Uran (pierwiastek)

Z Wikipedii

Pa - U - Np Nd U   Układ okresowy
Dane ogólne
Nazwa, symbol, l.a.*	Uran, U, 92
Własności metaliczne	aktynowiec
Grupa, okres, blok	-, 7, f
Gęstość, twardość	19050 kg/m³, 4,5
Wygląd
Kolor	srebrzystobiały
Własności atomowe
Masa atomowa	238,0289 u
Promień atomowy (obl.)	175 (bd) pm
Promień kowalencyjny	bd
Promień van der Waalsa	186 pm
Konfiguracja elektronowa	[Rn]5f36d17s2
e- na poziom energetyczny	2, 8, 18, 32, 21, 9, 2
Stopień utlenienia	5
Własności kwasowe tlenków	słabo zasadowe
Struktura krystaliczna	rombowa, tetragonalna, kubiczna
Własności fizyczne
Stan skupienia	stały
Temperatura topnienia	1405 K (1132 °C)
Temperatura wrzenia	2070 K (1797°C)
Objętość molowa	12,49×10-6 m³/mol
Ciepło parowania	477 kJ/mol
Ciepło topnienia	15,48 kJ/mol
Ciśnienie pary nasyconej	bd
Prędkość dźwięku	3155 m/s (293,15K)
Pozostałe dane
Elektroujemność	1,38 (Pauling) 1,22 (Allred)
Ciepło właściwe	120 J/(kg*K)
Przewodność właściwa	3,8×106 S/m
Przewodność cieplna	27,6 W/(m*K)
I Potencjał jonizacyjny	597,6 kJ/mol
II Potencjał jonizacyjny	1420 kJ/mol
Najbardziej stabilne izotopy*
izotop wyst. o.p.r. s.r. e.r. MeV p.r. 232U {syn.} 68,9 lat α 5,414 228Th 233U {syn.} 1,592×104 lat α 4,909 229Th 234U 0,006% 2,455×105 lat α 4,859 230Th 235U 0,72% 7,038×108 lat α 4,679 231Th 236U {syn.} 2,342×107 lat α 4,572 232Th 238U 99,275% 4,468×109 lat α 4,270 234Th
Tam, gdzie nie jest zaznaczone inaczej, użyte są jednostki SI i warunki normalne.
*Wyjaśnienie skrótów: l.a.=liczba atomowa wyst.=występowanie w przyrodzie, o.p.r.=okres połowicznego rozpadu, s.r.=sposób rozpadu, e.r.=energia rozpadu, p.r.=produkt rozpadu

Uran (U, łac. uranium) - pierwiastek chemiczny leżący w grupie aktynowców w układzie okresowym.

Wśród pierwiastków występujących naturalnie na Ziemi ma największą liczbę atomową (92), jest słabo promieniotwórczy .

W uranie naturalnym występują głównie dwa izotopy ²³⁵U (mniej niż 1%) i ²³⁸U (ponad 99% ). Izotop ²³⁵U ulega rozszczepieniu spontanicznemu oraz pod wpływem neutronów termicznych (rozszczepienie jądra atomowego) . Izotop ²³⁸U pochłania neutrony i następnie przekształca się w ²³⁹Pu (pluton), który jest rozszczepialny. Syntetyczny izotop ²³³U jest rozszczepialny, otrzymuje się go przez bombardowanie ²³²Th neutronami.

Spis treści 1 Własności pierwiastka 2 Występowanie 3 Związki chemiczne uranu 4 Zastosowania 5 Historia 6 Zobacz też 7 Bibliografia 8 Przypisy

[edytuj] Własności pierwiastka

Czysty uran jest srebrzystobiałym metalem o dużej gęstości (65% większej niż gęstość ołowiu), tworzy formy alotropowe:

• alfa (rombowa) stabilna aż do 667,7°C
• beta (tetragonalna) stabilna w zakresie 667,7 C do 774,8°C
• gamma (regularna (kubiczna) centrowana objętościowo b.c.c) od 774,8°C aż do temperatury topnienia.

Sproszkowany metaliczny uran jest piroforyczny.

[edytuj] Występowanie

Uran występuje na Ziemi naturalnie w postaci związków chemicznych w ilości 2,4 ppm. Można znaleźć go w skałach, glebie, wodzie, roślinach, zwierzętach a nawet w ciele ludzkim. Występuje także w większym stężeniu w minerałach, najważniejszymi minerałami uranu są:

• blenda uranowa
• uraninit UO₂ + UO₃
• karnotyt K₂(UO₂)₂(VO₄)₂•2H₂O

Największe złoża rud uranu znajdują się w: Kongo (Katanga), Północnej Kanadzie, USA (Utah, Kolorado), w Jachymowie w Czechach, Turkiestanie, Tiuji Mujun.

