Уранијум

Уран или уранијум (U, лат. uranium) је хемијски елемент из групе актиноида III B групе. Међу елементима који се природно јављају на Земљи има највећи атомски број а(92); слабо је радиоактиван. Природни уранијум се јавља у облику 2 изотопа 235U (мање од 1%) и 238U (преко 99%). Изотоп 235U подлеже спонтаном раздвајању језгра под утицајем термичних неутрона. Изотоп 238U прима неутроне услед чега се претвара у 239Pu (плутонијум). Вештачком изотопу 233U се такође раздваја језгро; добија се бомбардовањем 232торијума неутронима.[3]

Уранијум
HEUraniumC
Општа својства
Име, симболуранијум, U
Изгледсребрно сив металичан; кородира до иверичастог црног оксидног покривача на ваздуху
У периодном систему
Водоник Хелијум
Литијум Берилијум Бор Угљеник Азот Кисеоник Флуор Неон
Натријум Магнезијум Алуминијум Силицијум Фосфор Сумпор Хлор Аргон
Калијум Калцијум Скандијум Титанијум Ванадијум Хром Манган Гвожђе Кобалт Никл Бакар Цинк Галијум Германијум Арсен Селен Бром Криптон
Рубидијум Стронцијум Итријум Цирконијум Ниобијум Молибден Технецијум Рутенијум Родијум Паладијум Сребро Кадмијум Индијум Калај Антимон Телур Јод Ксенон
Цезијум Баријум Лантан Церијум Празеодијум Неодијум Прометијум Самаријум Европијум Гадолинијум Тербијум Диспрозијум Холмијум Ербијум Тулијум Итербијум Лутецијум Хафнијум Тантал Волфрам Ренијум Осмијум Иридијум Платина Злато Жива Талијум Олово Бизмут Полонијум Астат Радон
Францијум Радијум Актинијум Торијум Протактинијум Уранијум Нептунијум Плутонијум Америцијум Киријум Берклијум Калифорнијум Ајнштајнијум Фермијум Мендељевијум Нобелијум Лоренцијум Радерфордијум Дубнијум Сиборгијум Боријум Хасијум Мајтнеријум Дармштатијум Рендгенијум Коперницијум Нихонијум Флеровијум Московијум Ливерморијум Тенесин Оганесон
Nd

U

(Uqh)
протактинујум ← уранијумнептунијум
Атомски број (Z)92
Група, периодагрупа Н/Д, периода 7
Блокf-блок
Категорија  актиноид
Рел. ат. маса (Ar)238,02891(3)[1]
Ел. конфигурација[Rn] 5f3 6d1 7s2
по љускама
2, 8, 18, 32, 21, 9, 2
Физичка својства
Агрегатно стањечврст
Тачка топљења1405,3 K ​(1132,2 °‍C, ​2070 °F)
Тачка кључања4404 K ​(4131 °‍C, ​7468 °F)
Густина при с.т.19,1 g/cm3
течно ст., на т.т.17,3 g/cm3
Топлота фузије9,14 kJ/mol
Топлота испаравања417,1 kJ/mol
Мол. топл. капацитет27,665 J/(mol·K)
Напон паре
P (Pa) 100 101 102
на T (K) 2325 2564 2859
P (Pa) 103 104 105
на T (K) 3234 3727 4402
Атомска својства
Оксидациона стања6, 5, 4, 3,'"`UNIQ−−ref−00000008−QINU`"' 2, 1
(a слабо базни оксид)
Електронегативност1,38
Енергије јонизације1: 597,6 kJ/mol
2: 1420 kJ/mol
Атомски радијус156 pm
Ковалентни радијус196±7 pm
Валсов радијус186 pm
Uranium spectrum visible
Остало
Кристална структураорторомбична
Orthorhombic кристална структура за уранијум
Брзина звука танак штап3155 m/s (на 20 °‍C)
Топл. ширење13,9 µm/(m·K) (на 25 °‍C)
Топл. водљивост27,5 W/(m·K)
Електрична отпорност0,280 µΩ·m (на 0 °‍C)
Магнетни распоредпарамагнетичан
Јангов модул208 GPa
Модул смицања111 GPa
Модул стишљивости100 GPa
Поасонов коефицијент0,23
Викерсова тврдоћа1960–2500 MPa
Бринелова тврдоћа2350–3850 MPa
CAS број7440-61-1
Историја
Именовањепо планети Уран, која је добила име по грчком богу сунца Урану
ОткрићеМартин Хајнрих Клапрот (1789)
Прва изолацијаЕжен Пелиго (1841)
Главни изотопи
изо РА полуживот (t1/2) ТР ПР
232U syn 68.9 y SF
α 228Th
233U трагови 1,592×105 y SF
α 229Th
234U 0,005% 2,455×105 y SF
α 230Th
235U 0,720% 7,04×108 y SF
α 231Th
236U трагови 2,342×107 y SF
α 232Th
238U 99,274% 4,468×109 y α 234Th
SF
β−β− 238Pu

