Uranij

Uranijum
[Rn] 5f36d17s2 92U                                                                                                                                                                                                                                 ↓                                                                     ↓                                                             →                                                             →                                                             Periodni sistem elemenata
Općenito
Hemijski element, Simbol, Atomski broj	Uranijum, U, 92
Serija	Aktinoidi
Grupa, Perioda, Blok	Ac, 7, f
Izgled	srebreno bijeli
Zastupljenost	3 · 10-4 %
Atomske osobine
Atomska masa	238,0289 u
Atomski radijus (izračunat)	138,5 (-) pm
Kovalentni radijus	142 pm
Van der Waalsov radijus	- pm
Elektronska konfiguracija	[Rn] 5f36d17s2
Broj elektrona u energetskom nivou	2, 8, 18, 32, 21, 9, 2
1. energija ionizacije	597,6 kJ/mol
2. energija ionizacije	1420 kJ/mol
Fizikalne osobine
Agregatno stanje	čvrsto
Mohsova skala tvrdoće	2,5-3
Struktura kristala	ortorombska
Gustoća	19160 kg/m3
Tačka topljenja	1406 K (1133 °C)
Tačka ključanja	4203 K (3930 °C)
Molarni volumen	12,49 · 10-6 m3/mol
Toplota isparavanja	417,1 kJ/mol
Toplota topljenja	15,5 kJ/mol
Brzina zvuka	3400 m/s kod 293 K
Specifična toplota	0,116 J/(kg · K) kod 298 K
Specifična električna provodljivost	3,24 · 106 S/m kod 293 K
Toplotna provodljivost	27,6 W/(m · K) kod 300 K
Hemijske osobine
Oksidacioni broj	3, 4, 5, 6
Elektrodni potencijal	-1,660 V (U3+ + 3e- → U)
Elektronegativnost	1,38 (Pauling-skala)
Izotopi
Izo RP t1/2 RA ER (MeV) PR 232U sin 68,9 g α 5,414 228Th SF 233U sin 1,592·105 g α 4,824 229Th SF 234U 0,0054 % 2,455·105 g α 4,774 230Th 235U 0,7204 % 7,038·108 g α 4,398 231Th SF 20Ne 238U 99,27 % 4,468·109 g α 4,270 234Th SF ββ 238Pu 239U sin 23,45 min β− 239Np
Sigurnosno obavještenje
Oznake upozorenja T+ Vrlo otrovno
Obavještenja o riziku i sigurnosti	R: 26/28-33-53 S: (1/2-)20/21-45-61
Ostala upozorenja
Radioaktivnost
Radioaktivni element
Ukoliko je moguće i u upotrebi, koriste se SI osnovne jedinice. Ako nije drugačije označeno, svi podaci su podaci dobiveni mjerenjima u normalnim uslovima.

Uranijum (U, latinski - uranium) - je aktinoid III B grupe. Među elementima koji se prirodno javljaju na zemlji ima najveći atomski broj a(92), slabo je radioaktivan. Prirodni uranijum se javlja u obliku izotopa ²³⁵U (0,711%), ²³⁸U (99,284%), te vrlo malih količina ²³⁴U (0,0058%). Izotop ²³⁵U podliježe spontanom razdvajanju jezgra pod uticajem termičnih neutrona. Izotop ²³⁸U prima neutrone uslijed čega se pretvara u ²³⁹Pu (plutonijum). Vještačkom izotopu ²³³U se također razdvaja jezgro, dobija se bombardovanjem ²³²torijuma neutronima.

Osobine elementa

Čist uranijum je srebrnobijeli metal ogromne gustine (65% veće nego gustina olova), gradi altotropske modifikacije:

• alfa - stabilna čak do 667,7 °C
• beta - stabilna između 667,7 C i 774,8 °C
• gama - stabilna od 774,8 °C pa sve do temperature topljenja.

Uranijum u obliku praška je samozapaljiv.

Zastupljenost

Uranijum je zastupljen u obliku hemijskih jedinjenja u količini od 2,4 ppm u prirodi koja nas okružuje. Može se naći u stijenama, vodi, biljkama, životinjama, pa čak i u ljudskom organizmu. U većoj količini se javlja i u mineralima, od kojih su najvažniji:

• uranit U₃O₈ i
• K₂(UO₂)₂(VO₄)₂•2H₂O

Najjači su proizvođači uranijeve rude SAD, Rusija, Kina, Kanada, Španija, Francuska, Češka, Australija, Demokratska Republika Kongo, Južnoafrička Republika, Madagaskar, Argentina i dr.

Jedinjenja uranijuma

Hemijska jedinjenja uranijuma su otrovna. Uranijum reaguje sa kiseonikom iz vazduha, a kad se pretvori u prah onda se pali. Reaguje sa kiselinama sumpora, hlora, fluora.

Primjena

Osnovna primjena uranijuma je korištenje njegovih izotopa ²³⁵U kao materijala za proizvodnju atomskih bombi, nuklearnih reaktora u nuklearnim elektranama kao i za pokretanje podmornica.

Ostale primjene uranijuma:

• Koristio se u keramici za bojenje. Više se ne koristi zbog zračenja.
• ²³⁸U se pretvara u plutonijum u atomskim reaktorima
• Metalni uranijum se zbog velike atomske mase koristi kao štit u generatorima sa X zračenjem.
• Koristi se i u fotografiji te u hemijskoj analizi.

Historija

Uranijum u obliku prirodnog oksida se koristio za bojenje proizvoda od stakla u zlatnu boju (zlatno staklo sa 1% oksida uranijuma je pronađeno nedaleko od Napulja u Italiji). Kao element poznat je od 1789. godine.