Borure de plutonium

Un borure de plutonium est un composé chimique résultant de la réaction du bore pulvérulent avec le plutonium finement divisé sous atmosphère inerte et à faible pression, dans certaines conditions de température.

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  Structure du diborure de plutonium
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  Structure de l'hexaborure de plutonium

Plusieurs phases se forment selon la composition du mélange initial chauffé sous atmosphère inerte (généralement de l'argon dans les expériences). On observe ainsi du diborure de plutonium PuB₂ se former à environ 800 °C, mélangé à du plutonium α avec les ratios atomiques Pu:B valant 2:1 et 1:1, mais avec des traces de tétraborure de plutonium PuB₄ lorsque le ratio Pu:B vaut 1:2 (auquel cas la masse volumique vaut 12,06 g·cm^-3). Avec un ratio Pu:B valant 1:4, on obtient un mélange de phases PuB₄ et hexaborure de plutonium PuB₆, la masse volumique valant 9,21 g·cm^-3. La proportion d'hexaborure croît avec la température. En accroissant la teneur en bore, on observe successivement les phases dodécaborure de plutonium PuB₁₂ et PuB₁₀₀.

Les structures cristallines observées pour ces différentes phases sont hexagonale pour PuB₂ (de type AlB₂ ou UB₂), quadratique pour PuB₄ (semblable à celle du tétraborure d'uranium UB₄), cubique pour PuB₆ (semblable à celle des hexaborures de calcium CaB₆, de lanthane LaB₆ ou encore de thorium ThB₆), cubique à faces centrées pour PuB₁₂ et cubique simple pour PuB₁₀₀.

Le monoborure de plutonium PuB se formerait à environ 1 200 °C avec une teneur en bore de 40 à 70 %. Il présenterait une structure cristalline de type sel gemme NaCl, tout comme les borures TiB, ZrB et HfB, avec une liaison PuB longue de 246 pm. Cette phase n'a cependant pas été observée lors d'une expérience ultérieure.