Uranium

Uranium of uraan is in skiekundich elemint mei symboal U en atoomnûmer 92. It is in metallysk griis aktinide.

Untdekking

Uranium waard yn 1789 ûntdekt troch de Dútske skiekundige Martin Heinrich Klaproth yn it mineraal pekblende. It elemint waard neamd nei de planeet Uranus, dy't acht jier earder ûntdekt wie.

De syktocht nei en ûntginning fan radioaktive ertsen begûn yn de Feriene Steaten oan it begjin fan de 20e iuw. Der waarden doe boarnen fan radium socht, om te brûken yn ljochtjaande ferve foar wizers en horloazjes en sa. Radium waard fûn yn uraniumerts. Yn 1917 waard it wichtichste uraniumisotoop, ²³⁵U, ûntdekt troch Auguste Piccard. Uranium waard foar de definsje-yndustry fan belang yn de Twadde Wrâldoarloch. Yn 1943 waard yn Kolorado uranium wûn foar it Manhattanprojekt. Uteinlik waard it measte uranium foar it Manhattanprojekt, benammen foar de atoombom 'Little Boy' levere troch de Belgyske regearing yn ballingskip, fanút Belgysk Kongo. Der waard sels Dútsk uranium brûkt dat bútmakke wie op de ûnderseeboat U-234.

Om 1960 hinne naam it ferlet oan militêr uranium yn de Feriene Steaten ôf troch de nukleêre ûntwapening. Tagelyk kaam der mear behoefte oan uranium foar gebrûk yn kearnreaktors.

Tapassings

Neist it neamde brûken fan ferrike uranium yn kearnwapens en kearnreaktors wurdt ferearme uranium om de hege tichtheid brûkt as kontragewicht yn fleantugen (sjoch Bijlmerramp) en yn munysje. Boppedat wurdt it brûkt as ôfskermingsmateriaal tsjin ionisearende strieling.^[1] Yn Nederlân is it brûken fan munysje mei ferearme uranium op de oefenterreinen Vliehors en Noordvaarder sûnt 1993 net mear tastien. Wol wurdt der noch ferearme uranium brûkt foar de legearing fan Amerikaanske M1-tanks, omdat it troch syn hege tichtheid hast net te trochboarjen is mei kûgels. Ferearme uranium fynt ek tapassing yn antitankwapens. It projektyl út ferearme uranium trochboarret it pânser. It uranium baarnt dan en ferbrûkt dêrby ale soerstof binnenyn de tank.

Opmerklike eigenskippen

Nei raffinaazje is uranium in sulverwyt licht radioaktyf metaal dat wat sêfter is as stiel. It is bûchsum, ferfoarmber, in bytsje paramagnetysk en hat in tige hege tichtheid; 65% tichter as lead. As fyn ferdield poeier reageart uranium mei kâld wetter en by oanwêzichheid fan soerstof wurdt it stadichoan bedekt mei in laachje uraniumokside.

Uraniumheksafluoride (UF₆) is in wite, fêste stof, dy't al in damp foarmet by temperatueren boppe 56 °C. It wurdt brûkt by it ferrikingsproses fan uranium. Ferrike uranium befet mear as de 0,711 persint ²³⁵U dy't yn natuerlik uranium sit.

Foarkommen

Uraninyt is it uraniumerts dat fan natuere it meast op ierde foarkomt. It bestiet yn haadsaak út uraniumdiokside (UO₂). Foar fierdere ferwurking wurdt dit ferwurke ta "Yellowcake" (ammoniumdiuranaat), dit bestiet út 70 oant 80 gewichtspersint uraniumokside (U₃O₈). Om ²³⁵U te winnen moat in soad erts dylge wurde, want mar 0,7% fan alle uranium bestiet út dit uraniumisotoop. By de myn bliuwe faak grutte bulten radioaktyf ôffal en fersuorre modder efter.

