Grunnstoff · referanseark

92U

Uranium

Uranium (U) er grunnstoff 92 og et radioaktivt aktinid i periode 7. 5f-elektronene gir flere oksidasjonstrinn, mens isotopsammensetning og kjernespalting er sentrale i nukleære sammenhenger.

Atomnummer92

Standard atomvekt238.02891(3)

Gruppe—

Periode7

Blokkf

Elektronkonfigurasjon[Rn] 5f3 6d1 7s2

Elektronstruktur

Hva styrer kjemien?

Hos aktinidene spiller 5f-, 6d- og 7s-orbitalene en rolle. De tidlige aktinider kan have flere oksidasjonstrinn; for de tungere blir +3 ofte mer framtredende.

Alle aktinider er radioaktive. For uranium er konfigurationen [Rn] 5f3 6d1 7s2, isotopsammensetningen og halveringstiden derfor nært knyttet til både kjemi og praktisk bruk.

Kjemiske former

Forbindelser, ioner og materialer

Uranium danner flere oxider og komplekse ioner og kan optræde i flere oksidasjonstrinn. Isotopsammensetningen er viktig, fordi isotopene har samme kjemi men ulike kjernefysiske egenskaper.

Fysisk oppførsel

Tilstand og faseoverganger

Referansetilstanden ved romtemperatur er fast stoff. Den oppgitte tettheten er 19.1 g/cm³. Smeltepunktet er oppgitt til 1 407 K (1 134 °C). Kokepunktet er oppgitt til 4 404 K (4 131 °C). Trykk, renhet, allotropi og krystallstruktur kan forskyde målte fysiske verdier.

Forekomst og bruk

Hvor uranium finnes og brukes

Uranium finnes i malmer og er særlig viktig i kjerneenergi og kjernefysikk. Dets kjemi og bruk kan ikke skilles fra radioaktivitet og isotopsammensetning.

I praksis

Konkrete bruksområder

Kjerneenergi

Enkelte uranisotoper kan spaltes og brukes til å frigjøre energi i kjernereaktorer. Derfor er isotopsammensetningen avgjørende for denne bruk.

Glasfarvning

Uranium spiller en rolle i glasfarvning. Den relevante egenskapen avhenger av den kjemiske form, sammensetningen og materialet eller prosessen, der grunnstoffet inngår.

Vitenskapelig forskning

Uranium spiller en rolle i vitenskapelig forskning. Den relevante egenskapen avhenger av den kjemiske form, sammensetningen og materialet eller prosessen, der grunnstoffet inngår.

Plassering i periodesystemet

Hva naboene forteller

Uranium ligger i periode 7 og i f-blokserien. I det viste nabolaget finnes blant annet Thorium, Protactinium, Neptunium, Plutonium. Sammenligning gjennom serien viser gradvise endringer i atomradius, elektronstruktur og kjemisk oppførsel.

Referansedata

Fysiske og atomære egenskaper

Klassifiseringactinid

Tilstand ved romtemperaturfast stoff

Elektronskall2 · 8 · 18 · 32 · 21 · 9 · 2

Tetthet19.1 g/cm³

Smeltepunkt1 407 K (1 134 °C)

Kokepunkt4 404 K (4 131 °C)

Pauling-elektronegativitet1.38

Første ioniseringsenergi597.6 kJ/mol

Elektronavfinitet50.94 kJ/mol

Verdiene beskriver grunnstoffet eller det nøytrale atom, der det er relevant. Fysiske data kan avhenge av allotropi, trykk, renhet og måleforhold.

Historie

Oppdagelse og identifikasjon

Oppdagelsen av uranium forbindes i denne historiske registreringen med Martin Heinrich Klaproth. Anerkjennelse som grunnstoff, isolering av en ren prøve og den senere definisjon via atomnummer skjedde ikke nødvendigvis samtidig.

Isotoper

Hvordan isotopsammensetningen endrer tallene

Standard atomvekten er 238.02891(3). Verdien beskriver den naturlige isotopsammensetning i jordisk materiale og er ikke massen til ett bestemt atom.

Uranium har ingen stabile isotoper. Isotopene er radioaktive, så halveringstid og henfallstype er viktige ved måling, bruk og sikker håndtering.

Sikkerhet

Håndtering og eksponering

Uranium er radioaktivt. Risikoen avhenger av isotop, aktivitet, strålingstype, halveringstid, kjemisk form og eksponeringsvei; egnede radiologiske og kjemiske sikkerhetstiltak er derfor nødvendige.