Uranium (U), radioactive chemical element ng actinoid series ng pana-panahong talahanayan, atomic number 92. Ito ay isang mahalagang fuel fuel.
elemento ng actinoid
ang mga miyembro ng pangkat, kabilang ang uranium (ang pinaka-pamilyar), ay nangyayari nang natural, karamihan ay gawa ng tao. Ang parehong uranium at plutonium ay ginamit
Ang Uranium ay bumubuo ng halos dalawang bahagi bawat milyon ng crust ng Earth. Ang ilang mga mahahalagang mineral na uranium ay pitchblende (impure U 3 O 8), uraninite (UO 2), carnotite (isang potassium uranium vanadate), autunite (isang calcium uranium phosphate), at torbernite (isang tanso uranium phosphate). Ang mga ito at iba pang mababawi na mga uranium ores, bilang mga mapagkukunan ng mga fuel ng nukleyar, ay naglalaman ng maraming beses na mas maraming enerhiya kaysa sa lahat ng mga kilalang nakukuha na mga deposito ng mga fossil fuels. Ang isang libra ng uranium ay nagbubunga ng maraming enerhiya na 1.4 milyong kilograms (3 milyong libra) ng karbon.
Para sa karagdagang impormasyon tungkol sa mga deposito ng uranium ore, pati na rin ang saklaw ng mga pagmimina, pagpapino, at mga pamamaraan ng pagbawi, tingnan ang pagproseso ng uranium. Para sa paghahambing ng data ng istatistika sa paggawa ng uranium, tingnan ang talahanayan.
Uranium
| bansa | mine production 2013 (metric tons) | % ng produksyon ng minahan ng mundo |
|---|---|---|
| * Pagtantya | ||
| Pinagmulan: World Nuclear Association, World Uranium Mining Production (2014). | ||
| Kazakhstan | 22,574 | 37.9 |
| Canada | 9,332 | 15.6 |
| Australia | 6,350 | 10.6 |
| Niger * | 4,528 | 7.6 |
| Namibia | 4,315 | 7.2 |
| Russia | 3,135 | 5.3 |
| Uzbekistan * | 2,400 | 4.0 |
| Estados Unidos | 1,835 | 3.1 |
| China * | 1,450 | 2.4 |
| Malawi | 1,132 | 1.9 |
| Ukraine | 1,075 | 1.9 |
| Timog Africa | 540 | 0.9 |
| India * | 400 | 0.7 |
| Czech Republic | 225 | 0.4 |
| Brazil | 198 | 0.3 |
| Romania * | 80 | 0.1 |
| Pakistan * | 41 | 0.1 |
| Alemanya | 27 | 0.0 |
| kabuuan ng mundo | 59,637 | 100 |
Ang uranium ay isang siksik, mahirap na metal na elemento na kulay pilak na kulay. Ito ay maliit na tubo, malay, at may kakayahang kumuha ng isang mataas na polish. Sa hangin ang mga tarnish ng metal at kapag pino ang nahahati sa mga apoy. Ito ay isang medyo mahirap conductor ng koryente. Kahit na natuklasan (1789) ng chemist ng Aleman na si Martin Heinrich Klaproth, na pinangalanan ito pagkatapos ng kamakailan ay natuklasan ang planeta na Uranus, ang metal mismo ay una na nakahiwalay (1841) ng Pranses na chemist na si Eugène-Melchior Péligot sa pamamagitan ng pagbawas ng uranium tetrachloride (UCl 4) kasama potasa
Ang pagbabalangkas ng panaka-nakang system ng Russian chemist na si Dmitry Mendeleyev noong 1869 na nakatuon ang pansin sa uranium bilang ang pinakamabigat na elemento ng kemikal, isang posisyon na gaganapin hanggang sa pagtuklas ng unang transuranium element neptunium noong 1940. Noong 1896 ang natuklasang pisikong Pransis na si Henri Becquerel sa uranium ang kababalaghan ng radioactivity, isang term na unang ginamit noong 1898 ng mga pisika ng Pranses na si Marie at Pierre Curie. Ang pag-aari na ito ay natagpuan sa ibang mga elemento. Ito ay kilala ngayon na ang uranium, radioaktibo sa lahat ng mga isotopes nito, ay binubuo ng natural na pinaghalong uranium-238 (99.27 porsyento, 4,510,000,000-taong kalahating buhay), uranium-235 (0.72 porsyento, 713,000,000-taong kalahating buhay), at uranium-234 (0.006 porsyento, 247,000-taong kalahating buhay). Ang mga mahahabang kalahating buhay na ito ay ginagawang posible ang mga pagtukoy ng edad ng Earth sa pamamagitan ng pagsukat ng dami ng tingga, ang panghuli na produkto ng pagkabulok ng uranium, sa ilang mga bato na naglalaman ng uranium. Ang uranium-238 ay ang magulang at uranium-234 isa sa mga anak na babae sa serye ng pagkabulok ng uranium ng radioactive; ang uranium-235 ay ang magulang ng serye ng pagkabulok ng actinium. Tingnan din ang elemento ng actinoid.
