Uranioa, taula periodikoko 92. elementua, aktinoideen multzoko metala da. U ikurra duen elementu hau 1789. urtean aurkitu zen lehen aldiz.

Propietate fisiko eta kimikoak

Uranio metalikoa zilar-koloreko solido distiratsua da. Naturan ageri diren elementuen artean, pisutsuenetariko bat da. Bere oxidazio-egoera nagusiak +4 eta +6 dira.

Uranioaren zenbait propietate

Elementu honen isotopo guztiak erradioaktiboak dira. Taula honetan, isotopo naturalen ugaritasuna (portzentajean) eta erdibizitza-denborak (t1/2) bildu dira.

Hiru kasuetan, isotopoaren kantitatearen erdia desintegratzeko behar den denbora, hau da, erdibizitza-denbora, luzea da. Desintegrazioa zenbait urratsetan gertatzen da, eta α partikulak (He nukleoak) eta β- partikulak (jatorri nuklearra duten elektroiak) igortzen dira. Prozesua isotopo egonkorra lortzen denean amaitzen da. Adibidez, 238U modu honetan desintegratzen da:

Uranioaren desintegrazio-segida

α eta β- erradiazioak minbizi-sortzaileak, teratogenikoak, molekulen suntsitzaileak eta ionizatzaileak dira. Baina, horrez gain, uranioa oso elementu toxikoa da metal astuna baita, eta giza gorputzeko hezur-sisteman, giltzurrunetan eta beste hainbat organoetan, kalteak sortzen ditu.

235U isotopoak fisio nuklearra jasaten du. Bere nukleoa abiadura motela duen neutroi batez bonbardatzean, bi nukleo arinagotan banatzen da, eta neutroi gehiago eta energia-kantitate erraldoia (2 x 1013 J/mol ) askatzen ditu:

235U + 1n →90Sr + 143Xe + 3 1n

Askatzen den neutroi berri bakoitzak beste fisio bat sor dezake, eta, hala, kate-erreakzioa eragin. Denbora gutxian erreakzioa kontrolik gabe gera daiteke, eta izugarrizko energiaren bat bateko askapen horrek leherketa nuklearra sorrarazten du. Hala ere, leherketa atomikoa suerta dadin, beharrezkoa da material fisionagarriaren gutxieneko masa bat, masa kritikoa.

Ugaritasuna eta erabilerak

Uranioaren batez besteko kontzentrazioa lurrazalean 2 ppm ingurukoa da. Oro har, oxido moduan ageri da, adibidez, pekblenda mineralean (UO2), edo, gatz moduan, karnotitan (K2(UO2)2(VO4)2·3H2O), etab. Uranioa mundu osoan aurki badaiteke ere, metaketa handienak Kanadan, Afrikako zenbait herrialdetan eta Estatu Batuetan daude.

Gaur egun, zentral nuklearretako erregai gisa erabiltzen da nagusiki uranioa. Erreaktore nuklearretan, 235U-ren fisio kontrolatuaren bitartez, energia elektrikoa eskuratzen da. Erregaia uranio aberastua deiturikoa da, non 235U isotopoaren portzentajea % 0,71-tik % 3-ra handituta dagoen. Uranioa aberasteko prozesuan, UO2-a azido fluorhidrikoarekin eta F2 gasarekin tratatuz, UF6 konposatu gaseosoa lortzen da. Gas hori seriean jarritako mintz porodun askotan zehar pasarazten da, eta, isotopo arinena duten molekulak azkarrago mugitzen direnez, azkeneko ganberan 235U isotopoan aberastutako uranioa pilatzen da. Beste muturrean, ordea, uranio pobretua, ia 238U purua, lortzen da.

Uranioak erabilera belikoak ditu. 235U-a lehergai nuklearrak egiteko erabiltzen da. Fisionagarria ez den uranio pobretua, berriz, erresistentzia handiko blindajeak eta munizio zulatzaileak fabrikatzeko erabiltzen da. Azkenik, 238U isotopoaren desintegrazio-zinetika aztertuz, arroka igneoen datazioa egiten da.