Lannen dêr't uranium fûn wurdt binne Namybje, Austraalje, Niger, Kanada, Ruslân, de FS en Súd-Afrika. Ek yn Sudetenlân yn Tsjechje komt uranium foar. Yn febrewaris 2003 waard yn Iran uranium oantroffen, op 200 kilometer ôfstân fan de stêd Yazd. Der waard daliks in fabryk boud om dit uranium te winnen.

Yn Seelân binne yn de Formaasje fan Breda fosforytknollen fûn dy't oant 300 ppm út uranium besteane.

Isotopen

Stabylste isotopen
Iso	RO (%)	Ferfaltiid	FF	FE (MeV)	FP
²³³U	syn	1,592×10³ j	α	4,909	²²⁹Th
²³⁴U	0,0055	2,455×10⁵ j	α	4,859	²³⁰Th
²³⁵U	0,720	7,038×10⁸ j	α	4,679	²³¹Th
²³⁶U	syn	2,342×10⁷ j	α	4,572	²³²Th
²³⁸U	99,2745	4,468×10⁹ j	α	4,270	²³⁴Th

De twa foarnaamste uraniumisotopen dy't op ierde foarkomme binne ²³⁵U en ²³⁸U. ²³⁵U is ûnmisber foar sawol kearnreaktors as kearnwapens, trochdat it de ienige splytbere isotoop is dy't op ierde genôch fûn wurdt. It is splytber troch termyske neutroanen. De isotoop ²³⁸U is ek belangryk trochdat dizze neutroanen absorbearret, wêrby't hy ferfalt nei ²³⁹Pu (plutonium), dat ek splytber is troch termyske neutroanen. Ek de keunstmjittige isotoop ²³³U is splytber; dizze wurdt foarme út ²³²Th (thorium) middels in neutroanebombardemnt.

Kettingreaksje

Uranium wie it earste elemint dat splytber blykte te wêzen. Troch in bombardemint mei stadige neutroanen feroaret de isotoop ²³⁵U yn ²³⁶U, dat, as it op syn beurt troffen wurdt troch in neutron, him fuortdaliks dielt yn twa lytsere atoomkearnen, wêrby't enerzjy frijkomt en boppedat noch mear neutroanen. As dizze neutroanen dêrnei ek absorbearre wurde troch oare ²³⁵U-atomen ûntstiet in keatlingreaksje. As der gjin materiaal yn de buert is om it oerskot oan neutroanen te absorbearjen, ûntstiet in eksplosive situaasje. De earste atoombom wurke mei dit prinsipe fan kearnspliting. Sa'n twa miljard jier lyn wie de relative oanwêzichheid fan ²³⁵U sa grut dat ûnder bysûndere omstannichheden natuerlike kearnspliting barre koe. De ienige plakken dêr't bekend fan is dat it dêr bard is lizze yn de omjouwing fan Oklo yn Gabon.

In oar type atoombom is de wetterstofbom, dy't wurket op basis fan kearnfúzje.

Toksikology en feilichheid

Uranium en uraniumferbinings binne giftich. By bleatstelling oan minder as de deadlike doasis bestiet der kâns op skea oan de lever. By hegere doases kinne ek oare organen ûnwerstelber beskeadige reitsje. Dêrneist binne alle uraniumisotopen radioaktyf en kinne dêrtroch by opienheaping yn it lichem genetyske skea feroarsaakje, dy't úteinlik ta kanker liede kin. Meidat uranium allinnich alfastrieling útstjoert, dy't net troch de hûd kringt, is dit gefaar by uranium dat him bûten it lichem befynt, net oanwêzich. Yn poeierfoarm is uranium brânber.

Sjoch ek

↑ Stralen zonder schade! Inspecties industriële radiografie 14. Ministerie van Volkshuisvesting, Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer (18 september 2009). Oproppen op 23 maart 2011.

Wikimedia Commons

Ofbylden dy't by dit ûnderwerp hearre, binne te finen yn de kategory Uranium fan Wikimedia Commons.

[Vrom-1] Stralen zonder schade! Inspecties industriële radiografie 14. Ministerie van Volkshuisvesting, Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer (18 september 2009). Oproppen op 23 maart 2011.

[1]