Uran

Jego odkrywcą był niemiecki chemik Martin Heinrich Klaproth (1789).

Nazwa tego pierwiastka pochodzi od planety Uran odkrytej na kilka lat przed tym pierwiastkiem.
Uran jest promieniotwórczym, metalicznym pierwiastkiem należącym do serii aktynowców. W okolicach Neapolu odkryto szkło, datowane na rok 79 n.e., które było zabarwione na żółto uranem. Promieniotwórcze właściwości uranu zaprezentował po raz pierwszy francuski fizyk Antoine Henri Becquerel w 1896 roku.
Pierwiastek ten występuje w trzech formach krystalicznych. Jest reaktywnym pierwiastkiem tworzącym wiele związków. Występuje na trzecim, czwartym, piątym i szóstym stopniu utlenienia. Jego związki chemiczne są z reguły nietrwałe. Znane są izotopy tego pierwiastka o masach atomowych od 222 do 242. Czysty, naturalnego pochodzenia uran, jest mieszaniną trzech izotopów (99% nierozszczepialny 238U, około 1 % rozszczepialny 235U, śladowe ilości 234U). Pozostałe izotopy uzyskuje się sztucznie. Uważa się, że spora część wewnętrznego ciepła naszej planety pochodzi z rozpadu uranu i toru. Pochodzenie ziemskiego uranu nie jest do końca jasne. Naukowcy sądzą, że pierwiastki te powstały z rozpadu superciężkich jąder, które wchodziły w skład materii tworzącej dawniej Układ Słoneczny.
Uran i jego związki są niebezpieczne ze względu na promieniowanie.
Występowanie: Metal ten występuje w naturze tylko w postaci związków. Jest dość szeroko rozpowszechniony w przyrodzie (bardziej niż rtęć, antymon czy srebro); najbogatsze pokłady jego rud leżą w Kanadzie Stanach Zjednoczonych, Zairze i Rosji. Minerałami uranu sš: uraninit U3O8, euksenit (Y, Ca< Ce, U, Th)(Nb, Ta, Ti)2O6, karnotyt K2(UO2)2(VO4)2.nH2O, tiujamunit Ca(UO2)2(VO4)2.nH2O, tobernit Cu(UO2)2(PO4)2.nH2O. Pod względem występowania w wierzchniej warstwie skorupy ziemskiej (litosfera, hydrosfera, atmosfera) zajmuje ok. 47 miejsca (procenty wagowe).
Otrzymywanie: W klasycznych metodach otrzymywania uranu (i innych towarzyszących mu promieniotwórczych pierwiastkach), miażdży się blendę uranową i miesza ją z kwasem azotowym, siarkowym. Na końcu dodawany jest gorący roztwór sody kaustycznej, który wytrąca uran.
Obecnie metoda ta została wyparta przez metody separacji jonowej lub rozdzielania par. W Japonii uran otrzymuje się z wody morskiej. Sztuczny izotop uranu 233U otrzymuje się bombardując izotop toru neutronami.
Wykorzystanie: Przed odkryciem jego rozszczepialnych właściwości nie miał on większego znaczenia technicznego. Wykorzystywano go do barwienia szkła. W czasie drugiej wojny światowej uran stał się pierwiastkiem o znaczeniu strategicznym, gdyż okazało się, że można z niego wytworzyć bombę o niespotykanej do tej pory sile niszczącej. Wyścig, którego celem było skonstruowanie bomby atomowej prowadziły wtedy hitlerowskie Niemcy i Stany Zjednoczone. Pierwszym udało się to Amerykanom, którzy wykorzystali ją w 1945 r. przeciwko ludziom w Hiroszimie i Nagasaki. W latach pięćdziesiątych powstał Układ o Zakazie Rozpowszechniania, Magazynowania i Stosowania Broni Jądrowej. Do produkcji bomb atomowych konieczny jest rozszczepialny izotop 235U.
W zastosowaniach militarnych wypierany jest obecnie przez pluton. W technice cywilnej uranu używa się głównie do wytwarzania energii elektrycznej w procesie kontrolowanego rozpadu łańcuchowego. Ilość energii zawarta w jednym kilogramie uranu odpowiada tysiącom ton węgla. Reaktory atomowe nie stanowią już dziś rzadkości w krajach rozwiniętych, wykorzystuje się je także do napędu statków (pierwszym z nich była amerykańska łódź podwodna USS Nautilus). Szacunki na rok 1990 wykazały, że na świecie istnieje ok. 430 reaktorów produkujących sumaryczną moc ok. 300 s. MW.
Nierozszczepialny izotop U jest wykorzystywany do produkcji rozszczepialnego plutonu (238U -> 239U -> 239Np -> 239Pu), a także do izotopowego datowania wieku starych skał. 

Konfiguracja elektronowa [Rn]5f36d17s2
Masa atomowa 238,03
Gęstość [kg/m3] 18950 (293K)
Główny stopień utlenienia +6 (+2; +3; +4; +5)
Izotopy: masa - zawartość - okres półrozpadu
234U
235U
236U
238U
234,04 - 0,005% - 2,47×105 lat
235,04 - 0,720% - 7×108 lat
236,05 - 0% - 2,39×107 lat
238,35 - 99,28% - 4,51×109 lat
Energia jonizacji [kJ×mol-1] 584 (I)

Poprzednia Pierwiastki Powrót Następna