Uran kommt in der Natur vor, wenn auch in geringen Konzentrationen in Gesteinen, Wasser, Boden und Lebewesen. Darüber hinaus kommt es im Meer in Form komplexer Salze wie Metall und Carbonat vor. Einige seiner modernen Anwendungen liegen in den Bereichen Technologie, Militär, Nuklearindustrie und Medizin. Erfahren Sie jetzt mehr über dieses chemische Element.
Was ist Uran?
Es ist ein chemisches Element des Periodensystems, das zur Gruppe der Aktiniden gehört und eine silbrig-graue Farbe hat. Zu seinen Verbindungen gehören Urannitrat, Uranhexafluorid, Urandioxid, Uranoxid und Urantetrafluorid.
Uran-Symbol
U Es befindet sich in Gruppe 3, Periode 7 der chemischen Tabelle mit der Ordnungszahl 92 und einer Masse von 238,03. Es ist eine Mischung aus drei Isotopen namens Uran 234, Uran 235 und Uran 238, die die gleiche chemische Ladung, aber unterschiedliche radioaktive Eigenschaften haben.
Eigenschaften von Uran
Es ist ein dichtes, formbares und duktiles Metall, aber es ist ein schlechter Stromleiter. Es kann in Salpetersäure und Salzsäure gelöst werden. In nicht oxidierenden Säuren wie Fluss- und Schwefelsäure löst es sich jedoch langsam auf. Die anderen Eigenschaften von Uran sind:
- Magnetismus: Es ist ein paramagnetisches Metall.
- Chemische Reaktivität: Reagiert mit den meisten metallischen Elementen und binären Verbindungen.
- Allotropie: Es gibt drei Formen, darunter Alpha-Uran mit orthorhombischer Kristallgeometrie, Gamma-Uran mit kubischer Geometrie und Beta-Uran mit tetragonaler Geometrie.
- Dichte: Nach Blei ist seine Dichte 70 % höher, aber auf einem niedrigeren Niveau als bei Wolfram.
Chemische und physikalische Eigenschaften von Uran
- Ordnungszahl : 92
- Zeitraum: 6
- Block: f
- Kovalenter Radius: 196
- Wärmeausdehnung: 13,9
- Schermodul: 111 GPa
- Schmelzpunkt: 1405,3K
- Siedepunkt: 4404 K
- Elektronegativität: 1,38
- Elastizitätsmodul: 208 GPa
- Volumenmodul: 100 GPa
- Atomradius: 156 empirisch
- Schallgeschwindigkeit: 3155 m/s bei 20°C
- Verdampfungswärme: 417,1 Kj/mol
- Elektronische Konfiguration: [Rn] 5f 3 6d 1 7s 2
- Wärmeleitfähigkeit: 27,5 W
- Schmelzwärme: 9,14 Kj/mol
Herkunft von Uran
Es wurde 1789 vom deutschen Chemiker Martin Heinrich Klaproth entdeckt, als er in seinem Labor arbeitete. Einst wurde eine gelbe Substanz ausgefällt, indem man Pechblende oder Uraninit in Salpetersäure löste und diese Lösung mit Natriumhydroxid neutralisierte. Als er es sah, nahm er an, dass es sich um das Oxid eines noch nicht entdeckten Elements handelte, und begann, es zu erhitzen. Das Ergebnis war ein schwarzes Pulver oder Uranoxid. Der Name geht auf den Planeten Uranus zurück, zu Ehren des mythischen griechischen Himmelsgottes.
Wofür wird Uran verwendet?
Dieses Metall liefert den Brennstoff, der zur Stromerzeugung in Kernkraftwerken benötigt wird. Obwohl es sich um ein gewöhnliches Metall handelt, gilt es als nicht erneuerbare Energiequelle. Hier sind einige der beliebtesten Anwendungen:
Industrie
Abgereichertes Uran wird zur Herstellung von Bohrmaschinen und Hochleistungsmunition verwendet. Es eignet sich auch zur Herstellung von Panzerungen für Kriegspanzer und Raketen. Aufgrund seiner hohen Dichte wird es als Stabilisator und Ballast für Segelboote, künstliche Satelliten und Schiffe verwendet. Um die Flugfähigkeit von Flugzeugen zu stabilisieren und sicherzustellen, dient abgereichertes Uran als Gegengewichtselement.
Plutonium wird aus dem Isotop 238 U gewonnen und zur Herstellung von Atomwaffen verwendet. Darüber hinaus trägt es zur Stromversorgung von Kernreaktoren bei. Darüber hinaus nutzen viele Wissenschaftler und Geologen Uran-238, um das Alter der Erde zu untersuchen. Ebenso werden daraus grün oder gelb leuchtende Kristalle hergestellt. Seine Legierungen werden in Verdünnungen von angereichertem Uran in der Flüssigbrennstoffversorgung benötigt.
Alltagsleben
Obwohl die Anwendungsmöglichkeiten begrenzt sind, wird es zur Herstellung farbiger Glasuren und zur Beschichtung dekorativer Keramikgegenstände verwendet, um ihnen Glanz, Farbe und Widerstandsfähigkeit zu verleihen. Darüber hinaus wird es bei der Herstellung von Düngemitteln verwendet, die den Boden mit Nährstoffen versorgen und Pflanzen wachsen lassen.
Medizin
Medizinisches Fachpersonal muss sich zur Diagnose von Krankheiten vor Röntgengeräten schützen. Deshalb werden spezielle Schutzanzüge auf Basis von Uran hergestellt, denn dieses Element verhindert, dass Strahlen in den Körper eindringen. Andererseits wird es auch zur Sterilisation chirurgischer Instrumente und zur Chemotherapie-Behandlung eingesetzt.
Wie wird Uran gewonnen?
Dies wird durch den Einsatz von Bergbautechnologie erreicht. Bei geschlossener Oberfläche erfolgt der Abbau ins Freie, in größeren Tiefen erfolgt der Untertagebau. Es muss jedoch darauf geachtet werden, dass diese Arbeiten in belüfteten Bereichen durchgeführt werden, damit die Arbeiter nicht direkt dem von ihnen erzeugten Radongas ausgesetzt sind Zerfall von Uran.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Uran in der Erdkruste, einschließlich Gesteinen, Boden und Wasser, vorkommt. Es kommt häufiger vor als Beryllium, Quecksilber, Silber, Wolfram und Gold. Darüber hinaus wird es durch den Bergbauprozess aus anderen Mineralien wie Uraninit gewonnen.