Особине елемента

Физичке

Уранијум је релативно мек, сребренасто-светли метал велике густине. Јавља се у три алотропске модификације.[4][5]

Модификације при атмосферском притиску
Фаза Стабилни
температурни распон
Кристални систем
α-уранијум до 688 °C орторомпски
(a = 285,4 pm, b = 586,9 pm, c = 495,6 pm)
β-уранијум између 688 °C i 776 °C тетрагонални
(a = 1075,9 pm, c = 565,6 pm)
γ-уранијум изнад 776 °C кубни
(a = 352,5 pm)

Уранијум-родијум-германијум (URhGe) је прва откривена легура која у изузетно снажним магнетним пољима исказује проточно инваријантну (реентрантну) суперпроводљивост.[6]

Хемијске

Уранијум у облику прашка је самозапаљив. Већина киселина раствара уранијум у металном облику, док га базе не нападају. Стајањем на ваздуху, на површини металног уранијума настаје слој оксида који га штити од даљње оксидације.

Уранијум гради цео низ једињења у којим се може налазити у стањима од +2 до +6. Боја комплекса уранијума по правилу јако зависи од оксидационог броја, али и од лиганда у окружењу. У воденим растворима, као и у чврстим једињењима најчешће се јављају следеће комбинације боје и оксидацијског стања: U3+ (љубичаст), U4+ (зелен), UVO2+ (роз) и UVIO22+ (жит).[7] У неводеним растворима са органским лигандима најчешће се јављају неке друге комбинације боја. Уранијум у природи претежно се јавља у валенцијама +4 или +6. Четверовалентни минерали уранијума у води са нормалним pH условима окружења су готово нерастворљиви. Једињења уранијума су врло отровна. Отровност зависи између осталог и од њихове растворљивости. Лако растворљиве соли уранила су најотровније, док су тешко растворљиви оксиди мање отровни. Уранијум је тератоген тј. узрокује деформације и/или оштећења плода (фетуса) у утроби.

Биолошке

Код протеобактерија из рода Desulfovibrio откривена је способност да користе уранијум као прималац (акцептор) електрона, при чему се уранијум(VI) редукује на уранијум(IV). Врста Desulfovibrio vulgaris користи цитохром-ц3 као уранијум-редуктазу.[8] Међутим, када је уранијум(VI) доступан за бактерију као једини прималац електрона, није забележен раст бактерије.[9] Једна од бактерија која може да користи уранијум(VI) као једини прималац електрона и при том још расте јесте Geobacter metallireducens из породице Geobacteraceae.[10]

Нерастворљиви уранијум се може мобилизовати путем бактериолошке активности. У аеробним условима околине жељезо-сумпорне бактерије Thiobacillus ferrooxidans и Leptospirillum ferrooxidans могу да оксидују пирит (FeS2) до гвожђе(III)-сулфата (FeSO4) и затим до гвожђе(III)-сулфата (Fe2(SO4)3). Јони гвожђа(III) могу оксидовати нерастворљиви уранијум(IV) до растворљивог уранијума(VI).[11]

Редукција растворљивог уранијума(VI) до нерастворљивог уранијума(IV) деловањем прокариота се разматра као могућа метода биолошке санације подземних вода контаминираних уранијумом и опасним отпадом.[12][13]

Заступљеност

Уранијум је заступљен у облику хемијских једињења у количини од 2,4 ppm у природи која нас окружује, може се наћи у стенама, води, биљкама, животињма, а чак и у људском организму. У већој количини се јавља и у минералима, од којих су најважнији:

  • уранит U3O8 и
  • K2(UO2)2(VO4)2•2H2O

Највеће залихе руда уранијума се налазе у: Конгу, северној Канади, САД (Јута, Колорадо)...

Једињења уранијума

Хемијска једињења уранијума су отровна. Уранијум реагује са кисеоником из ваздуха, а кад се претвори у прах онда се пали. Реагује са киселинама сумпора, хлора, флуора.[14]

Примена

Основна примена уранијума је коришћење његових изотопа 235U као материјал за производњу атомских бомби као и нуклеарних реактора у нуклеарним електранама као и за покретање подморница.

Остале примене уранијума:

  • Користио се у керамци за бојење, али се не користи више због зрачења.
  • 238U се претвара у плутонијум у атомским реакторима
  • Металан уранијум се због велике атомске масе се користи као штит у генераторима са X зрачењем.
  • Користи се и у фотографији и у хемијској анализи.

