Uranyum, düşük konsantrasyonlarda olmasına rağmen kayalarda, suda, toprakta ve canlılarda doğal olarak bulunur. Ayrıca denizlerde metal ve karbonat gibi kompleks tuzlar halinde de bulunur. Modern uygulamalarından bazıları teknoloji, askeri, nükleer endüstri ve tıp alanlarındadır. Şimdi bu kimyasal element hakkında daha fazla ayrıntı öğrenin.
Uranyum nedir?
Periyodik tablonun aktinit grubuna ait, gümüşi grimsi renkli kimyasal bir elementtir. Bileşikleri arasında uranyum nitrat, uranyum heksaflorür, uranyum dioksit, uranyum oksit ve uranyum tetraflorür bulunur.
Uranyum sembolü
U Atom numarası 92 ve kütlesi 238,03 olan kimyasal tablonun 3. grup, 7. periyodunda yer alır. Uranyum 234, Uranyum 235 ve Uranyum 238 adı verilen, aynı kimyasal yüke sahip ancak farklı radyoaktif özelliklere sahip üç izotopun karışımıdır.
Uranyumun özellikleri
Yoğun, dövülebilir ve sünek bir metaldir, ancak elektriği zayıf bir iletkendir. Nitrik asit ve hidroklorik asitte çözülebilir. Ancak hidroflorik ve sülfürik asitler gibi oksitleyici olmayan asitlerde yavaş çözünür. Uranyumun diğer özellikleri şunlardır:
- Manyetizma: Paramanyetik bir metaldir.
- Kimyasal Reaktivite: Çoğu metalik element ve ikili bileşikle reaksiyona girer.
- Allotropi: Ortorombik kristal geometriye sahip Alfa Uranyum, kübik geometriye sahip Gama Uranyum ve tetragonal geometriye sahip Beta Uranyum olmak üzere 3 formu vardır.
- Yoğunluk: Kurşundan sonra yoğunluğu %70 daha fazladır, ancak Wolfram’dan daha düşük seviyededir.
Uranyumun kimyasal ve fiziksel özellikleri
- Atom numarası : 92
- Dönem: 6
- Blok: f
- Kovalent yarıçap: 196
- Termal genleşme: 13,9
- Kayma modülü: 111 GPa
- Erime noktası: 1405.3K
- Kaynama noktası: 4404K
- Elektronegatiflik: 1,38
- Young modülü: 208 GPa
- Hacim modülü: 100 GPa
- Atom yarıçapı: 156 ampirik
- Ses hızı: 20°C’de 3155 m/s
- Buharlaşma ısısı: 417,1 Kj/mol
- Elektronik konfigürasyon: [Rn] 5f 3 6d 1 7s 2
- Isı iletkenliği: 27,5W
- Füzyon ısısı: 9,14 Kj/mol
Uranyumun kökeni
1789 yılında Alman kimyager Martin Heinrich Klaproth tarafından laboratuvarında çalışırken keşfedildi. Bir zamanlar, ziftblend veya uraninitin nitrik asit içinde çözülmesi ve bu çözeltinin sodyum hidroksit ile nötrleştirilmesiyle sarı bir madde çökeltildi. Bunu görünce, henüz keşfedilmemiş bir elementin oksitine ait olduğunu varsaydı ve onu ısıtmaya başladı. Sonuç, siyah bir toz veya uranyum oksitti. Adını, efsanevi Yunan gökyüzü tanrısının onuruna Uranüs gezegeninden almıştır.
Uranyum ne için kullanılır?
Bu metal nükleer santrallerde elektrik üretmek için gereken yakıtı sağlar. Yaygın bir metal olmasına rağmen yenilenemeyen bir enerji kaynağı olarak kabul edilir. İşte en popüler uygulamalarından bazıları:
Endüstri
Seyreltilmiş uranyum, sondaj makineleri ve ağır iş mühimmatlarının yapımında kullanılıyor. Ayrıca savaş tankları ve füzelerin zırh yapımında da faydalıdır. Yüksek yoğunluğu nedeniyle yelkenli tekneler, yapay uydular ve gemiler için stabilizatör ve balast olarak kullanılır. Uçağın uçuş kabiliyetini stabilize etmek ve sağlamak için seyreltilmiş uranyum, karşı ağırlık unsuru olarak görev yapar.
Plütonyum, atom silahlarının üretiminde kullanılan 238 U izotopundan elde ediliyor. Ayrıca nükleer reaktörlerin çalıştırılmasına da yardımcı olur. Ek olarak, birçok bilim adamı ve jeolog, Dünya’nın yaşını incelemek için uranyum-238’i kullanıyor. Aynı şekilde yeşil veya sarı renkte parlayan kristallerin yapımında da kullanılır. Alaşımlarına, sıvı yakıt tedarikinde zenginleştirilmiş uranyumun seyreltilmesinde ihtiyaç duyulur.
Gündelik Yaşam
Uygulama alanları sınırlı olmasına rağmen renkli sır yapımında ve dekoratif seramik objelerin parlaklık, renk ve dayanıklılık kazandırılması amacıyla kaplanmasında kullanılmıştır. Ayrıca toprağa besin sağlayan ve bitkilerin büyümesini sağlayan gübrelerin üretiminde de kullanılır.
İlaç
Sağlık profesyonelleri, hastalıkları teşhis etmek için kendilerini X-ışını yayan ekipmanlardan korumalıdır. Bu nedenle uranyum bazlı özel koruyucu giysiler yapılır, çünkü bu element ışınların vücuda girmesini engeller. Öte yandan cerrahi aletlerin sterilizasyonunda ve kemoterapi tedavisinde de kullanılmaktadır.
Uranyum nasıl çıkarılır?
Bu, madencilik teknolojisinin kullanılmasıyla elde edilir. Yüzeye kapatıldığında açık havaya yapılırken, daha derinlerde yer altı madenciliği kullanılır. Ancak işçilerin, tesisin ürettiği radon gazına doğrudan maruz kalmamaları için bu çalışmanın havalandırılan alanlarda yapılmasına dikkat edilmelidir. uranyumun bozunması.
Sonuç olarak uranyum, kayalar, toprak ve su da dahil olmak üzere yer kabuğunda bulunur. Berilyum, cıva, gümüş, wolfram ve altından daha bol miktarda bulunur. Ek olarak, madencilik süreciyle uraninit gibi diğer minerallerden de çıkarılır.