Ang elemento ng uranium ay naging paksa ng matinding pag-aaral at malawak na interes matapos na natuklasan ng mga kemikal na Aleman na sina Otto Hahn at Fritz Strassmann noong huli ng 1938 ang kababalaghan ng paglabas ng nukleyar sa uranium na binomba ng mabagal na neutron. Ang pisikong Amerikanong isinilang na Amerikano na si Enrico Fermi ay nagmungkahi (unang bahagi ng 1939) na ang mga neutron ay maaaring kabilang sa mga produkto ng paglabas at sa gayon ay maaaring ipagpatuloy ang paglabas bilang isang reaksyon ng kadena. Ang Amerikanong ipinanganak na Amerikanong pisiko na si Leo Szilard, pisikong Amerikano na si Herbert L. Anderson, chemist ng Pranses na si Frédéric Joliot-Curie, at kinumpirma ng kanilang mga katrabaho (1939) ang hula na ito; mamaya imbestigasyon ay nagpakita na ang isang average ng 2 1 / 2 neutrons bawat atom ay pinakawalan sa panahon fission. Ang mga pagtuklas na ito ay humantong sa unang pagtaguyod ng sarili na reaksyon ng chain chain (Disyembre 2, 1942), ang unang pagsubok ng bomba ng atomic (Hulyo 16, 1945), ang unang bomba ng atomic ay bumagsak sa digmaan (Agosto 6, 1945), ang unang atomic-powered submarino (1955), at ang kauna-unahang full-scale nukleyar na de-koryenteng generator (1957).
Ang paglabas ay nangyayari na may mabagal na neutron sa medyo bihirang isotope uranium-235 (ang tanging natural na nagaganap na fissile material), na dapat na ihiwalay sa napakaraming isotope uranium-238 para sa iba't ibang mga gamit nito. Gayunpaman, ang Uranium-238, pagkatapos ng pagsipsip ng mga neutron at sumasailalim sa negatibong pagkabulok ng beta, ay ipinadala sa synthetic element na plutonium, na kung saan ay fissile na may mabagal na neutron. Samakatuwid, ang natural na uranium, ay maaaring magamit sa mga reaktor ng converter at mga breeder, kung saan ang fission ay napapanatili ng bihirang uranium-235 at plutonium ay ginawa nang sabay-sabay sa pamamagitan ng paghahatid ng uranium-238. Ang Fissile uranium-233 ay maaaring synthesized para magamit bilang isang nuclear fuel mula sa nonfissile thorium isotope thorium-232, na sagana sa kalikasan. Mahalaga rin ang uranium bilang pangunahing materyal kung saan ang mga elemento ng sintetiko na transuranium ay inihanda ng mga reaksyon ng transmutation.
Ang uranium, na malakas na electropositive, ay gumanti sa tubig; natutunaw ito sa mga asido ngunit hindi sa mga alkalina. Ang mahalagang estado ng oksihenasyon ay ang +4 (tulad ng sa oxide UO 2, tetrahalides tulad ng UCl 4, at ang berdeng aqueous ion U 4 +) at +6 (tulad ng sa oxide UO 3, ang hexafluoride UF 6, at ang dilaw na uranyl ion UO 2 2+). Sa isang may tubig na solusyon na uranium ay pinaka-matatag bilang uranyl ion, na mayroong isang guhit na istraktura [O = U = O] 2+. Nagpakita rin ang Uranium ng isang +3 at isang +5 na estado, ngunit ang kani-kanilang mga ion ay hindi matatag. Ang pulang U 3+ na ion ay nag-oxidize ng dahan-dahan kahit sa tubig na naglalaman ng walang natunaw na oxygen. Ang kulay ng UO 2 + ion ay hindi kilala dahil sumasailalim ito ng disproporsyonasyon (UO 2 + ay sabay-sabay na nabawasan sa U 4 + at na-oxidized sa UO 2 2+) kahit na sa napaka-dilute solution.
Ang mga uranium compound ay ginamit bilang mga ahente ng pangkulay para sa mga keramika. Ang uranium hexafluoride (UF 6) ay isang solidong may isang hindi karaniwang mataas na presyon ng singaw (115 torr = 0.15 atm = 15,300 Pa) sa 25 ° C (77 ° F). Ang UF 6 ay kemikal na reaktibo, ngunit, sa kabila ng kinakaing unti-unting katangian nito sa estado ng singaw, ang UF 6 ay malawakang ginagamit sa mga pamamaraan ng gas-pagsasabog at gas-centrifuge ng paghihiwalay ng uranium-235 mula sa uranium-238.
Ang mga compound na organometallic ay isang kawili-wili at mahalagang grupo ng mga compound kung saan mayroong mga bono na metal-carbon na nag-uugnay sa isang metal sa mga organikong grupo. Ang Uranocene ay isang organouranium compound U (C 8 H 8) 2, kung saan ang isang uranium atom ay sandwiched sa pagitan ng dalawang mga organikong layer na singsing na may kaugnayan sa cyclooctatetraene C 8 H 8. Ang pagtuklas nito noong 1968 ay nagbukas ng isang bagong lugar ng chemometallic chemistry.
Mga Katangian ng Elemento
| numero ng atomic | 92 |
|---|---|
| konting bigat | 238.03 |
| temperatura ng pagkatunaw | 1,132.3 ° C (2,070.1 ° F) |
| punto ng pag-kulo | 3,818 ° C (6,904 ° F) |
| tiyak na gravity | 19.05 |
| estado ng oksihenasyon | +3, +4, +5, +6 |
| pagsasaayos ng elektron ng gas na estado ng gas | [Rn] 5f 3 6d 1 7s 2 |