Историја

Georg Wagsfort
Плоча на месту где је први пут пронађена руда уранијума 1789. (уранинит) у близини града Јохангеоргенштата

Уранијум је 1789. године открио немачки професор хемије и апотекар Мартин Хајнрих Клапрот, који је у то доба живео у Берлину. Клапрот је уранијум издвојио из минерала уранинита (познатог и под именом пехбленда). Добио је име по планети Урану (а тиме и према божанству из грчке митологије, Урану), којег је осам године раније (1781) открио астроном Вилхелм Хершел. Дана 24. септембра 1789.[15] Клапрот је своје откриће елемента објавио у говору пред Краљевском пруском академијом наука.[16] Његово откриће најприје је названо уранит, а наредне године, 1790. промењено је у уранијум. Руда коју је испитивао Клапрот, потицала је из рудника Георг Вагсфорт код немачког града Јохангеоргенштата у данашњој Саксонији, на самој граници са Чешком. Он је руду третирао киселинама те је јако загрејавао. Као резултат добио је црни прах који је назвао уран. Чињеница јесте да је заиста идентифицирао нови елемент, али оно што је добио није био елементарни уранијум него његов оксид. Тек 50 година касније, 1841. француски научник Ежен Пелиго успео је да добије чисти метални уранијум. У првој половини 19. вика уранијум се добијао заједно са другим минералима у чешком граду Јахимову, као и из неколико налазишта и рудника у енглеском Корнвалу.[17]

U glass above
Зелено-жута плоча за торту са постољем од уранијумског стакла

Једњења уранијума током целог 19. века кориштени су за бојење стакла и керамике, као и за бојење свакодневних декоративних предмета у зелено-жуту боју, попут ваза, кључева, чаша и друго. Произвођачи стакла из Јоахимстала (Чешка) користили су технике бојења стакла уранијумем већ 1826. године. Употреба уранијума за бојење стакла настављена је све до средине 20. века, након чега је уранијум замењен другим мање опасним обојеним минералима. Керамичке глазуре обојене у палети од наранџасте до јарко црвене кориштене су у многе сврхе почев од посуђа па до архитектонске опреме. У области фотографије, дуги низ година 20. века користио је уранил-нитрат у сврху тонирања у црвено и смеђе дијапозитивских плоча на бази платине и бром-сребра.[18] Ризици по здравље при употреби или сакупљању уранијумског стакла и керамике са уранијумском глазуром, до данас су предмет спора између колекционара и научника. Да је уранијум радиоактиван, први је утврдио Анри Бекерел 1896. године. Уранијум се сматрао елементом са највишим атомским бројем који се може наћи у природи. Тек 1971. су откривени сићушни трагови изотопа плутонијума 244Pu у природи, тако да се данас плутонијум сматра природним елементом са највећом атомском тежином у периодном систему.[19]

Види још

Референце

  1. ^ Meija, J.; et al. (2016). „Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)”. Pure and Applied Chemistry. 88 (3): 265—291. doi:10.1515/pac-2015-0305.
  2. ^ Morss, L.R.; Edelstein, N.M.; Fuger, J., ур. (2006). The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements (3rd изд.). Netherlands: Springer. ISBN 9789048131464.
  3. ^ Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. (2008). Inorganic Chemistry (3. изд.). Prentice Hall. ISBN 978-0-13-175553-6.
  4. ^ Binder, Harry H. der chemischen Elemente (1999). Lexikon. Stuttgart: S. Hirzel Verlag. стр. 674—682. ISBN 978-3-7776-0736-8.
  5. ^ Georg Brauer, ур. (1978). Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3 (3. prerađ. изд.). Stuttgart: Enke. стр. 1195. ISBN 9783432878133.
  6. ^ Levy, F.; I. Sheikin; B. Grenier; A. D. Huxley (2005). „Magnetic Field-Induced Superconductivity in the Ferromagnet URhGe”. Science. 309: 1343—1346. doi:10.1126/science.1115498.
  7. ^ Holleman, A. F.; E. Wiberg; N. Wiberg (2007). Lehrbuch der Anorganischen Chemie (102 изд.). Berlin: de Gruyter. стр. 2149. ISBN 978-3-11-017770-1.
  8. ^ Lovley, D. R.; P. K. Widman; J. C. Woodward; E. J. Phillips (1933). „Reduction of Uranium by Cytochrome c3 of Desulfovibrio vulgaris”. Appl. Environ. Microbiol. 59 (11): 3572—3576. PMC 182500Слободан приступ. PMID 8285665.
  9. ^ Lovley, D. R.; E. J. Phillips (1992). „Reduction of Uranium by Desulfovibrio desulfuricans”. Appl. Environ. Microbiol. 58 (3): 850—856. PMC 195344Слободан приступ. PMID 1575486.
  10. ^ Lovley, D. R.; E. J. P. Phillips; Y. A. Gorby; E. R. Landa (1991). „Microbial Reduction of Uranium”. Nature. 350: 413—416. doi:10.1038/350413a0.
  11. ^ Tuovinen, O. H.; T. M. Bhatti (1999). „Microbiological Leaching of Uranium Ores”. Minerals and Metallurgical Processing. 16: 51—60.
  12. ^ Lovley, D. R. (1995). „Bioremediation of Organic and Metal Contaminants with Dissimilatory Metal Reduction”. J. Ind. Microbiol. 14 (2): 85—93. PMID 7766214.
  13. ^ Toeniskoetter, Steve; Jennifer Dommer; Tony Dodge (2. 11. 2012). „The Biochemical Periodic Tables – Uranium” (на језику: енглески). Приступљено 7. 11. 2017.
  14. ^ Parkes, G.D. & Phil, D. (1973). Melorova moderna neorganska hemija. Beograd: Naučna knjiga.
  15. ^ Huebner, H. (1989). „Uran und seine Entdeckung durch Martin Heinrich Klaproth”. Isotopenpraxis (на језику: немачки). 25 (9): 361—367.
  16. ^ Kupsch, Walter; Jiří Strnad (1989). „Uranium Bicentenary”. Earth Sciences History. 8 (1): 83—86. doi:10.17704/eshi.8.1.a65n221521602774.
  17. ^ Dahlkamp, Franz J. Science & Business Media (2013). Uranium Ore Deposits. Springer. стр. 5. ISBN 9783662028926.
  18. ^ Schmidt, Fritz (1906). Kompendium der praktischen Photographie (10. prošireno изд.). Leipzig. стр. 191, 268, 291, 339.
  19. ^ Hoffman, D. C.; F. O. Lawrence; J. L. Mewherter; F. M. Rourke (1971). „Detection of Plutonium-244 in Nature”. Nature. 234: 132—134. doi:10.1038/234132a0.

