Uraniu

92 protactiniu ← uraniu → neptuniu Neodimiu ↑ U ↓ tabla periódica completa
Xeneral
Nome, Símbolu, Númberu	uraniu, U, 92
Serie química	Actínidu
Grupu, Periodu, Bloque	3, 7, f
Aspeutu	Metal blancu plateáu
Masa atómica	238,0289 Uma uma
Configuración electrónica	[Rn] 5f3 6d1 7s2
Electrones per capa	2, 8, 18, 32, 21, 9, 2 (Imaxe)
Propiedaes físiques
Estáu de la materia	sólidu
Densidá	19.050 kg/m3 kg/m³
Puntu de fusión	1405 K
Puntu de bullidura	4404 K
Presión de vapor P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k a T (K) - - - - - -
Propiedaes atómiques
Estructura cristalina	ortorrómbica
Estaos d'oxidación	5 5 (base débil)
Electronegatividá	1,38 (Pauling)
Potenciales d'ionización (más)	1ᵘ: kJ/mol
	2ᵘ: kJ/mol
	3ᵘ: kJ/mol
Radiu atómicu	156 pm (Radio de Bohr) pm
Radiu covalente	196±7 pm pm
Radiu de van der Waals	186 pm pm
Otros datos
Conductividá térmica	(300 K) 3,8 × 106 S/m (llétrica)/27,6 W/(K·m) (térmica)W/m·K
Velocidá del soníu	(t.a.) 3155 m/s a 293.15 K (20 °C) m/s
Isótopos más estables
Artículu principal: Isótopos del uraniu isó AN semivida D ED (MeV) PD 232U Sintéticu U ye estable con neutrones 233U Sintéticu U ye estable con neutrones 234U 0,0054% U ye estable con neutrones 235U 0,7204% U ye estable con neutrones 236U Sintéticu U ye estable con neutrones 238U 99,2742% U ye estable con neutrones
Unidades nel SI y en condiciones normales (0ºC y 1 atm)

L'uraniu ye un elementu químicu metálicu de color plateao-grisáceu de la serie de los actínidos, el so símbolu químicu ye U y el so númberu atómicu ye 92. Por ello tien 92 protones y 92 electrones, con una valencia de 6. El so núcleu pue contener ente 141 y 146 neutrones, los sos isótopos más abondosos son l'U-238 que tien 146 neutrones y l'U-235 con 143 neutrones. L'uraniu tien el mayor pesu atómicu d'ente tolos elementos que s'atopen na naturaleza. L'Uraniu ye aprosimao un 70% más trupu que'l chombu, anque menos trupu que l'oru o'l wolframio. Ye llevemente radioactivo. Foi afayáu en 1789 por M. H. Klaproth que lo llamó asina nel honor del planeta Urano qu'acababa de ser afayáu en 1781.

Na naturaleza preséntase en bien baxes concentraciones (unes poques partes por millón o ppm) en roques, tierres, agua y los seres vivos. Para'l so usu l'Uraniu ten de ser estrayíu y concentráu a partir de minerales que lo contienen como por casu la uranita (ver minería del Uraniu). Les roques son trataes químicamente para dixebrar l'uraniu, convirtiéndolo en compuestos químicos d'uraniu. La borrafa denominar manía/manida. Esos maníos contienen les mesmes sustances radiactives que tenía'l mineral orixinal y que nun fueron dixebraes, como'l radio, el torio o'l potasiu.

L'uraniu natural ta formáu por trés tipos de isótopos: uraniu-238 , uraniu-235 y uraniu-234 . De cada gramu d'uraniu natural el 99,284 % de la masa ye uraniu-238, el 0,711% uraniu-235, y 0,0085% uraniu-234. La rellación Uraniu-238/Uraniu-235 ye constante na corteya terrestre, sacantes ciertes esceiciones.