Niezbyt wydajne złoża uranu występują też w Polsce w Sudetach i Górach Świętokrzyskich i były eksploatowane do lat 50. XX wieku. W Kowarach u stóp Karkonoszy sztolnia uranowa i inhalatorium radonowe jest otwarte dla turystów. Jest to jedna z pięciu tego typu atrakcji na świecie. Wyrobisko w pobliżu Kletna jest także udostępnione do zwiedzania. W latach 60. XX w. złoża uranu odkryto w okolicach wsi Rajsk opodal Bielska Podlaskiego.

W światowym wydobyciu rud uranu w przeliczeniu na czysty składnik, wynoszącym w 2002 r. 35 tys. ton przodowały: Kanada (13 tys. ton), Australia (7,2 tys. ton), Niger (3,1 tys. ton), Kazachstan (2,8 tys. ton) i Namibia (2,3 tys. ton).

– opis złoża eksploatowanego w Polsce w latach 50. XX w.

[edytuj] Związki chemiczne uranu

Uran reaguje z tlenem z powietrza pokrywając się stopniowo najpierw złotożółtą a następnie czarną warstwą tlenków. W podwyższonych temperaturach jest reaktywny. Podgrzany do 450°C reaguje z azotem tworząc azotki, ogrzany w wodzie daje wodorek UH₃ a w temperaturze wrzenia wydziela z wody wolny wodór. Uran rozpuszcza się łatwo w rozcieńczonych kwasach. Zapala się w powietrzu już po umiarkowanym ogrzaniu a sproszkowany nawet w temperaturze pokojowej. Reaguje z kwasami, siarką, chlorem, fluorem. Wszystkie rozpuszczalne związki chemiczne uranu są trujące.

Najtrwalszym ze stopni utlenienia uranu jest VI. Tlenek uranu(VI) (UO₃) to proszek o barwie od żółtej do pomarańczowej. W temperaturze powyżej 500°C przechodzi on w oliwkowozielony U₃O₈, który jest najtrwalszym z tlenków uranu i występuje w przyrodzie jako minerał uraninit. UO₃ jest tlenkiem amfoterycznym, to znaczy reaguje zarówno z kwasami jak i z zasadami. W wyniku gotowania UO₃ z wodą powstaje wodorotlenek uranylu UO₂(OH)₂. Stabilne w roztworze wodnym jony uranu to czerwone U³⁺, zielone U⁴⁺ oraz żółte UO₂²⁺.

[edytuj] Zastosowania

Głównym zastosowaniem jest użycie izotopu ²³⁵U jako materiału rozszczepialnego w bombach jądrowych oraz reaktorach jądrowych, które znalazły zastosowanie w elektrowniach atomowych oraz w napędzie okrętów podwodnych. Uran naturalny zawiera zbyt mało izotopu ²³⁵U by mógł być użyty jako materiał rozszczepialny i wymaga przetworzenia zwiększającego zawartość tego izotopu w procesie zwanym wzbogacaniem. W wyniku tego przetworzenia uzyskuje się uran wzbogacony oraz odpad zwany uranem zubożonym. Do wzbogacania uranu używa się wirówek wzbogacających.

Teoretycznie jeden gram uranu (czyli kulka o średnicy ok. 0,5 cm) może dostarczyć ok. 20 miliardów dżuli (20×10⁹ J) energii. Jest to ilość odpowiadająca spaleniu ok. 1,5 t węgla^[1]. "Uran jest zatem na razie najbardziej skondensowanym źródłem energii wykorzystywanym przez człowieka"^[2].

Inne zastosowania uranu:

• Uranu używano do barwienia szkła i ceramiki, obecnie ze względu na strach przed promieniowaniem, zaniechano tego zastosowania.
• ²³⁸U jest przetwarzany na pluton w reaktorach atomowych zwanych reaktorami powielającymi.
• Metaliczny uran ze względu na dużą liczbę masową jest używany jako tarcza w generatorach promieniowania X o dużej energii.
• ²³⁸U jako izotop o bardzo długim okresie rozpadu (4,468 × 10⁹ lat) oraz produkty rozpadu służą do określania wieku skał.
• Uran jako metal o bardzo dużej gęstości, a w praktyce uran zubożony, używany jest jako rdzeń przeciwczołgowych pocisków podkalibrowych.
• Stosowany jest też w fotografii oraz analizie chemicznej.