Литература

  • Emsley, John (2001). „Uranium”. Nature's Building Blocks: An A to Z Guide to the Elements. Oxford: Oxford University Press. стр. 476—482. ISBN 978-0-19-850340-8.
  • Seaborg, Glenn T. (1968). „Uranium”. The Encyclopedia of the Chemical Elements. Skokie, Illinois: Reinhold Book Corporation. стр. 773—786. LCCCN 68-29938.
  • Zoellner, Tom (2009). Uranium : war, energy, and the rock that shaped the world. Viking Penguin, Penguin Group (USA) Inc. ISBN 978-1-101-02304-4.
  • Uranium production and raw materials for the nuclear fuel cycle - supply and demand, economics, the environment and energy security: proceedings of an International Symposium, Beč, 20-24. juni 2005. Beč, Austrija: Međunarodna agencija za atomsku energiju (IAEA). 2006. ISBN 9789201072061. ISSN 1563-0153.
  • Karpas, Zeev (2015). Analytical chemistry of uranium; Environmental, Forensic, Nuclear, and Toxicological Applications. CRC PressTaylor & Francis Group. ISBN 978-1-4822-2060-5.

Спољашње везе

7. периода хемијских елемената

Седма периода хемијских елемената у себи садржи један алкални метал, један земљани алкални метал, девет прелазних метала, дванест актиноида, четрислаба метала, један халогени елемент и један племенити гас. Седмој периоди припадају елементи: францијум, радијум, актинијум, торијум, протактинијум, уранијум, нептунијум, плутонијум, америцијум, киријум, берклијум, калифорнијум, ајнштајнијум, фермијум, мендељевијум, нобелијум, лоренцијум, радерфордијум, дубнијум, сиборгијум, боријум, хасијум, митнеријум, дармштатијум, рендгенијум, коперницијум, унунтријум, унунквадијум, унунпентијум, унунхексијум, унунсептијум, унуноктијум. Ови елементи имају атомске бројеве између 87 и 118. У овој периоди укупно се налази 32 хемијских елемената.

хемијски елементи седме периоде

Актиноид

Актиноиди или актиниди: хемијски елементи са редним бројем од 89-103 (актинијум и њему слични елементи: торијум, протактинијум, уранијум, нептунијум, плутонијум, америцијум, киријум, берклијум, калифорнијум, ајнштајнијум, фермијум, мендељевијум, нобелијум и лоренцијум), припадају такозваној унутрашњој периоди прелазних метала. Сви су радиоактивни, а од Нептунијума па надаље добијају се само вештачким путем, док се неки користе и као нуклеарно гориво.

Аљаска

Аљаска (енгл. Alaska), савезна је држава САД од 1959. године и налази се у крајњем северозападном делу САД. Највећа је по површини, 1.518.775 km², са бројем становника око 500.000. Прекривена је планинама са активним вулканима и ледницима. Ту се налази и највиши врх Северне Америке (Маунт Макинли) висок 6.149 m. Клима Аљаске је хладна и субполарна, а у приморју умерена континентална и влажна. Највећа река је Јукон, а држава има и многобројна језера. Рудна богатства Аљаске су злато, сребро, бакар, платина, олово, угаљ, уранијум и др. Главни становници (Ескими, Алеути, Индијанци, белци и црнци). Експлоатација нафте задовољава скоро једну четвртину потреба САД. Развијен је и риболов (најчешће на лососе и китове). Укупна зарада Аљаске од риболова и експлоатације рудних богатстава износи око 5 милијарди долара. Прво насеље основали су Руси који контролишу ову територију до 9. априла 1867, када је, услед финансијских тешкоћа у Русији, страха да би Британци могли преузети контролу над територијом те све слабије трговине са насељеницима, за 7.200.000 долара (еквивалент вредности од 90.750.000 долара 2005.) продају Сједињеним Америчким Државама.

