Grundstof · referenceark

92U

Uran

Uran (U) er grundstof 92 og et radioaktivt actinid i periode 7. 5f-elektronerne giver flere oxidationstrin, mens isotopsammensætning og kernespaltning er centrale i nukleare sammenhænge.

Atomnummer92

Standardatomvægt238.02891(3)

Gruppe—

Periode7

Blokf

Elektronkonfiguration[Rn] 5f3 6d1 7s2

Elektronstruktur

Hvad styrer kemien?

Hos actiniderne spiller 5f-, 6d- og 7s-orbitalerne en rolle. De tidlige actinider kan have flere oxidationstrin; for de tungere bliver +3 ofte mere fremtrædende.

Alle actinider er radioaktive. For uran er konfigurationen [Rn] 5f3 6d1 7s2, isotopsammensætningen og halveringstiden derfor tæt knyttet til både kemi og praktisk anvendelse.

Kemiske former

Forbindelser, ioner og materialer

Uran danner flere oxider og komplekse ioner og kan optræde i flere oxidationstrin. Isotopsammensætningen er vigtig, fordi isotoperne har samme kemi men forskellige kernefysiske egenskaber.

Fysisk adfærd

Tilstand og faseændringer

Referencetilstanden ved stuetemperatur er fast stof. Den angivne massefylde er 19.1 g/cm³. Smeltepunktet er angivet til 1 407 K (1 134 °C). Kogepunktet er angivet til 4 404 K (4 131 °C). Tryk, renhed, allotropi og krystalstruktur kan forskyde målte fysiske værdier.

Forekomst og anvendelser

Hvor uran findes og bruges

Uran findes i malme og er især vigtigt i kerneenergi og kernevidenskab. Dets kemi og anvendelse kan ikke adskilles fra radioaktivitet og isotopsammensætning.

I praksis

Konkrete anvendelser

Kerneenergi

Visse uranisotoper kan spaltes og bruges til at frigive energi i kernereaktorer. Derfor er isotopsammensætningen afgørende for denne anvendelse.

Glasfarvning

Uran spiller en rolle i glasfarvning. Den relevante egenskab afhænger af den kemiske form, sammensætningen og det materiale eller den proces, hvor grundstoffet indgår.

Videnskabelig forskning

Uran spiller en rolle i videnskabelig forskning. Den relevante egenskab afhænger af den kemiske form, sammensætningen og det materiale eller den proces, hvor grundstoffet indgår.

Placering i det periodiske system

Hvad naboelementerne fortæller

Uran ligger i periode 7 og i f-blokserien. I det viste nabolag findes blandt andet Thorium, Protactinium, Neptunium, Plutonium. Sammenligning gennem serien viser gradvise ændringer i atomradius, elektronstruktur og kemisk adfærd.

Referencedata

Fysiske og atomare egenskaber

Klassifikationactinid

Tilstand ved stuetemperaturfast stof

Elektronskaller2 · 8 · 18 · 32 · 21 · 9 · 2

Massefylde19.1 g/cm³

Smeltepunkt1 407 K (1 134 °C)

Kogepunkt4 404 K (4 131 °C)

Pauling-elektronegativitet1.38

Første ioniseringsenergi597.6 kJ/mol

Elektronaffinitet50.94 kJ/mol

Værdierne beskriver grundstoffet eller det neutrale atom, hvor det er relevant. Fysiske data kan afhænge af allotropi, tryk, renhed og målebetingelser.

Historie

Opdagelse og identifikation

Opdagelsen af uran forbindes i denne historiske registrering med Martin Heinrich Klaproth. Anerkendelse som grundstof, isolering af en ren prøve og den senere definition via atomnummer skete ikke nødvendigvis samtidig.

Isotoper

Hvordan isotopsammensætningen ændrer tallene

Standardatomvægten er 238.02891(3). Værdien beskriver den naturlige isotopsammensætning i terrestrisk materiale og er ikke massen af ét bestemt atom.

Uran har ingen stabile isotoper. Isotoperne er radioaktive, så halveringstid og henfaldstype er vigtige ved måling, anvendelse og sikker håndtering.

Sikkerhed

Håndtering og eksponering

Uran er radioaktivt. Risikoen afhænger af isotop, aktivitet, strålingstype, halveringstid, kemisk form og eksponeringsvej; passende radiologiske og kemiske sikkerhedsforanstaltninger er derfor nødvendige.