Uranium

Uranium

{| border="1" cellpadding="2" cellspacing="0" align="right" ! colspan="2" bgcolor="#cccc99" | Algemeen |----- | Naam | Uranium |----- | Symbool | U |----- | Atoomnummer | 92 |----- | Groep | Scandiumgroep |----- | Periode | Periode 7 |----- | Blok | F blok |----- | Reeks | Actiniden |----- | Kleur | grijs metalliek |----- ! colspan="2" bgcolor="#cccc99" | Chemische eigenschappen |----- | Atoommassa (u) | 238,03 |----- | Elektronenconfiguratie | [Rn]5f5f³ 6d¹ 7s² |----- | Oxidatietoestanden | +3, +4, +5, +6 |----- | Elektronegativiteit (Pauling) | 1,38 |----- | Atoomradius (pm) | 139 |----- | 1^ste Ionisatiepotentiaal (kJ×mol^-1) | 597,64 |----- | 2^de Ionisatiepotentiaal (kJ×mol^-1) | ## |----- ! colspan="2" bgcolor="#cccc99" | Fysische eigenschappen |----- | Dichtheid (kg×m^-3) | 18950 |----- | Hardheid (Mohs) | ## |----- | Smeltpunt (K) | 1408 |----- | Kookpunt (K) | 4404 |----- | Aggregatietoestand | Vast |----- | Smeltwarmte (kJ×mol^-1) | 15,5 |----- | Verdampingswarmte (kJ×mol^-1) | 420 |----- | van der Waals straal (pm) | ## |----- | Kristalstruktuur | alpha (orthorh.):
  tot 667,7°C
beta (tetragonaal):
  van 667,7 °C tot 774,8 °C
gamma (bcc):
  van 774,8 °C tot 1132 °C |----- | Molair volume (10^-6m³×mol^-1) | 11,7 |----- | Dampdruk (Pa) | ## |----- | Geluidssnelheid (m×s^-1) | ## |----- | Specifieke warmte (J×kg^-1×K^-1) | 120 |----- | Elektrische weerstand (μ&Omega cm) | 30 |----- | Warmtegeleiding (W×m^-1×K^-1) | 27,6 |----- ! colspan=2 bgcolor="#cccc99" | Meest stabiele isotopen |---- | colspan=2 | {| border="1" cellpadding="2" cellspacing="0" width=100% |----- ! Iso ! RA (%) ! Halveringstijd ! VV ! VE (MeV) ! VP |---- | ²³³U | syn | 1,592×10³ j | &alpha | 4,909 | ²²⁹Th |---- | ²³⁴U | 0,0055 | 2,455×10⁵ j | &alpha | 4,859 | ²³⁰Th |---- | ²³⁵U | 0,720 | 7,038×10⁸ j | &alpha | 4,679 | ²³¹Th |---- | ²³⁶U | syn | 2,342×10⁷ j | &alpha | 4,572 | ²³²Th |---- | ²³⁸U | 99,2745 | 4,468×10⁹ j | &alpha | 4,270 | ²³⁴Th |} |----- ! colspan=2 bgcolor="#cccc99" | SI eenh. & STD worden gebruikt tenzij anders aangegeven. |}

Buurelementen

{| border=1 bgcolor=#F9FFFF |----- |Pa |Nd |Pm |----- |Pa |U |Np |}

Uranium is een scheikundig element met symbool U en atoomnummer 92. Uranium is een zwaar element, en van nature radioactief, hetgeen betekent dat er geen stabiel isotoop van bestaat.

Isotopen

De twee voornaamste isotopen die op aarde voorkomen zijn ²³⁵U en ²³⁸U. ²³⁵U is onmisbaar voor zowel kernreactoren als voor kernwapens, omdat het het enige isotoop is dat op aarde in voldoende mate wordt gevonden. Bovendien is het splijtbaar door thermische neutronen. Het isotoop ²³⁸U is ook belangrijk omdat het neutronen absorbeert, waarbij het vervalt naar ²³⁹Pu (plutonium), dat ook splijtbaar is door thermische neutronen.