[edytuj] Historia

Uran w postaci naturalnego tlenku był używany, od co najmniej 79 roku, do barwienia na żółty kolor wyrobów szklanych. Żółte szkło z zawartością 1% tlenku uranu znaleziono niedaleko Neapolu we Włoszech.

Uznanie uranu za pierwiastek przypisuje się Martinowi Heinrichowi Klaprothowi, który ogłosił to odkrycie w 1789 r. Pierwiastek ten w formie czystej został wyodrębniony po raz pierwszy przez Eugene-Melchiora Peligota w 1841 r.

[edytuj] Zobacz też

• Minerały uranylu
• Minerały promieniotwórcze
• Minerały metamiktyczne

[edytuj] Bibliografia

• Adam Bielański Chemia ogólna i nieorganiczna, PWN 1970

Przypisy

Członkowie Prezydium Sejmu potępili "atak polityczny" na Niesiołowskiego

Członkowie Prezydium Sejmu potępili "atak polityczny" szefa PiS Jarosława Kaczyńskiego na wicemarszałka Stefana Niesiołowskiego. Sprzeciwił się marszałek Krzysztof Putra z PiS.

Tusk spotka się z Dalajlamą

Premier Donald Tusk spotka się jutro z Dalajlamą - dowiedziało się Radio TOK FM. Do rozmowy przywódców ma dojść tuż po południu w gdańskiej Filharmonii Bałtyckiej. Informację potwierdza Centrum Informacyjne Rządu.

Polscy pracownicy hotelu na Cyprze są pewni winy Karskiego i Zbonikowskiego

Polscy pracownicy z hotelu Le Meridien na Cyprze nie mają wątpliwości - to parlamentarzyści Karski i Zbonikowski są winni zepsucia dwóch pojazdów golfowych. Według nich właściciel jest zbyt bogatym człowiekiem, by szukać zarobku poprzez odszkodowanie.

Dalajlama: wiele zawdzięczam Polsce i Polakom

- Mało kto to wie, ale gdy w latach 50-tych znalazłem się na uchodźstwie poznałem dwoje wspaniałych Polaków. Byli dużo starsi ode mnie. Ta kobieta Polka była wtedy dla mnie jak przybrana matka, to dzięki niej zostałem wegetarianinem - opowiadał dziś w Gdańsku Dalajlama. Mówił też o wdzięczności za "Solidarność", Okrągły Stół i "polską determinację i siłę woli".

PO donosi do komisji etyki na J. Kaczyńskiego za "haniebne słowa" o Niesiołowskim

PO złożyła wniosek do sejmowej Komisji Etyki Poselskiej przeciwko prezesowi PiS Jarosławowi Kaczyńskiemu - poinformował szef klubu Platformy Zbigniew Chlebowski. Chodzi o wypowiedzi prezesa PiS o Stefanie Niesiołowskim (PO).

Politycy o wizycie prezydenta w Azji: była potrzebna

Oceny efektów azjatyckiej wyprawy prezydenta Lecha Kaczyńskiego są podzielone. Grzegorz Dolniak z PO uważa, że zabrakło konkretów, odmiennego zdania jest Mariusz Kamiński z PiS, który uważa, że prezydenckie wojaże zaprocentują w przyszłości. Takie wizyty są po prostu potrzebne - podsumowuje poseł Lewicy, Tadeusz Iwiński.

Nowy Targ: wybuch gazu, dwie osoby nie żyją

Dwie osoby zginęły, a trzy są ciężko ranne. To wynik zawalenia się domu jednorodzinnego przy ulicy Waksmundzkiej w Nowym Targu. Przyczyny wybuchu gazu nie są na razie znane.

Medyka: ''Mrówki'' zgromadziły się przed Urzędem Miasta

Około stu osób, tzw. mrówek, zebrało się przed Urzędem Miasta Przemyśla. Protestują przeciwko zmianom przepisów celnych, które pozwalają przenosić przez granicę tylko 40 sztuk papierosów.

Amnestia dla wszystkich, którzy unikali służby wojskowej

Zamknęliśmy 90-letni rozdział armii z przymusu - powiedział minister obrony narodowej Bogdan Klich. Dodał, że podpisany został rozkaz w sprawie uchylenia kart powołania. Dotyczyć będzie także tych, którzy mieli się stawić do poboru w ostatnich trzech dniach.

Gen. Sikorski nie został zastrzelony ani uduszony

Prezes IPN Janusz Kurtyka potwierdził, że gen. Władysław Sikorski zginął w katastrofie lotniczej. - W trakcie badań nie stwierdzono śladów, które by wskazywały, że generał został postrzelony bądź uduszony.