Uraan

92 Protaktinium ← Uraan → Neptunium Nd ↑ U ↓ (Uqb) Periodieke tabel
Algemeen
Naam, simbool, getal	Uraan, U, 92
Chemiese reeks	Aktiniede
Groep, periode, blok	n/b, 7, f
Voorkoms
Voorkoms	silwer-wit
Atoommassa	238,02891(3) g/mol
Elektronkonfigurasie	[Rn] 5f3 6d1 7s2
Elektrone per skil	2, 8, 18, 32, 21, 9, 2
Fisiese eienskappe
Toestand	Vastestof
Digtheid (naby k.t.)	19,1 g/cm³
Smeltpunt	(circa) 1 405,3 K (1 132,2 °C)
Kookpunt	4 404 K (1 132,2 °C)
Smeltingswarmte	9,14 kJ/mol
Verdampingswarmte	417,1 kJ/mol
Warmtekapasiteit	(25 °C) 27,665 J/(mol·K)
Atoomeienskappe
Kristalstruktuur	ortorombies a:284,4pm; b:586,9pm; c:493,2pm
Ruimtegroep	Cmcm  nommer: 63
Strukturbericht-kode	A20
Oksidasietoestande	6, 5, 4, 3[1] (swak basiese oksied)
Elektronegatiwiteit	1,38 (Skaal van Pauling)
Ionisasie-energieë	1ste: 597,6 kJ/mol
	2de: 1 420 kJ/mol
Atoomradius	156 pm
Diverse
Magnetiese rangskikking	effens paramagneties
Termiese geleidingsvermoë	(300 K) 27,5 W/(m·K)
CAS-registernommer	7440-61-1
Vernaamste isotope
Hoofartikel: Isotope van uraan iso NV halfleeftyd VM VE (MeV) VP 232U sin 68,9 jaar α 5,414 228Th
Portaal Chemie

Uraan is 'n silwerwit metaalagtige chemiese element in die aktiniede reeks van die periodieke tabel, met 'n atoomgetal van 92. Uraan word met die chemiese simbool U weergegee. 'n Uraan-atoom het 92 protone en 92 elektrone. 6 van die elektrone is valenselektrone. Die uraankern bevat tussen 141 en 146 neutrone. Daar word gewoonlik 6 isotope van uraan onderskei. Al hierdie isotope is onstabiel, maar natuurlike uraan se radioaktiwiteit is redelik swak, omdat die twee algemeenste isotope, uraan-238 (146 neutrone) en uraan-235 (143 neutrone) 'n uiters lang halfleeftyd het. Uraan het die tweede hoogste atoomgetal van elemente wat natuurlik voorkom, naas plutonium-244.^[2] Uraan se digtheid is omtrent 71% hoër as dié van lood, maar nie so dig soos goud of iridium nie. In die natuur kom dit in lae konsentrasies voor (min deeltjies per miljoen) in grond, rotse en water, en word kommersieel ontgin uit uraandraende minerale soos uraniniet.

In die natuur kom uraan voor as uraan-238 (99,284%), uraan-235 (0,711%),%),^[3] en baie klein hoeveelhede uraan-234 (0,0058%). Uraan verval stadig deur die uitstraling van 'n alfadeeltjie. Die halfleeftyd van uraan-238 is omtrent 4,47 miljard jaar en vir uraan-235 is dit 704 miljoen jaar,^[4] wat dit nuttig maak vir die datering van die Aarde se ouderdom.

Hedendaagse gebruike van uraan baat by die unieke kerneienskappe daarvan. Uraan-235 word geken daarvoor dat dit die enigste splytbare isotoop is wat natuurlik voorkom. Uraan-238 is splytbaar deur vinnige neutrone en is ook fertiel (wat omgeskakel kan word na splytbare plutonium-239 in 'n kernreaktor). 'n Kunsmatige splytbare isotoop, uraan-233 kan geproduseer word vanuit natuurlike torium, wat ook belangrik is vir kerntegnologie. Uraan-235, en tot 'n mindere mate uraan-233, het 'n hoër waarskynlikheid vir spontane kernsplyting as uraan-238 wanneer dit deur stadige neutrone gebombardeer word. Hierdie kernreaksie genereer die hitte in kernreaktore en voorsien die kernsplytingsmateriaal vir kernwapens. Albei gebruike is afhanklik van die beskikbaarheid van uraan om 'n volhoubare kettingreaksie voort te bring. Verarmde uraan (uraan-238) word gebruik in kinetiese energie penetratore en in pantserplate.^[5]

Uraan word gebruik as 'n kleurmiddel in uraanglas, wat 'n oranje-rooi tot lemoen-geel skynsels produseer. Dit was ook gebruik vir tinte en beskaduwing tydens vroeë fotografie. Die ontdekking van uraan in die mineraal Uraniniet (of pikblende) in 1789 kan aan Martin Heinrick Klaproth toegeskryf word. Hy het die element vernoem na die planeet Uranus. Eugène-Melchior Péligot was die eerste persoon wat die metaal geskei het, en die radioaktiewe eienskappe daarvan is ontdek in 1896 deur Henri Becquerel. Navorsing van Enrico Fermi en ander persone wat in 1934 begin het, het gelei tot die gebruik daarvan in die kernkragindustrie en in Little Boy, die eerste kernwapen wat gebruik is in 'n oorlog. 'n Daaropvolgende bewapeningsresies gedurende die Koue Oorlog tussen die Verenigde State van Amerika en die Sowjetunie het tienduisende kernwapens geproduseer wat verrykte uraan en uraan-verarmde plutonium gebruik. Die bewaring van daardie wapens en hul kernmateriaal na die ineenstorting van die Sowjetunie in 1991 is steeds 'n voortdurende bekommernis vir gesondheid en veiligheid van die publiek.^[6]

1. ↑ (en) The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements: Third Edition by L.R. Morss, N.M. Edelstein, J. Fuger, eds. (Netherlands: Springer, 2006.)
2. ↑ (en) Hoffman, D. C.; Lawrence, F. O.; Mewherter, J. L.; Rourke, F. M. (1971). "Detection of Plutonium-244 in Nature". Nature. 234: 132–134. doi:10.1038/234132a0.
3. ↑ (en) "Health Concerns about Military Use of Depleted Uranium" (PDF). Geargiveer (PDF) vanaf die oorspronklike op 7 Februarie 2012.
4. ↑ (en) "WWW Table of Radioactive Isotopes". Geargiveer vanaf die oorspronklike op 27 April 2007. Besoek op 20 April 2010.
5. ↑ (en) Emsley 2001, p. 479.
6. ↑ (en) "U.S. to pump money into nuke stockpile, increase security," RIA Novosti 18 Februarie 2010