L’uranium est présent à l’état naturel, bien qu’en faibles concentrations dans les roches, l’eau, le sol et les êtres vivants. De plus, dans la mer, on le trouve sous forme de sels complexes tels que le métal et le carbonate. Certaines de ses applications modernes concernent les domaines de la technologie, de l’armée, des industries nucléaires et de la médecine. Maintenant, apprenez plus de détails sur cet élément chimique.
Qu’est-ce que l’uranium ?
C’est un élément chimique du tableau périodique qui appartient au groupe des actinides, de couleur grisâtre argenté. Parmi ses composés figurent le nitrate d’uranium, l’hexafluorure d’uranium, le dioxyde d’uranium, l’oxyde d’uranium et le tétrafluorure d’uranium.
Symbole de l’uranium
U Il se situe dans le groupe 3, période 7 du tableau chimique avec le numéro atomique 92 et une masse de 238,03. C’est un mélange de trois isotopes appelés Uranium 234, Uranium 235 et Uranium 238, qui ont la même charge chimique, mais avec des propriétés radioactives différentes.
Caractéristiques de l’uranium
C’est un métal dense, malléable et ductile, mais c’est un mauvais conducteur d’électricité. Il peut être dissous dans l’acide nitrique et l’acide chlorhydrique. Cependant, dans les acides non oxydants tels que les acides fluorhydrique et sulfurique, il se dissout lentement. Les autres caractéristiques de l’uranium sont :
- Magnétisme : C’est un métal paramagnétique.
- Réactivité chimique : Réagit avec la plupart des éléments métalliques et composés binaires.
- Allotropie : Il a 3 formes qui incluent l’Alpha Uranium qui a une géométrie cristalline orthorhombique, l’Uranium Gamma à géométrie cubique et l’Uranium Beta à géométrie tétragonale.
- Densité : Après le plomb, sa densité est 70 % plus élevée, mais à un niveau inférieur à celle du Wolfram.
Propriétés chimiques et physiques de l’uranium
- Numéro atomique : 92
- Période : 6
- Bloc : f
- Rayon covalent : 196
- Dilatation thermique : 13,9
- Module de cisaillement : 111 GPa
- Point de fusion : 1405,3K
- Point d’ébullition : 4404K
- Électronégativité : 1,38
- Module de Young : 208 GPa
- Module volumique : 100 GPa
- Rayon atomique : 156 empirique
- Vitesse du son : 3155 m/s à 20°C
- Chaleur de vaporisation : 417,1 Kj/mol
- Configuration électronique : [Rn] 5f 3 6d 1 7s 2
- Conductivité thermique : 27,5 W
- Chaleur de fusion : 9,14 Kj/mol
Origine de l’uranium
Elle a été découverte en 1789 par le chimiste allemand Martin Heinrich Klaproth, alors qu’il travaillait dans son laboratoire. À un moment donné, une substance jaune a été précipitée en dissolvant de la pitchblende ou de l’uraninite dans de l’acide nitrique et en neutralisant cette solution avec de l’hydroxyde de sodium. En le voyant, il supposa qu’il appartenait à l’oxyde d’un élément non encore découvert et commença à le chauffer. Le résultat fut l’obtention d’une poudre noire ou d’oxyde d’uranium. Le nom est dû à la planète Uranus, en l’honneur du mythique dieu grec du ciel.
A quoi sert l’uranium ?
Ce métal fournit le combustible nécessaire à la production d’électricité dans les centrales nucléaires. Bien qu’il s’agisse d’un métal commun, il est considéré comme une source d’énergie non renouvelable. Voici quelques-unes de ses applications les plus répandues :
Industrie
L’uranium appauvri est utilisé pour la fabrication de machines de forage et de munitions résistantes. Il est également utile dans la fabrication de blindages sur les chars de guerre et les missiles. En raison de sa haute densité, il est utilisé comme stabilisateur et ballast pour les voiliers, les satellites artificiels et les navires. Afin de stabiliser et d’assurer la capacité de vol des avions, l’uranium appauvri sert d’élément de contrepoids.
Le plutonium est obtenu à partir de l’isotope 238 U, utilisé dans la fabrication d’armes atomiques. De plus, il contribue à alimenter les réacteurs nucléaires. En outre, de nombreux scientifiques et géologues utilisent l’uranium 238 pour étudier l’âge de la Terre. De même, il est utilisé pour fabriquer des cristaux incandescents verts ou jaunes. Ses alliages sont nécessaires dans les dilutions d’uranium enrichi dans l’approvisionnement en combustible liquide.
Vie quotidienne
Bien que ses applications soient limitées, il a été utilisé pour réaliser des émaux colorés et revêtir des objets décoratifs en céramique afin de leur donner brillance, couleur et résistance. De plus, il est utilisé dans la fabrication d’engrais qui apportent des nutriments au sol et font pousser les plantes.
Médecine
Les professionnels de la santé doivent se protéger des équipements émettant des rayons X pour diagnostiquer les maladies. C’est pourquoi des combinaisons de protection spéciales sont fabriquées à base d’uranium, car cet élément empêche les rayons de pénétrer dans le corps. D’autre part, il est également utilisé pour stériliser les instruments chirurgicaux et pour le traitement de la chimiothérapie.
Comment est extrait l’uranium ?
Ceci est réalisé grâce à l’utilisation de la technologie minière. Lorsqu’elle est proche de la surface, elle est réalisée à ciel ouvert, tandis qu’à de plus grandes profondeurs, on a recours à l’exploitation souterraine. Il faut toutefois veiller à effectuer ces travaux dans des endroits aérés afin que les travailleurs ne soient pas directement exposés au gaz radon, produit par le désintégration de l’uranium.
En conclusion, l’uranium se trouve dans la croûte terrestre, notamment dans les roches, le sol et l’eau. Il est plus abondant que le béryllium, le mercure, l’argent, le wolfram et l’or. De plus, il est extrait d’autres minéraux tels que l’uraninite grâce au processus minier.