Уран встречается в природе, хотя и в низких концентрациях, в горных породах, воде, почве и живых существах. Кроме того, в море он встречается в виде сложных солей, таких как металл и карбонат. Некоторые из его современных применений находятся в области технологий, военной, атомной промышленности и медицины. Теперь узнайте подробнее об этом химическом элементе.
Что такое уран?
Это химический элемент таблицы Менделеева, принадлежащий к группе актинидов, серебристо-сероватого цвета. Его соединения включают нитрат урана, гексафторид урана, диоксид урана, оксид урана и тетрафторид урана.
Символ урана
U Он расположен в группе 3, периоде 7 химической таблицы с атомным номером 92 и массой 238,03. Это смесь трех изотопов, называемых Уран-234, Уран-235 и Уран-238, которые имеют одинаковый химический заряд, но разные радиоактивные свойства.
Характеристики урана
Это плотный, податливый и пластичный металл, но он плохой проводник электричества. Его можно растворить в азотной и соляной кислоте. Однако в неокисляющих кислотах, таких как плавиковая и серная кислоты, он растворяется медленно. Другими характеристиками урана являются:
- Магнетизм: Это парамагнитный металл.
- Химическая активность: Реагирует с большинством металлических элементов и бинарных соединений.
- Аллотропия: он имеет 3 формы, включая альфа-уран с ромбической кристаллической геометрией, гамма-уран с кубической геометрией и бета-уран с тетрагональной геометрией.
- Плотность: После свинца его плотность на 70% выше, но ниже, чем у Вольфрама.
Химические и физические свойства урана
- Атомный номер : 92
- Период: 6
- Блок: ф
- Ковалентный радиус: 196
- Тепловое расширение: 13,9
- Модуль сдвига: 111 ГПа
- Температура плавления: 1405,3К.
- Точка кипения: 4404К.
- Электроотрицательность: 1,38
- Модуль Юнга: 208 ГПа.
- Модуль объёма: 100 ГПа
- Атомный радиус: 156 эмпирический
- Скорость звука: 3155 м/с при 20°C.
- Теплота испарения: 417,1 КДж/моль.
- Электронная конфигурация: [Rn] 5f 3 6d 1 7s 2
- Теплопроводность: 27,5 Вт
- Теплота плавления: 9,14 КДж/моль.
Происхождение урана
Он был открыт в 1789 году немецким химиком Мартином Генрихом Клапротом, когда он работал в своей лаборатории. Одно время при растворении настурана или уранинита в азотной кислоте и нейтрализации этого раствора гидроксидом натрия выпадало желтое вещество. Увидев его, он предположил, что он принадлежит оксиду еще не открытого элемента, и начал его нагревать. В результате получился черный порошок или оксид урана. Название связано с планетой Уран, в честь мифического греческого бога неба.
Для чего используется уран?
Этот металл обеспечивает топливо, необходимое для производства электроэнергии на атомных электростанциях. Хотя это обычный металл, он считается невозобновляемым источником энергии. Вот некоторые из наиболее популярных приложений:
Промышленность
Обедненный уран используется для изготовления буровых машин и тяжелых боеприпасов. Он также полезен при изготовлении брони для боевых танков и ракет. Благодаря высокой плотности его используют в качестве стабилизатора и балласта для парусников, искусственных спутников и кораблей. Для стабилизации и обеспечения летной способности самолетов элементом противовеса служит обедненный уран.
Плутоний получают из изотопа 238 U, используемого при производстве атомного оружия. Кроме того, он помогает питать ядерные реакторы. Кроме того, многие ученые и геологи используют уран-238 для изучения возраста Земли. Точно так же из него делают зеленые или желтые светящиеся кристаллы. Его сплавы нужны в разбавителях обогащенного урана в жидком топливе.
Повседневная жизнь
Хотя его применение ограничено, его использовали для изготовления цветной глазури и для покрытия декоративных керамических предметов, чтобы придать им блеск, цвет и стойкость. Кроме того, его используют при производстве удобрений, которые обеспечивают почву питательными веществами и способствуют росту растений.
Лекарство
Медицинские работники должны защищать себя от оборудования, излучающего рентгеновские лучи, для диагностики заболеваний. Именно поэтому на основе урана изготавливают специальные защитные костюмы, ведь этот элемент препятствует проникновению лучей в организм. С другой стороны, его также используют для стерилизации хирургических инструментов и для химиотерапии.
Как добывают уран?
Это достигается за счет использования горнодобывающих технологий. При закрытости к поверхности ее выносят на открытое небо, а на большей глубине применяют подземную добычу. Однако необходимо позаботиться о том, чтобы выполнять эту работу в вентилируемых помещениях, чтобы работники не подвергались прямому воздействию газа радона, образующегося при распад урана.
В заключение отметим, что уран встречается в земной коре, включая горные породы, почву и воду. Его больше, чем бериллия, ртути, серебра, вольфрама и золота. Кроме того, его добывают из других минералов, таких как уранинит, в процессе добычи.