Uraniu

De la Wikipedia, enciclopedia liberă

Acest articol sau această secţiune are bibliografia incompletă sau inexistentă. Puteţi ajuta găsind susţinere bibliografică pentru conţinutul paginii.

Acest articol trebuie pus în formatul standard Ştergeţi eticheta la încheierea standardizării. Articolul a fost etichetat în luna iulie 2007.

Un editor a propus unirea acestei pagini cu o alta. S-a sugerat ca conţinutul paginii Uraniu natural să fie inclus aici.

Protactiniu - Uraniu - Neptuniu Nd U E-U       Tabelul întreg
Proprietăţi generale
Nume, Simbol, Număr atomic	Uraniu, U, 92
Serie chimică	Metal din seria actinidelor
Grupă, Perioadă, Bloc	III A (1), 7 , f
Distribuţia electronică	2, 8, 18, 32, 21, 9, 2
Configuraţie electronică	Rn 5 f 3, 6 d 1, 7 s 2
Densitate	19.100 kg/m3
Duritate Mohs	0,5
Aspect	alb, argintiu
Proprietăţi atomice
Masă atomică	22,989770 uam
Rază atomică (calc.)	180 (190) pm
Rază covalentă	154 pm
Rază van der Waals	227 pm
Configuraţie electronică	[Ne]3s1
e- pe nivel de energie	2, 8, 1
Număr de oxidare (Oxid)	1 (bază puternică)
Structură cristalină	Cubică, centrată în corp
Proprietăţi fizice
Stare de agregare	solidă (nemagnetică)
Punct de topire	370,87 K (97,72°C)
Punct de fierbere	1156 K (883°C)
Volum molar	23,78 ×10-6 m3/mol
Energie de vaporizare	96,96 kJ/mol
Energie de combinare	2,598 kJ/mol
Presiunea vaporilor	1,43 × 10-5 Pa la 1234 K
Viteza sunetului	3200 m/s la 293.15 K
Diverse
Electronegativitate	0,93 (Scala Pauling)
Capacitate calorică specifică	1230 J/(kg*K)
Conductibilitate electrică	21 106/m ohmi
Conductibilitate termică	141 W/(m*K)
Primul potenţial de ionizare	495,8 kJ/mol
Al 2-lea potenţial de ionizare	4562 kJ/mol
Al 3-lea potenţial de ionizare	6910,3 kJ/mol
Al 4-lea potenţial de ionizare	9543 kJ/mol
Al 5-lea potenţial de ionizare	13354 kJ/mol
Al 6-lea potenţial de ionizare	16613 kJ/mol
Al 7-lea potenţial de ionizare	20117 kJ/mol
Al 8-lea potenţial de ionizare	25496 kJ/mol
Al 9-lea potenţial de ionizare	28932 kJ/mol
Al 10-lea potenţial de ionizare	141362 kJ/mol
Cei mai stabili izotopi
22Na {sin.} 2,602 ani ε 2,842 22Ne 23Na 100% Na este stabil cu 12 neutroni
Unităţi în SI şi TPS.

Acest articol se referă la metalul uraniu care se găseşte în stare naturală în diferiţi compuşi. Pentru alte sensuri, vedeţi Uraniu (dezambiguizare).

Uraniu, în latină uranium, este un element chimic, un metal, din seria actinidelor a sistemului periodic al elementelor care are simbolul chimic U şi numărul de ordine 92.

Uraniul are cea mai mare masă atomică dintre toate elementele naturale (vedeţi plutoniu). Uraniul este aproximativ cu 70 % mai dens decât plumbul şi este uşor radioactiv. Distribuţia sa naturală este de circa câteva părţi per milion în sol, roci şi apă. Uraniul este extras industrial din minerale relativ bogate în concentraţie faţă de cea naturală (vedeţi uranit) prin procedee mecanice, fizice şi chimice (vedeţi extragerea uraniului).

---

În stare naturală, uraniul se găseşte sub formă preponderent a izotopului uraniu 238 (99.275%), respectiv a izotopilor uraniu 235 (0.711%) şi a unei cantităţi foarte reduse de uraniu 234 (0.0058%). Această proporţie din natură se datoreazǎ timpului de înjumătăţire al celor trei izotopi, pentru uraniu 238 acesta este de 4,47 miliarde de ani, dar pentru uraniu 235 este de 704 milioane de ani. Indiferent de izotop, atomii de uraniu fisionează spontan emiţând particule alfa.^[1], făcându-se folositori în datarea vârstei Pământului (vezi datarea uraniu-toriu, datarea uraniu-plumb şi datarea uraniu-uraniu). La fel ca toriul şi plutoniul, uraniul este unul din cele trei elemente fisbiile, însemnând că se poate sparge uşor în elemente mai uşoare. În timp ce uraniul-238 prezintă o mică probabilitate de fisiune spontană sau fisiune datorată bombardării cu neutroni rapizi, uraniul-235 şi uraniul-233 prezintă o mare probabilitate de fisiune când sunt bombardaţi cu neutroni lenţi. Acest efect generează căldura din reactoarele nucleare, fiind folosită ca sursă de putere si generează materialul fisil pentru armele nucleare. Amândouă consecinţele se bazează pe capacitatea uraniului de a întreţine o reacţie nucleară în lanţ. Uraniul epuizat (uraniul-238) este folosit în penetratorul cu energie cinetică şi blindarea vehiculelor.^[2]

