ウランは、岩石、水、土壌、生物中に低濃度ではありますが、自然に存在します。さらに、海中では金属や炭酸塩などの錯塩の形で存在します。その現代的な応用例には、テクノロジー、軍事、原子力産業、医療の分野があります。この化学元素についてさらに詳しく学びましょう。
ウランとは何ですか?
それは周期表の化学元素であり、アクチニドのグループに属し、色は銀色がかった灰色です。その化合物には、硝酸ウラン、六フッ化ウラン、二酸化ウラン、酸化ウラン、四フッ化ウランなどがあります。
ウランのシンボル
Uそれは、原子番号 92、質量 238.03 の化学表の第 7 族、第 3 族に位置します。これは、ウラン 234、ウラン 235、およびウラン 238 と呼ばれる 3 つの同位体の混合物であり、これらは同じ化学電荷を持ちますが、異なる放射性特性を持っています。
ウランの特徴
これは緻密で展性があり、延性のある金属ですが、電気の伝導性が悪くなります。硝酸や塩酸に溶けます。ただし、フッ酸や硫酸などの非酸化性の酸ではゆっくりと溶解します。ウランのその他の特徴は次のとおりです。
- 磁性:常磁性金属です。
- 化学反応性:ほとんどの金属元素および二元化合物と反応します。
- 同素体:斜方晶系の結晶構造を持つアルファ ウラン、立方晶系の結晶構造を持つガンマ ウラン、正方晶系の結晶構造を持つベータ ウランを含む 3 つの形態があります。
- 密度:鉛に比べて密度は70%高いですが、Wolframよりは低いレベルです。
ウランの化学的および物理的性質
- 原子番号: 92
- 期間： 6
- ブロック: f
- 共有結合半径: 196
- 熱膨張率： 13.9
- せん断弾性率: 111 GPa
- 融点: 1405.3K
- 沸点： 4404K
- 電気陰性度: 1.38
- ヤング率： 208GPa
- 体積弾性率： 100GPa
- 原子半径: 156 経験的
- 音速： 3155m/s（20℃）
- 気化熱: 417.1 Kj/mol
- 電子構成: [Rn] 5f 3 6d 1 7s 2
- 熱伝導率： 27.5W
- 融解熱: 9.14 Kj/mol
ウランの起源
1789年にドイツの化学者マルティン・ハインリヒ・クラプロートが研究室で研究中に発見した。かつて、ピッチブレンドまたはウラン鉱を硝酸に溶解し、この溶液を水酸化ナトリウムで中和すると、黄色の物質が沈殿しました。それを見て、彼はそれがまだ発見されていない元素の酸化物であると考え、加熱し始めました。結果は黒色の粉末または酸化ウランでした。この名前は、ギリシャ神話の空の神に敬意を表し、天王星に由来しています。
ウランは何に使われますか?
この金属は、原子力発電所で発電するために必要な燃料を提供します。それはありふれた金属ですが、再生不可能なエネルギー源とみなされます。最も人気のあるアプリケーションのいくつかを次に示します。
業界
劣化ウランは、掘削機や大型兵器の製造に使用されます。戦車やミサイルの装甲を作るのにも役立ちます。密度が高いため、帆船、人工衛星、船舶の安定材やバラストとして使用されています。航空機の飛行能力を安定させ、確保するために、劣化ウランは釣り合いおもりの役割を果たします。
プルトニウムは、原子兵器の製造に使用される同位体238 U から得られます。さらに、原子炉の動力にも役立ちます。さらに、多くの科学者や地質学者は、地球の年齢を研究するためにウラン 238 を使用しています。同様に、緑色または黄色の輝く結晶を作るために使用されます。その合金は、液体燃料供給における濃縮ウランの希釈に必要とされます。
日常生活
その用途は限られていますが、着色釉薬を製造したり、装飾用のセラミック製品をコーティングして輝き、色、耐久性を与えるために使用されてきました。さらに、土壌に栄養を与えて植物を成長させる肥料の製造にも使用されます。
薬
医療従事者は、病気を診断するために X 線放射装置から身を守る必要があります。そのため、特別な防護服はウランに基づいて作られています。この元素は光線が体に浸透するのを防ぐためです。一方で、手術器具の滅菌や化学療法にも使用されています。
ウランはどのように抽出されるのですか?
これは、マイニング技術の使用によって実現されます。地表に近い場合は大空に運び出され、より深いところでは地下採掘が使用されます。ただし、この作業は換気の良い場所で実施し、労働者がラドンガスから発生するラドンガスに直接さらされないよう注意する必要があります。 ウランの崩壊。
結論として、ウランは岩石、土壌、水などの地殻中に存在します。ベリリウム、水銀、銀、ウォルフラム、金よりも豊富に存在します。さらに、採掘プロセスを通じてウラン鉱などの他の鉱物からも抽出されます。