Uranium

Uranium komt van nature voor, zij het in lage concentraties in rotsen, water, bodem en levende wezens. Bovendien wordt het in de zee aangetroffen in de vorm van complexe zouten zoals metaal en carbonaat. Enkele van de moderne toepassingen ervan liggen op het gebied van technologie, leger, nucleaire industrie en geneeskunde. Leer nu meer details over dit chemische element.

Wat is uranium?

Het is een chemisch element van het periodiek systeem dat behoort tot de groep actiniden, zilvergrijs van kleur. De verbindingen ervan omvatten uraniumnitraat, uraniumhexafluoride, uraniumdioxide, uraniumoxide en uraniumtetrafluoride.

Uranium-symbool

U Het bevindt zich in groep 3, periode 7 van de chemische tabel met atoomnummer 92 en een massa van 238,03. Het is een mengsel van drie isotopen genaamd Uranium 234, Uranium 235 en Uranium 238, die dezelfde chemische lading hebben, maar met verschillende radioactieve eigenschappen.

Kenmerken van uranium

Het is een dicht, kneedbaar en taai metaal, maar het is een slechte geleider van elektriciteit. Het kan worden opgelost in salpeterzuur en zoutzuur. In niet-oxiderende zuren zoals fluorwaterstof- en zwavelzuur lost het echter langzaam op. De andere kenmerken van uranium zijn:

  • Magnetisme: Het is een paramagnetisch metaal.
  • Chemische reactiviteit: Reageert met de meeste metaalelementen en binaire verbindingen.
  • Allotropie: Het heeft 3 vormen, waaronder alfa-uranium met een orthorhombische kristalgeometrie, gamma-uranium met kubieke geometrie en bèta-uranium met tetragonale geometrie.
  • Dichtheid: Na lood is de dichtheid 70% hoger, maar op een lager niveau dan die van Wolfram.

Chemische en fysische eigenschappen van uranium

  1. Atoomnummer : 92
  2. Periode: 6
  3. Blok: f
  4. Covalente straal: 196
  5. Thermische uitzetting: 13.9
  6. Afschuifmodulus: 111 GPa
  7. Smeltpunt: 1405,3K
  8. Kookpunt: 4404K
  9. Elektronegativiteit: 1,38
  10. Young’s modulus: 208 GPa
  11. Volumemodulus: 100 GPa
  12. Atoomstraal: 156 empirisch
  13. Geluidssnelheid: 3155 m/s bij 20°C
  14. Verdampingswarmte: 417,1 Kj/mol
  15. Elektronische configuratie: [Rn] 5f 3 6d 1 7s 2
  16. Thermische geleidbaarheid: 27,5 W
  17. Smeltwarmte: 9,14 Kj/mol

Oorsprong van uranium

Het werd in 1789 ontdekt door de Duitse chemicus Martin Heinrich Klaproth, terwijl hij in zijn laboratorium werkte. Op een gegeven moment werd een gele substantie neergeslagen door pekblende of uraniniet op te lossen in salpeterzuur en deze oplossing te neutraliseren met natriumhydroxide. Toen hij het zag, nam hij aan dat het tot het oxide behoorde van een nog niet ontdekt element en begon het te verwarmen. Het resultaat was een zwart poeder of uraniumoxide. De naam is te danken aan de planeet Uranus, ter ere van de mythische Griekse god van de hemel.

Waar wordt uranium voor gebruikt?

Dit metaal levert de brandstof die nodig is om elektriciteit te produceren in kerncentrales. Hoewel het een gewoon metaal is, wordt het beschouwd als een niet-hernieuwbare energiebron. Hier zijn enkele van de meest populaire toepassingen:

Industrie

Verarmd uranium wordt gebruikt om boormachines en zware munitie te maken. Het is ook nuttig bij het maken van bepantsering op oorlogstanks en raketten. Vanwege de hoge dichtheid wordt het gebruikt als stabilisator en ballast voor zeilboten, kunstmatige satellieten en schepen. Om de vliegcapaciteiten van vliegtuigen te stabiliseren en te garanderen, dient verarmd uranium als tegenwicht.

Plutonium wordt verkregen uit de isotoop 238 U, die wordt gebruikt bij de vervaardiging van atoomwapens. Bovendien helpt het kernreactoren van energie te voorzien. Bovendien gebruiken veel wetenschappers en geologen uranium-238 om de ouderdom van de aarde te bestuderen. Op dezelfde manier wordt het gebruikt om groen of geel gloeiende kristallen te maken. De legeringen zijn nodig in verdunningen van verrijkt uranium in de toevoer van vloeibare brandstoffen.

Alledaagse leven

Hoewel de toepassingen ervan beperkt zijn, wordt het gebruikt om gekleurde glazuren te maken en om decoratieve keramische voorwerpen te coaten om ze glans, kleur en weerstand te geven. Bovendien wordt het gebruikt bij de vervaardiging van meststoffen die voedingsstoffen aan de bodem leveren en planten laten groeien.

Geneesmiddel

Beroepsbeoefenaren in de gezondheidszorg moeten zichzelf beschermen tegen röntgenapparatuur om ziekten te diagnosticeren. Daarom worden speciale beschermende pakken gemaakt op basis van uranium, omdat dit element voorkomt dat stralen het lichaam binnendringen. Aan de andere kant wordt het ook gebruikt voor het steriliseren van chirurgische instrumenten en voor chemotherapiebehandeling.

Hoe wordt uranium gewonnen?

Dit wordt bereikt door het gebruik van mijnbouwtechnologie. Wanneer het aan de oppervlakte is gesloten, wordt het in de open lucht uitgevoerd, terwijl op grotere diepten ondergrondse mijnbouw wordt gebruikt. Er moet echter op worden gelet dat deze werkzaamheden in geventileerde ruimtes worden uitgevoerd, zodat werknemers niet rechtstreeks worden blootgesteld aan radongas, geproduceerd door de verval van uranium.

Concluderend wordt uranium aangetroffen in de aardkorst, inclusief rotsen, grond en water. Het is overvloediger aanwezig dan beryllium, kwik, zilver, wolfram en goud. Bovendien wordt het via het mijnbouwproces uit andere mineralen, zoals uraniniet, gewonnen.