---

Uraniul este folosit pe post de colorant în sticla de uraniu, producând diferite tente de culoare, de la portocaliu-roşu pana la galben-lămâi. A fost de asemenea folosit şi pentru a umbrii şi a da tente de culoare în arta fotografică. Descoperirea, in anul 1789 a uraniului in mineralul plehbendă, ii este acreditată lui Martin Heinrich Klaproth, care a numit noul element după planeta Uranus. Eugène-Melchior Péligot a fost prima persoană care a reuşit să izoleze acest metal, iar proprietaţile sale radioactive au fost descoperite in 1896 de Antoine Becquerel. Cercetările lui Enrico Fermi şi alţii, începând în 1934, au condus la folosirea acestuia pe post de combustibil în industria energiei nucleare şi în Little Boy, prima armă nucleară folosită în război. Disputa ce a dat tonul Razboiului Rece între Statele Unite si Uniunea Sovietica a dus la producerea a zeci de mii de arme nucleare ce foloseau uraniu îmbogăţit, sau un derivat al uraniului, plutoniul. Date despre securizarea acestor arme si a materialelor fisile folosite in acestea, potrivit articolului "destrămarea Uniunii Sovietice" in 1991, impreună cu sumedenia de teste nucleare şi accidente nucleare reprezintă o nelinişte pentru sănătatea şi siguranţa publică.

Uraniul este un metal care face parte dintre elementele chimice care au jucat un rol deosebit la dezvoltarea energeticii nucleare prin proprietatea acestuia de a fisil şi a elibera energie. Uraniul este destul de rãspândit în naturã sub forma diferitelor tipuri de minereuri (pehblendã, uraninit etc...). Uraniul este folosit actualmente drept combustibil nuclear sub forma Uraniului Metalic sau a unor compuşi chimici. În reactoarele atomice este folosit uraniul ca sursă de energie pentru producerea curentului electric. În reactorul atomic este produsă de fapt o explozie atomică controlată, prin aşa numiţii moderatori ( pot fi grafitul apa grea sau in anumite cazuri apa usoara) care au rolul de a incetini neutronii. În toate cazurile se pune problema obţinerii, fie a uraniului, fie a unor sãruri ale acestuia de puritate nuclearã. Impuritãţile (chiar urme, de exemplu bor, element cu sectiune de absorbtie foarte mare) pot duce la deranjamente grave, din cauza unor secţiuni de capturã mari. Datoritã acestui lucru apare necesitatea utilizãrii unei tehnologii a substanţelor pure. Uraniul formeazã o serie de oxizi, dintre care amintim pe cei mai importanţi: U3O8, UO3 si UO2. Primul se poate obţine din calcinarea diuranatului de amoniu şi azotatului de uraniu, UO3 rezultã prin calcinarea azotatului, iar UO2 prin reducerea UO3 cu H. Uraniul natural este un uraniu sarac in izotopul U235, izotop fisil utilizat la reactoare nucleare. In cazul reactoarelor cu moderator de grafit si apa usoara se pune problema imbogatirii uraniului, crescand concentratia in izotopul U235( care exista cam in proportie de 2-3% in uraniul natural, restul fiind U238 nefisionabil. In general , la imbogatirea uraniului, prima faza este amestecarea UF6 cu un gaz purtator( H2 sau He). Curentul de gaze este trecut printr-o centrifuga de imbogatire compusa dintr-un cilindru metalic care se roteste foarte repede(20000 rotatii/minut). Aici are loc separarea izotopilor dupa masele lor. Spre centrul cilindrului ajunge izotopul usor, U235 care paraseste cilindrul printr-o serie de conducte si ajunge intr-o uzina de procesare unde este transformat in oxizi.Izotopul U238 se va deplasa spre exteriorul cilindrului, loc de unde va fi colectat si va fi utilizat in general la prepararea unor reactivi de laborator[UO2(CH3COO)2,UO2(NO3)2] care nu trebuie sa contina izotopul periculos( emite si raze gamma) U235.

[modifică] Proprietăţi fizice

• Metal radioactiv, Izotopul U²³⁵ având timpul de înjumătăţire de cca. 760 de milioane de ani.
• Are densitate foarte mare, lucru care-l face să fie utilizat (izotopul U238) la fabricarea unor greutăţi mici (de exemplu pentru giroscoape), dar cu masa mare, de asemenea izotopul menţionat se poate utiliza la fabricarea blindajelor pentru tancuri, dar şi pentru fabricarea muniţiei (proiectile cu vârf de uraniu). Dezavantajul muniţiei de uraniu este contaminarea terenului la momentul exploziei, un lucru nedorit, praful de uraniu putând ajunge în organisme vii unde va provoca mutaţii în celule şi deci cancer (uraniul şi toate radioelementele sunt cunoscute pentru proprietăţile lor mutagene şi cancerigene). În anumite cazuri uraniul se utilizează la ecranarea unor surse foarte puternice de radiaţie (de exemplu Cobalt 60, Cesiu 137) utilizate în radioterapie sau defectoscopie. Oxidul U3O8 are culoarea galbenă, lucru ce l-a făcut utilizat la colorarea vaselor de porţelan şi a sticlei (sticla de uraniu). În anumite cazuri, oxidul de uraniu a fost utilizat la fabricarea danturilor false. Uraniul era adăugat pentru că dinţii falşi să aibă fluorescenţa celor adevăraţi. În general, oxizii uraniului au fost folosiţi ca şi coloranţi. Chiar şi oxidul negru de uraniu a fost folosit pentru emailarea anumitor vase de porţelan. Sărurile de uraniu (azotat) erau folosite în tehnica fotografică, pentru realizarea fotografiilor în ton sepia.

[modifică] Vezi şi

• Tabelul periodic al elementelor
• Băiţa, Bihor
• Sovromcuarţit

[modifică] Legături externe