ウラン元素の事実と特性

エフゲニー・グロモフ/ゲッティイメージズ

ウランは、その放射能でよく知られている元素です。これは、この金属の化学的および物理的特性に関する事実の集まりです.

ウランの基本事実

原子番号： 92

ウラン原子記号 : の

原子量 : 238.0289

電子配置 : [Rn]7秒²5階³6d¹

語源: 惑星天王星にちなんで名付けられました

同位体

ウランには 16 個の同位体があります。同位体はすべて放射性です。天然のウランには、重量で約 99.28305 の U-238、0.7110% の U-235、および 0.0054% の U-234 が含まれています。天然ウラン中の U-235 の重量割合は、その供給源によって異なり、最大 0.1% 異なる場合があります。

ウランの性質

ウランは一般に 6 または 4 の原子価を持っています。ウランは重くて光沢のある銀白色の金属で、高度な研磨が可能です。アルファ、ベータ、ガンマの 3 つの結晶学的修飾を示します。スチールよりも少し柔らかいです。ガラスを傷つけるほど硬くありません。展性があり、延性があり、わずかに常磁性です。空気にさらされると、 ウラン金属 酸化物の層で覆われます。酸は金属を溶かしますが、アルカリには影響されません。細かく分割されたウラン金属は冷水によって付着し、自然発火性です。硝酸ウランの結晶は摩擦ルミネセンスです。ウランとその (ウラニル) 化合物は、化学的にも放射線学的にも非常に有毒です。

ウランの用途

ウランは核燃料として非常に重要です。核燃料は、発電、同位元素の製造、兵器の製造に使用されます。地球の内部熱の多くは、ウランとトリウムの存在によるものと考えられています。ウラン 238、半減期 4.51 x 10⁹年、火成岩の年齢を推定するために使用されます。ウランは、鋼を硬化および強化するために使用される場合があります。ウランは、慣性誘導装置、ジャイロ コンパス、航空機の操縦翼面のカウンターウェイト、ミサイル再突入体のバラスト、シールド、X 線ターゲットに使用されます。硝酸塩は写真用トナーとして使用することができる。アセテートを使用しています分析化学で.土壌中のウランの自然な存在は、ラドンとその娘の存在を示している可能性があります。 ウラン塩 黄色の「ワセリン」ガラスおよびセラミック釉薬の製造に使用されています。

ソース

ウランは鉱物中に存在する ピッチブレンドを含む 、カルノタイト、クレベイト、オーツナイト、ウラニナイト、ウラノファン、トルバーナイト。また、リン酸塩岩、褐炭、モナズ砂にも見られます。ラジウムは常にウラン鉱石と関連付けられています。ウランは、ハロゲン化ウランをアルカリまたはアルカリ土類金属で還元するか、高温でカルシウム、炭素、またはアルミニウムで酸化ウランを還元することによって調製できます。金属はKUFの電気分解によって製造することができます₅またはUF₄、CaClの溶融混合物に溶解₂およびNaCl。高純度ウランは、高温フィラメント上でハロゲン化ウランを熱分解することによって調製できます。

要素の分類: 放射性希土類元素（アクチニド系列）

発見： マルティン・クラプロス 1789年（ドイツ）、ペリゴット 1841年

ウラン物理データ

密度 (g/cc): 19.05

融点 (°K): 1405.5

沸点 (°K): 4018

外観： 銀白色、高密度、延性と可鍛性、放射性金属

原子半径 (午後): 138

原子体積 (cc/モル): 12.5

共有半径 (午後): 142

イオン半径 : 80 (+6e) 97 (+4e)

比熱 (@20°C J/g mol): 0.115

フュージョンヒート (kJ/モル): 12.6

蒸発熱 (kJ/mol): 417

ポーリング否定数: 1.38

最初のイオン化エネルギー (kJ/mol): 686.4

酸化状態 : 6、5、4、3

格子構造: 斜方晶

格子定数 (Å): 2,850

磁気注文: 常磁性

電気抵抗率(0℃): 0.280μΩ・m

熱伝導率 (300 K): 27.5W・m−1・K−1

熱膨張 (25°C): 13.9μm・m−1・K−1

音速 (細い棒) (20°C): 3155メートル/秒

ヤング率: 208GPa

せん断弾性率 : 111GPa

バルク弾性率: 100GPa

ポアソン比: 0.23

CAS登録番号 : 7440-61-1