Изотоп

Изотопи су атоми хемијског елемента чије језгро има исти атомски број, Z, али различиту атомску масу, A. Реч изотоп, значи на истом месту, и долази од чињенице да се изотопи налазе на истом месту у периодном систему елемената. Изотопни однос је стални однос изотопа у хемијским елементима у природи, и карактеристична величина за сваку атомску врсту.

Атомски број одговара броју протона у атому, Стога изотопи датог елемента садрже једнак број протона. Разлика у атомским масама потиче из разлике у броју неутрона у атомском језгру. У научној номенклатури, изотопи се означавају именима датог елемента иза ког следи цртица, па број нуклеона (протона и неутрона) у атомском језгру (нпр., хелијум-3, угљеник-12, угљеник-14, гвожђе-57, уранијум-238). У симболичкој форми, број нуклеона се исказује изнад хемијског симбола са леве стране (нпр., 3He, 12C, 14C, 57Fe, 238U).Изотопи свих елемента образују скуп нуклида. Нуклид је дефиниција за одређено атомско језгро и дефинише се редним бројем Z и масеним бројем A: AZХх (32He, 23892U) Строго говорећи, пре би требало рећи да се елемент као на пример флуор састоји од једног нуклида него од једног изотопа.У неутралном атому, број електрона је једнак броју протона. Стога, изотопи датог елемента такође имају и исти број електрона и исту електронску структуру. Како је хемијско понашање атома у највећој мери одређено његовом електронском структуром, изотопи имају скоро идентичне хемијске особине. Главни изузетак је, да, услед већих маса, тежи изотопи имају тенденцију да реагују нешто спорије од лакших изотопа. Овај „ефекат масе“, или изотопски ефекат је најизраженији за протијум (1H) и деутеријум (уобичајен назив за 2H), јер деутеријум има дупло већу масу од протиума. Код тежих елемената је релативна разлика у маси много мања, па је ефекат масе обично занемарљив.

Мада изотопи имају скоро идентичне електронске и хемијске особине, њихове нуклеарне особине се драматично разликују. Атомско језгро се састоји из протона и неутрона које на окупу држи јака нуклеарна сила. Како су протони позитивно наелектрисани, они се међусобно одбијају. Неутрони који су електронеутрални праве одређену дистанцу између протона, редукују електростатичко одбијање и стабилизују језгро. Из овог разлога су потребни неутрони да би се два или више протона везали у језгро. Како број протона расте, потребни су додатни неутрони да би се формирало стабилно језгро, на пример, иако је однос неутрон/протон код 3He 1/2, неутрон/протон однос код 238U је >3/2. Ипак, ако је присутно превише неутрона, језгро постаје нестабилно.

Како изотопи датог елемента имају различит број неутрона, они имају и различит однос неутрон/протон. Ово утиче на њихову нуклеарну стабилност, што резултује чињеницом да неки изотопи подлежу нуклеарном распаду. Распад ових радиоактивних изотопа (краће радиоизотопа) је важна тема у нуклеарној физици. Проучавањем начина на који се овај распад одиграва, физичари стичу увид у својства атомског језгра.

Обично се у природи може наћи неколико изотопа истог елемента. Најчешће се јављају стабилни изотопи, мада се могу наћи и значајне количине нестабилних изотопа са великим временом полураспада као на пример уранијум-238. Мале количине радиоактивних изотопа са малим временом полураспада су такође присутне у природи. Ови изотопи настају као производ распада већих радиоактивних језгара са дужим животом. Атомска маса елемента у периодном систему елемената је просек природне распрострањености изотопа тог елемента.

Природна распрострањеност разних изотопа на Земљи је у крајњој линији резултат количина изотопа формираних у звездама и суперновама, као и шема распада радиоактивних језгара формираних у овим процесима. Затим, формирање сунчевог система је такође значајно утицало на пропорције различитих изотопа који се могу наћи на Земљи, јер су соларни ветрови одмах по стварању Сунца лакше могли да одувају лакша језгра ка даљим деловима сунчевог система. Због овога се велике гасовите планете налазе даље од Сунца.

Метал

Метал (од грчког μέταλλον métallon, "рудник, каменолом, метал") супстанција је која се састоји од атома металних хемијских елемената који нису повезани са другим атомима.Већина метала су тврде, сјајне, чврсте супстанце на собној температури. Многи од њих су растегљиви, што значи да се могу извлачити у дуге цеви или жице. Многи су, такође и ковни, што значи да се могу исковати у танке листове. Бакар, злато и олово су међу најковнијим металима. Злато је најковније од свих метала и може се истањити у листиће који су дебели само два микрона (два милионита дела метра).

Метали се, углавном, лако обликују када су загрејани. Већина метала загревањем на веома високим температурама прелази у течно стање. Отопљен или течан метал се може сипати у калупе или модле. Када се метал охлади он очвршћава у облику калупа. Метали се могу обликовати у различите облике укључујући и цеви. Челични носачи се користе као конструкциони елементи. Челик је легура гвожђа, угљеника и других хемијских елемената.

За металне елементе узимају се хемијски елементи који у чистом облику показују физичке и хемијске особине метала. Те особине су:

добра електрична проводљивост

добра топлотна проводљивост

доста велике склоности за грађење хемијских једињења са базним особинама него са киселим.Метали и њихове легуре имају одличне механичке особине због чега се користе за изградњу машина и алата, а такође и као и материјали у грађевинарству.Велика већина у периодном систему су метали. По месту на коме се налазе у периодном систему деле се на:

алкалне метале као што су: литијум, натријум, калијум...

земљане алкалне метале као што су: берилијум, калцијум, магнезијум ...

слабе метале као што су: алуминијум, калај, антимон ...

прелазне метале као што су: злато, бакар, никл, платина...

актиноиде и лантаноиде као што су: уранијум, радијум, плутонијум и остали.Према температури топљења деле се на: тешко топљиве(Cu, Ni, Fe, W, V, Mo) и лако топљиве (Sn, Pb, Cd, Al, Mg, Zn).

Према специфичној тежини деле се на лаке (густина им је мања од 5 g/cm3) и тешке (густина им је већа од 5 g/cm3). Најлакши метал је литијум (ρ=0,53 g/cm3) он плива по води, најтежи метал је осмијум (ρ=22,6 g/cm3).

Натријум диуранат

Натријум диуранат (Na2U2O7) је хемијско једињење, које има молекулску масу од 634,033 Da.

Натријум диуранат је со уранијума позната и као жути оксид уранијума. Заједно са aмонијум диуранатoм ((NH4)2U2O7) био је компонента тзв. раног жутог колача (финални талог формиран у процесу мљевења сирове рудe уранијума) у омјеру одређеном условима процеса; данашњи жути колач је увелико мешавина уранијум оксида. Скраћеница за натријум диуранат је НДУ (енгл. SDU, од Sodium diuranate).

Нептунијум

Нептунијум (Np, лат. neptunium) је хемијски елемент из групе актиноида. Име је добио по планети Нептун.Нептун је радиоактиван елемент сребрне боје, није застуљен у природи. Реагује са кисеоником, воденом паром и киселинама. Са базама не реагује.

Нептунијум је откривен 1940. године у САД, али је то откриће објављено тек 6 година касније.

Нуклеарни реактор

Нуклеарни реактор је постројење у коме се одвија контролисана нуклеарна ланчана реакција.

Нуклеарни реактори имају много примена. Једна од најважнијих је производња електричне енергије. Поред њих, постоје и реактори за истраживања. Њихова основна функција је:

производња радиоизотопа (у индустријске и медицинске сврхе),

ослобађање неутрона из центра реактора (за експерименте),

у циљу образовања и подучавања будућих нуклеарних физичара.Тренутно, сви нуклеарни реактори света су базирани на фисионој реакцији и сматрају се релативно безбедним произвођачем електричне енергије са минималним краткорочним загађењем животне средине. Међу еколошким круговима, пак, постоји извесна забринутост везана за нуклеарни отпад.

Подела нуклеарних реактора у електранама је извршена на основу горива које се користи, модератора, хлађења итд. Подразумева се да се у доле наведеним реакторима одвија фисиона ланчана реакција, с обзиром да фузиони реактори још увек нису довољно истражено подручје, а још мање комерцијализовано.

Плутонијум

Плутонијум (Pu, лат. plutonium) је хемијски елемент из групе актиноида. Име је добио по патуљастој планети Плутону.

Плутонијум је радиоактиван метал из групе актиноида. први пут добијен и испитан од стране америчког хемичара Glenna T. Seaborga 1941. године. Научници су искористили уранијум, који су бомбардовали језгрима деутеријума (изотоп водоника). Плутон је веома реактиван. Ако дуго стоји на ваздуху прекрив се златним слојем оксида. Јавља се у 6 алтотропских модификација и гради једињења у којима се јавља са четири оксидациона броја. Познато је 15 изотопа плутонијума чије се атомске масе крећу између 232 и 246. Због високог степена радиоактивности смртоносан је за човека чак и у минималним количинама. Опаснији је од уранијума због мање критичне масе.

Заступљеност: трагови овог елемента се јављају међу рудама уранијума.

Протактинијум

Протактинијум (Pa, лат. protactinium) је хемијски елемент из групе актиноида. Име је добио склапањем две латинске речи prot и actinium, које заједно означавају претходника актинијума.

Пројекат Менхетн

Пројекат „Менхетн“ (енгл. The Manhattan Project) представљао је рад научника из САД, УК и Канаде на развијању и прављењу нуклеарног оружја за време Другог светског рата. Пројекат су финансирале и надгледале владе споменутих држава.

Вође пројекта су били генерал Лесли Гроувс и амерички физичар Роберт Опенхајмер.

Од 1942. до 1946. године пројекат је био под надзором Инжењерског корпуса америчке војске. (U.S. Army Corps of Engineers).

Пројекат се показао успешним на чувеном Тринити тесту, 16. јула 1945. године, тј. детонацијом код града Аламогордо у Новом Мексику.

На пројекту „Менхетн“ је ангажовано око 130.000 људи. Коштао је око 2 милијарде америчких долара. Започет је још 1939. године на иницијативу тадашњих водећих научника који су наводно сумњали да нацисти већ развијају нуклеарно оружје.

Радиоизотоп у траговима

Радиоизотоп у траговима је радиозиотоп који се јавља природно у количини у траговима (тј. екстремно малим количинама). Генерално говорећи, радиоизотопи у траговима имају полуживоте који су кратки при поређењу са старошћу Земље, пошто примордијални нуклиди имају тенденцију да се јављају у већим а не у количинама у траговима. Радиоизотопи у траговима су стога присутни само зато што су континуирано произвођени на Земљи природним процесима. Природни процеси који производе радиоизотопе укључују бомбардовање стабилних нуклида космичким зракама, обични алфа и бета распад дугоживећих тешких нуклида, торијум-232, уранијум-238 и уранијум-235, спонтану фисију уранијума-238 и реакције нуклеарне трансмутације индуковане природном радиоактивношћу као што је производња плутонијума-239 и уранијума-236 од неутронског захвата природног уранијума.

Рударство

Рударство је веома стара индустријска грана која се бави процесом ископавања руда и њене припреме за искоришћавање у разним областима индустрије или за непосредно коришћење у свакодневном животу.Рудници се по начину ископавања деле на површинске и подземне. Данас је много чешћа површинска експлоатација руде, на пример 85% минерала (осим нафте и природног гаса) у Сједињеним Америчким Државама се површински експлоатише укључујући и 98% од металних руда. Материјали који се често ископавају су: боксит, калај, цинк, дијамант, земни гас, магнезијум, манган, бакар, никл, олово, платина, нафта, со, сребро, титанијум, уранијум, угаљ, злато и гвожђе. Сем њих често се ископавају и: глина, песак, гранит и кречњак.

Рудник

Рудник је место са кога се експлоатишу разне врсте руда. На таквим местима где је руда нагомилана од економске вредности, површинским откопавањем или подземним копањем вади се руда. Рудници се по начину ископавања деле на површинске и подземне. Материјали који се често ископавају су: бакар, никл, олово, боксит, цинк, нафта, со, сребро, угаљ, злато, гвожђе, магнезијум, манган, дијаманти, уранијум, титанијум итд.

Термоелектрана

Термоелектрана је постројење у коме се хемијска или нуклеарна енергија горива (угаљ, уранијум, нафта, гас...) претвара у топлотну енергију, затим се топлотна енергија помоћу турбине претвара у механичку која се користи за покретање генератора електричне енергије.

Торијум

Торијум (Th, лат. thorium) је хемијски елемент из групе актиноида. Име је добио по једном од нордијских богова — Тору. Његов атомски број је 90, и незнатно је радиоактиван. Заједно са уранијумом користи се као примарно гориво у нуклеарним реакторима. Торијум је 1828. открио шведски хемичар Јакоб Берцелијус. Припада групи хемијских елемената актиноиди (7. периода, ф-блок периодног система елемената). Он је један од само три радиоактивна елемента који се могу наћи у природи у нешто већој количини као примордијални елемент (друга два су бизмут и уранијум). Открио га је норвешки минералог Мортен Тран Есмарк 1828. године, а идентификовао шведски хемичар Јацоб Берзелиус, који му је и дао име по нордијском божанству муња - Тору.

Атом торијума има 90 протона и 90 електрона, од којих су четири валентни електрони. Метал торијума је сребренаст, а јако потамни ако је изложен ваздуху. Он је незнатно радиоактиван: његови сви познати изотопи су нестабилни, а шест изотопа се јавља у природи (227Th, 228Th, 230Th, 231Th, 232Th и 234Th) који имају време полураспада између 25,52 сати и 14,05 милијарди година. Изотоп торијум-232 који има 142 неутрона је најстабилнији међу свим изотопима торијума, те сачињава готово сав природни торијум, док се осталих пет природних изотопа јавља само у траговима. Он се распада врло споро путем алфа распада на радијум-228, започињући ланчани распад под називом торијумова серија која завршава изотопом олова-208. Сматра се да торијума има од три до четири пута више од уранијума у Земљиној кори, а углавном се рафинира из монацитног песка као нуспроизвод издвајања ретких земних метала.