L'Uraniu escai bien amodo emitiendo una partícula alfa. El periodu de semidesintegración del uraniu-238 ye aprosimao 4.470 millones d'años y el del uraniu-235 ye 704 millones d'años,2 lo que los convierte en preseos para envalorar la edá de la Tierra (vease fecháu pente medies de Uraniu-Torio, fecháu pente medies de Uraniu-Chombu y fecháu pente medies de Uraniu-Uraniu). Munchos usos contemporaneos del Uraniu faen usu d'estes propiedaes nucleares úniques. L'Uraniu-235 estrémase por ser l'únicu elementu que s'atopa na naturaleza que ye un isótopo físil. L'Uraniu-238 ye fisionable por neutrones rápidos, y tamién ye un material fértil (que puede transmutarse nun reactor nuclear en plutonio-239 que ye físil). Ye posible producir el isótopo físil artificial, Uraniu-233, a partir de torio natural, lo que desempeña un rol importante na tecnoloxía nuclear. Ente que l'Uraniu-238 ten una pequeña probabilidá de fisión bonal o al ser bombardeado por neutrones rápidos, l'uraniu-235 ten una mayor probabilidá de fisionarse al ser bombardeado por neutrones térmicos, polo que ye la reacción principalmente responsable pola xeneración de calor nun reactor nuclear, y ye la principal fonte de material físil para les armes nucleares. Dambos usos son posibles pola capacidá del uraniu de sostener una reacción nuclear en cadena. L'uraniu emprobecíu (uraniu-238) ye utilizáu en penetradores d'enerxía cinética y protecciones pa vehículos blindaos.

El uraniu 235 utilízase como combustible en centrales nucleares y en dellos diseños d'armamentu nuclear. Para producir combustible, l'uraniu natural ye dixebráu en dos porciones. La porción combustible tien más uraniu 235 que lo normal, denominándose uraniu arriquecíu, ente que la porción demasía, con menos uraniu 235 que lo normal, llámase uraniu emprobecíu. L'uraniu natural, arriquecíu o emprobecíu ye químicamente hermanu. L'uraniu emprobecíu ye'l menos radiactivu y l'arriquecíu el más radiactivu.

Nel añu 2009, la sonda xaponesa SELENE afayó per primer vegada nicios d'uraniu na lluna.

Aniciu

Xunto con tolos elementos con pesos atómicos superiores al del fierro, l'uraniu aníciase de forma natural mientres les esplosiones de les supernovas. El procesu físicu determinante nel colapsu d'una supernova ye la gravedá. Los valores tan elevaos de gravedá que se dan nes supernovas ye lo que xenera les captures neutrónicas que dan llugar a los átomos más pesaos, ente ellos l'uraniu y el protactiniu.

Reserves d'uraniu

La OCDE y el OIEA publiquen dacuando un informe llamáu: Uranium: Resources, Production and Demand , conocíu como Rede Book, onde se fai una estimación de les reserves mundiales d'uraniu por países. Los grandes productores son Canadá, Australia, Cazayistán, Rusia, Níxer, Namibia y Brasil. D'alcuerdu a esti infome los recursos mundiales d'uraniu son más qu'abondos para satisfaer les necesidaes previstes. Envalórase que la cantidá total d'esistencies d'uraniu convencional, que puede ser esplotáu por menos de USD 130 por kg, ye d'unos 4,7 millones de tonelaes que dexaríen abastecer demándala uraniu pa xeneración nuclear d'eletricidá mientres 85 años. Sicasí, los recursos mundiales d'uraniu en total considérense muncho más altu. Basáu na evidencia xeolóxica y la conocencia de los fosfatos d'uraniu nel estudiu considera más de 35 millones de tonelaes disponibles para la so esplotación. Nel llargu plazu, les continues meyores na tecnoloxía nuclear va dexar un usu muncho meyor de los recursos d'uraniu. Los diseños de reactores que se tán desenvolviendo podríen estrayer más de 30 vegaes la enerxía del uraniu que los reactores de güei.En 2025, la capacidá mundial de la enerxía nuclear espérase que creza a ente 450 GWe (+22%) y 530 GWe (+44%) de la capacidá de xeneración actual de cerca de 370 GWe. Esto va aumentar les necesidaes d'uraniu añales d'ente 80 000 tonelaes y 100 000 tonelaes.

Usu

El principal usu del uraniu na actualidá ye como combustible para los reactores nucleares que producen el 17% de la eletricidá llograda nel mundu. Para ello l'Uraniu ye arriquecíu aumentando la proporción del isótopo O235 dende'l 0,71% que presenta na naturaleza hasta valores nel rangu 3-5%. L'uraniu emprobecíu ye usáu na producción de municiones furadores y blindaxes d'alta resistencia.

Otros usos inclúin:

• Pola so alta mestura, utilízase l'uraniu na construcción de estabilizadores p'aviones, satélites artificiales y veleros.

• Utilizóse Uraniu como amestáu pa la creación de cristales de tonos flourescentes verdes o mariellos.

• El llargu periodu de semidesintegración del isótopo 238O utilízase para envalorar la edá de la Tierra.

• El uraniu 238 conviértese en plutoniu nos reactores reproductores. El plutonio pue ser usáu en reactores o n'armes nucleares.

• Dellos accesorios lluminosos utilicen uraniu, de la mesma que lo faen dellos químicos fotográficos (nitrato d'uraniu).

• El so altu pesu atómicu fai qu'el uraniu 238 puea ser utilizáu como un eficaz blindaxe contra les radiaciones d'alta penetración.

• Los fertilizantes de fosfatu pueden contener un conteníu n'uraniu natural altu, cuando'l mineral col que se fabriquen tien un conteníu d'uraniu tamién altu.

• L'uraniu n'estáu metálicu ye usáu pa los blancos de rayos X, para faer rayos X d'alta enerxía.

• L'altu pesu atómicu del uraniu 238, failo eficaz para la protección contra la radiación.

• Fertilizantes de fosfatu de cutiu contienen altos conteníos d'uraniu natural, por cuenta de que'l mineral del cual son fechos ye típicamente altu n'uraniu.

L'esposición humana

Una persona pue tar espuesta al uraniu (o a los sos descendientes radiactivos como'l radón) pola inhalación de polvu nel aire o pola ingestión d'agua y alimentos contaminaos. La cantidá d'uraniu nel aire ye bien pequeña, sicasí, les persones que trabayen nes fábriques de procesáu de fosfatos o fertilizantes, viven cerca d'instalaciones onde se fixeron pruebes d'armes nucleares, viven o trabayen cerca d'un campu de batalla modernu onde s'utilizó uraniu emprobecíu, o que viven o trabayen cerca de la esposición d'una central térmica de carbón, les instalaciones de les mines de mineral d'uraniu, o instalaciones d'arriquecimientu d'uraniu pa combustible, puen aumentar la so esposición al uraniu. Cases o estructures que tán sobro los depósitos d'uraniu (naturales o depósitos artificiales de escoria) puen tener un aumentu de la incidencia de la esposición al gas radón.

La mayoría d'uraniu inxeríu escrétase naturalmente. Namá'l 0,5% ye absorbíu cuando s'inxeren formes insolubles d'uraniu, como l'óxidu, ente que l'absorción de los más solubles uranilo de iones puede ser d'hasta un 5%. Sicasí, los compuestos solubles d'uraniu tienden a pasar rápido al traviés de too el cuerpu ente que los compuestos d'uraniu insolubles, cuantimás cuando s'esnelda polvu nos pulmones, representen un riesgu d'esposición más grave. Dempués d'entrar nel torrente sanguíneu, l'uraniu absorbíu tiende a la bioacumulación y l'estancia mientres munchos años nos texíos óseos vos por cuenta de la afinidá d'uraniu para los fosfatos. L'uraniu nun s'absuerbe al traviés de la piel, y les partícules alfa lliberaes pol uraniu nun puede enfusar la piel.

Genotóxicos mutágenos procedentes de la esposición al uraniu pue ser tratáu con terapia de quelación o per otros medios poco dempués de la esposición. l'uraniu asimiláu conviértese en iones de uranilo, que s'atropen nos güesos, el fégadu, los reñones y los texíos reproductivos. L'uraniu pue ser descontaminado de les superficies d'aceru y acuíferos.

Enllaces Esternos

• ATSDR en castellán - ToxFAQs™: Uraniu
• ATSDR en castellán - Resumen de Salú Pública: Uraniu Departamentu de Salú ya Servicios Humanos de EE. UU. (dominiu públicu)
• L'uraniu, un elementu pocu conocíu. Nuclear España Xu 2005