Het kunstmatige isotoop ²³³U is ook splijtbaar; Het wordt gevormd uit ²³²thorium door middel van een neutronen bombardement.

Uranium was het eerste element dat splijtbaar bleek te zijn. Door een bombardement met langzame neutronen verandert het ²³⁵U isotoop in het zeer kort levende ²³⁶U, dat zich onmiddellijk deelt in twee kleinere atoomkernen, waarbij energie vrijkomt en bovendien nog meer neutronen. Als deze neutronen vervolgens ook geabsorbeerd worden door andere ²³⁵U atomen ontstaat een kettingreactie. Als er geen materiaal in de buurt is om het overschot aan neutronen te absorberen, ontstaat er een explosieve situatie. De eerste atoombom werkte met dit principe van kernsplijting. Een enkele maal blijkt uit geologisch onderzoek dat deze kettingreactie spontaan in de bodem is opgetreden.

Het andere type atoombom is de waterstofbom, die werkt op basis van kernfusie.

Uranium erts

"Yellowcake" (ammonium diuranaat) is een natuurlijk uranium erts. Het bevat 70 tot 80 gewichtsprocent Uraniumoxide (U₃O₈). Uraniniet is een ander voorkomend uraniumerts. Om ²³⁵U te winnen moeten grote hoeveelheden erts gedolven worden want in 1000 kilo erts zit maar 1 kilo van dit uraniumisotoop. Bij de mijn blijven in veel gevallen grote hoeveelheden radioactief afval en verzuurde modder achter.

Uranium verbindingen

Uranium hexafluoride (UF₆) is een witte vaste stof, die echter een damp vormt bij temperaturen boven 56 °C. Het wordt gebruikt bij het verrijkingsproces van uranium. Verrijkt uranium bevat meer dan de 0,711 procent ²³⁵U die in natuurlijk uranium aanwezig is.

Historische achtergrond (de versie uit de Verenigde Staten)

Uranium werd ontdekt in 1789 door de Duitse scheikundige Martin Heinrich Klaproth in het mineraal pikblende. Het element werd genoemd naar de planeet Uranus, die acht jaar eerder was ontdekt.

De zoektocht naar en ontginning van radioactieve ertsen begon in de Verenigde Staten aan het begin van de 20e eeuw. Er werden toen bronnen van radium gezocht, voor gebruik in lichtgevende verf voor wijzers in horloges en dergelijke. Radium werd gevonden in uranium erts. Uranium werdt voor de defensie industrie van belang gedurende de Tweede Wereldoorlog. In 1943 werd in Colorado uranium gewonnen voor het Manhatten Project. Rond 1960 nam de behoefte aan militair uranium in de Verenigde Staten af door de nucleaire ontwapening. Tegelijkertijd kwam er meer behoefte aan uranium voor gebruik in kernreactoren.

Vindplaatsen

Landen waar uranium wordt gevonden zijn Australië, Niger, Canada, de VS en Zuid-Afrika. Ook in Tsjechoslowakije komt uranium voor. (In de streek die voor de Tweede Wereldoorlog Sudetenland werd genoemd.) In februari 2003 werd in Iran uranium aangetroffen, op 200 kilometer afstand van de stad Yazd. Er wordt meteen een fabriek gebouwd om het uranium te winnen.

Gebruik van uranium

Naast het genoemde gebruik van verrijkt uranium in kernwapens en kernreactoren wordt verarmd uranium gebruikt als contra gewicht in vliegtuigen (zie Bijlmerramp), en als munitie. In Nederland is het gebruik van munitie met verarmd uranium op de oefenterreinen Vliehors en Noordvaarder sinds 1993 niet meer toegestaan.

Zie ook verrijkt uranium

Zie ook:

Scheikunde
Periodiek systeem
- Standaard
- Alternatief
Isotopen tabel
- Complete tabel
- Tabel in delen
Lijst met elementen
Naburige elementen
- Lager atoomnummer is Protactinium
- Hoger atoomnummer is Neptunium

Externe links: