Uranium | chemisch element (een metaal) op het periodiek systeem

Schrijver: Leandro Alegsa

28-12-2022

Uranium is een chemisch element (een metaal) van het periodiek systeem. Het heeft een atoomnummer van 92, wat betekent dat een uraniumatoom 92 protonen heeft in zijn kern, die een kern wordt genoemd. Uranium dat uit de grond wordt opgegraven, bestaat uit drie verschillende isotopen: drie verschillende soorten uranium met een verschillend aantal neutronen in hun kern. Het meeste is uranium-238; uranium-235 komt minder vaak voor; uranium-234 is de zeldzaamste. Pitchblende is het belangrijkste erts dat wordt gedolven voor uranium.

Uranium-235 kan worden gebruikt in kernreactoren en kernwapens door het maken van een nucleaire kettingreactie. Hierdoor wordt het uranium-235 omgezet in uranium-236 en splitst de kern in twee kleinere kernen. Dit maakt twee totaal verschillende elementen met kleinere atoomnummers. Dit proces heet kernsplijting en creëert veel warmte. Deze warmte is zeer nuttig voor het maken van stoom in kernreactoren, of voor het maken van explosies met kernwapens. Maar de meeste van die wapens gebruiken plutonium, gemaakt van uranium-238. Uranium is een beetje radioactief.

Uranium waaruit het uranium-235 is verwijderd, wordt verarmd uranium genoemd. Het is minder radioactief dan natuurlijk uranium. Het wordt gebruikt in antitankwapens. Uranium kan ook worden gebruikt als kleurstof voor glas-in-lood of aardewerk, zoals het werd gebruikt voordat men ontdekte dat het radioactief was.

Uranium is een gevaarlijke stof. Omdat uranium radioactief is, wordt het vaak gezien met het gevaarsteken voor radioactieve elementen, een groep van drie driehoeken met gebogen buitenranden die naar het midden wijzen (zoals u links ziet). Sommige mensen denken dat uranium lichtgroen is en gloeit, vanwege de manier waarop het in veel films wordt afgebeeld. Dit is echter niet waar. Uranium is een glanzend wit metaal, maar wordt meestal gezien in zijn oxidevorm, die zwart is. Verbruikte of gedeeltelijk verbruikte uraniumbrandstofstaven die onder water worden bewaard, bijvoorbeeld in een kernreactor of in een bassin voor verbruikte splijtstof, kunnen blauw opgloeien als gevolg van Cherenkovstraling. Naast radioactief is uranium een zwaar metaal en chemisch giftig.

Een kleine hoeveelheid uranium in een glazen schaaltje

Kenmerken

Uranium is een zilverwit, zwak radioactief metaal. Het heeft een Mohs-hardheid van 6. Het is kneedbaar, buigzaam en licht paramagnetisch. Het is sterk elektropositief. Het is een slechte elektrische geleider. Uraniummetaal heeft een zeer hoge dichtheid van 19,1 g/cm³ .

Uraniummetaal reageert met bijna alle niet-metaalelementen en hun verbindingen. Zoutzuur en salpeterzuur lossen uranium op, maar andere niet-oxiderende zuren dan zoutzuur lossen het element zeer langzaam op.

Uranium-235 was de eerste isotoop die splijtbaar bleek te zijn. Andere natuurlijk voorkomende isotopen zijn splijtbaar, maar niet splijtbaar.

Met slechts 7 kg uranium-235 kan een atoombom worden gemaakt. Het kernwapen dat boven Hiroshima tot ontploffing werd gebracht, Little Boy genaamd, berustte op uraniumsplijting.

Geschiedenis

Pre-discovery gebruik

Het gebruik van uranium in zijn natuurlijke oxidevorm gaat terug tot het jaar 79 CE. Het werd in het Romeinse Rijk gebruikt om keramisch glazuur geel te maken. Geel glas met 1% uraniumoxide werd gevonden in een Romeinse villa op Kaap Posillipo in de baai van Napels, Italië. Het werd gevonden door R. T. Gunther van de Universiteit van Oxford in 1912. In de late middeleeuwen werd pekblende gewonnen uit de Habsburgse zilvermijnen in Joachimsthal, Bohemen (nu Jáchymov in Tsjechië). In het begin van de 19e eeuw waren deze mijnen de enige bekende bronnen van uraniumerts ter wereld.

De planeet Uranus, waarnaar uranium is genoemd

Vragen en antwoorden

V: Wat is uranium?

A: Uranium is een chemisch element (een metaal) uit het periodiek systeem met een atoomnummer van 92.

V: Hoeveel isotopen van uranium zijn er?

A: Er zijn drie verschillende isotopen van uranium, die een verschillend aantal neutronen in hun kern hebben. De meest voorkomende is Uranium-238, gevolgd door Uranium-235 en dan de zeldzaamste, Uranium-234.

V: Wat is pekblende?

A: Pekblende is het belangrijkste erts dat wordt gedolven voor uranium.

V: Hoe kan uranium gebruikt worden in kernreactoren en wapens?

A: Door het maken van een nucleaire kettingreactie wordt het uranium-235 omgezet in uranium-236 en splitst de kern in twee kleinere kernen. Dit proces heet kernsplijting en creëert veel warmte die kan worden gebruikt om stoom te maken in kernreactoren of om explosies te maken met kernwapens.

V: Is verarmd uranium radioactief?

A: Uit verarmd uranium is het uranium-235 verwijderd, zodat het minder radioactief is dan natuurlijk uranium, maar nog steeds licht radioactief.

V: Welke kleur heeft natuurlijk ongeraffineerd uranium?

A: Natuurlijk ongeraffineerd uranium ziet eruit als een glanzend wit metaal, maar meestal wordt het gezien in zijn oxidevorm, die zwart is. Verbruikte of gedeeltelijk verbruikte splijtstofstaven die onder water worden bewaard, kunnen blauw opgloeien door Cherenkovstraling.