Торијум се некада често користио као извор осветљења као мрежица за гасне лампе и као материјал за легирање, међутим ова пракса је постепено престала због пораста свести о његовог радиоактивности. Торијум се користио и као елемент за легирање у непотрошним ТИГ електродама за заваривање. Он је и даље остао популаран као материјал за висококвалитетну оптику и научне инструменте. Торијум и уранијум су једина два радиоактивна елемента који имају значајније и обимније комерцијалне употребе које се не заснивају на њиховој радиоактивности. За торијум се предвиђа да ће моћи заменити уранијум као гориво у нуклеарним реакторима, међутим до данас је направљено само неколико торијумских реактора.

Триуранијум октаоксид

Триуранијум октаоксид (U3O8) оксид је уранијума и јавља se кao маслинасто зеленa или црнa чврста хемијска супстанца (у праху/гранулама). Један је од најпознатијих облика жутог колача, те се између млинова и рафинерија преноси баш у овом облику.

Триуранијум октаоксид има потенцијално дугорочну стабилност у геолошком окружењу. У присутности кисеоника (O2), уранијум диоксид (UO2) оксидира у U3O8, док уранијум триоксид (O3) губи кисеоник на температурама вишим од 500 °C и редукује се у U3O8. Једињење је могуће произвести било којим од три основна процеса хемијске претворбе, која укључују или уранијум тетрафлуорид (UF4) или уранил флуорид (UO2F2) као посреднике. Углавном се сматра да је више привлачан облик за потребе одлагалишта, зато што — под нормалним условима средине — U3O8 је један од кинетички и термодинамички најстабилнијих облика уранијума, и зато што је облик уранијума који је могуће пронаћи у природи. Густина честица (гранула) је 8,3 g cm−3.

Уранијум-диоксид

Уранијум диоксид или уранијум(IV) оксид (UO2), такође уранија и уранијум оксид, оксид је уранијума и црн радиоактиван кристални прах који се у природном облику јавља као минерал уранинит. Користи се као нуклеарно гориво у изради шипки код нуклеарних реактора. Смеша диоксидā уранијума и плутонијума се користи као тзв. MOX гориво. До 1960. године коришћен је за бојење грнчаријских глазура и стакла у жуту или црну боју.

Хемијски елемент

Хемијски елемент је врста чисте хемијске супстанце која се не може поделити на две или више чисте супстанце обичним хемијским методама. Хемијски елементи се састоје од само једне врсте атома, који се разликују по свом атомском броју, тј. броју протона у атомском језгру. Елементи се деле на метале, металоиде и неметале. Најпознатији примери хемијских елемената су угљеник, азот, кисеоник, силицијум, арсен, алуминијум, гвожђе, бакар, злато, жива и олово.

Најлакши хемијски елементи, међу којима су водоник, хелијум и мање количине литијума, берилијума и бора, настали су различитим космичким процесима током Великог праска и деловањем космичких зрака. Настанак тежих елемената, почев од угљеника до најтежих елемената, десио се путем нуклеосинтезе у звездама, а при настанку Сунчевог система и формирањем његовог планетарног система из планетарних маглина и супернова, које су избацивале ове елементе у свемир.Велика распрострањеност кисеоника, силицијума и гвожђа за Земљи одаје њихово заједничко порекло у таквим звездама. Док је већина елемената углавном стабилно, постоји мали број природних нуклеарних трансформација из једног елемента у други, а које се такође дешавају при распаду радиоактивних елемената као и у другим природним нуклеарним процесима.Данас је познато 118 елемената, од чега се 91 хемијски елемент може наћи у природи, а остали су произведени у лабораторији. У хемији, сваки елемент има свој јединствени хемијски симбол. Он се састоји из једног или два слова, обично изведена из имена тог елемента. На пример симбол за угљеник (карбон) је C, док је симбол за алуминијум Al. Понекад су симболи изведени из латинских имена елемената или из неког његовог једињења.Дељењем материје (у идеалном случају) дошли би до атома тог хемијског елемента.

Једињења уранијума
U(II)
U(III)
U(IV)
U(IV,V)
U(V)
U(V,VI)
U(VI)
U(XII)
Места
Администратори
Научници
Операције
Оружје
Повезане теме

На другим језицима

This page is based on a Wikipedia article written by authors (here).
Text is available under the CC BY-SA 3.0 license; additional terms may apply.
Images, videos and audio are available under their respective licenses.