Uranyum elementinin özellikleri nedir? Kısaca kullanım alanları

Uranyum elementi

Uranyum, simgesi U, atom sayısı 92, atom ağırlığı 238,03 özgül ağırlığı 18,9 erime noktası 1132 °C olan, yoğun, sünek, dövülebilir yapıda ve gümüşümsü beyaz renkte radyoaktif metalik bir elementtir. Periyodik tabloda 3B (geçiş metallerinin bir alt serisini oluşturan aktinitler grubunda) 7. periyotta bulunur. Martin Klaproth tarafından 1789'da Almanya'da keşfedilmiştir.

Uranyum birçok kayaçta bulunur ancak büyük miktarlarda sadece uraninit (peşblend) ve karnotit minerallerinde bulunur. Ayrıca otonit mineralinden, linyit kömüründen ve monazit kumdan da uranyum elde edilebilir.

Uranyum cevheri

Uranyum yüzyıllar boyunca cam ve sırları renklendirmek için sarı ve turuncu renklerde pigment olarak kullanılmıştır. Radyoaktivite keşfedildikten sonra ise nükleer reaktörlerde ve bombalarda nükleer zincirleme tepkimeleri yapabilen bir yakıt olarak kullanılmaya başlanmıştır.

Doğal olarak radyoaktif olduğundan, genellikle uranyum dioksit formunda nükleer enerji endüstrisinde elektrik üretmek için kullanılır. Sadece 1 gram uranyumun ürettiği enerji yaklaşık olarak 2 ton petrolün veya 3 ton kömürün yakılmasıyla üretilen enerjiye eşittir.

Doğal olarak oluşan üç izotopu, ²³⁴Uranyum ²³⁵Uranyum ve ²³⁸Uranyumdur. Her üç izotop da radyoaktif olsa da, sadece ²³⁵Uranyum nükleer güç için kullanılabilen atomları parçalanabilir bir maddedir ve doğal olarak meydana gelen uranyumun sadece % 0,7204'ü ²³⁵Uranyumdur.

Uranyum atomu elektron kabuk modeli

²³⁸Uranyum, uranyumun en yaygın izotopudur ve nükleer reaktörlerde yakıt olarak kullanılabilen parçalanabilir bir madde olan ²³⁹Plütonyuma dönüştürülebilir.

Ayrıca doğal olarak oluşmasa da, ²³²Toryumun nötronlarla bombalanmasıyla elde edilebilen ²³³Uranyumda nükleer reaktörlerde yakıt olarak kullanılabilen atomları parçalanan bir maddedir.

Uranyumun en kararlı izotopu olan ²³⁸Uranyum, yaklaşık 4,468,000,000 yıllık bir yarı ömre sahiptir. Alfa bozunmasıyla veya spontan füzyon yoluyla ²³⁴Toryuma dönüşür.

Uranyum, nükleer enerji endüstrisinin dışında da kullanılan yoğun bir metaldir. X-ışını üretimi için bir hedef olarak, atom bombası gibi bazı askeri silahlar için mühimmat olarak, uçak kontrol yüzeyleri için bir karşı ağırlık (denge ağırlığı) olarak ve ataletsel yönlendirme sistemlerinde jiroskop tekerleği olarak kullanılır. Ve hiç umulmadık bir şekilde yüksek yoğunluğu sayesinde radyasyona karşı bir kalkan olarak da kullanılır/kullanılabilir; özellikle de ²³⁸Uranyum.

Uranyum Element Özellikleri

Simgesi:	U
Atom Numarası:	92
Grup:	Nadir element
Kristal Yapısı:	Ortorombik
Atomik Ağırlığı:	238,0289
Proton Sayısı:	92
Nötron Sayısı:	146
Elektron Sayısı:	92
Enerji seviyesi (kabuk) başına elektronlar:	2,8,18,32,21,9,2
Elektron konfigürasyonu (dizilimi):	[Rn] 5f3 6d1 7s2
Değerlik (valans):	2,3,4,5,6
Erime Noktası:	1132 °C
Kaynama Sıcaklığı:	3818 °C
İyonlaşma enerjisi:	584 (kJ/mol)
Elektron ilgisi:	—
Elektronegatiflik:	1,38
Kovalent Yarıçap:	1.42 Å
İyonik Yarıçap:	.81 (+6) Å
Atomik Yarıçap:	—
Atomik Hacim:	12.59 cm3/mol
1. İyonizasyon Potansiyeli:	6.1941 V
2. İyonizasyon Potansiyeli:	—
3. İyonizasyon Potansiyeli:	—
Yarılanma ömrü:	4.471080669711×109 yıl
Bilinen izotopları:	217U, 218U … 242U
Kararlı izotopları:	Yok
Radyoaktiflik:	Evet ☢
Bozunma şekli:	Alfa emisyonu
Oksidasyon Durumu:	(6),5,4,3
Yoğunluk @ 293 K:	18.9 g/cm3
Özgül Isı:	0.12 J/gK
Buharlaşma Isısı:	477.0 kJ/mol
Füzyon Isısı:	8.520 kJ/mol
Elektriksel İletkenlik:	0.0380 106/cm ohm
Termal İletkenlik:	0.276 W/cmK
Elastisite modülü:	186 103 MPa
Isıl Genleşme Katsayısı:	13.9 10-6 K-1
Yer kabuğundaki bolluk:	0.00018%
Deniz suyundaki bolluk:	3.3×10-7%
İnsan vücudundaki miktarı:	1×10-7%
Manyetiklik:	Paramanyetik
Sertlik:	Mohs: 6
Kafes Parametresi:	2.8538 Å
Kafes Parametresi:	5.8697 Å
Kafes Parametresi:	4.9550 Å