates have historically been of interest as mediators in nuclear reactors which explains the various investigations into their decomposition behaviour. 40,[48][49][50]52,[96][97][98] However, the interest of this research was never the production of oxalate. However, transition metal formates only lead to the formation of carbonate, metal oxides, metals, or carbon as solid products.…”