L’uranio è un metallo di colore bianco-argenteo, debolmente radioattivo; è piuttosto tenero e duttile a temperatura ambiente. Dotato di una grande reattività chimica, si ossida con facilità e brucia per riscaldamento. La sua radioattività fu osservata per la prima volta da Becquerel verso la fine del secolo XIX. L’uranio naturale è costituito da una miscela di diversi isotopi fra cui l’isotopo 235U, nuclide fissile utilizzato nei reattori nucleari. I principali minerali che lo contengono sono l’uraninite, la pechblenda, la carnotite. L’elemento ha preso il suo nome dal pianeta Urano, individuato qualche anno prima della scoperta di questo metallo.
Può essere impiegato in due sue forme: uranio arricchito (una miscela di isotopi che differisce dall’uranio naturale estratto dalle miniere per un maggior contenuto dell’isotopo 235U) e uranio impoverito (lo scarto del procedimento di arricchimento; è talvolta indicato con la sigla DU, Depleted Uranium).
Indice
Proprietà chimiche
È un metallo estremamente denso e pesante.
Simbolo: U
Numero atomico: 92
Serie: Attinidi
Gruppo, periodo: -, 7
Densità: 19050 kg/m³
Peso atomico: 238,0289 u
Configurazione elettronica: [Rn]5f36d17s2
Struttura cristallina: ortorombica
Stato della materia: solido (paramagnetico)
Punto di fusione: 1132 °C
Punto di ebollizione: 4131 °C
Calore di fusione: 9,14 kJ/mol
Elettronegatività: 1,38 (Scala di Pauling)
Calore specifico: 120 J/(kg·K)
Conducibilità elettrica: 3,8×106/m·Ω
Conducibilità termica: 27,6 W/(m·K)
Uranio – Composti principali
Tetrafluoruro UF4 – Solido cristallino verde noto anche come “sale verde”.
Esafluoruro UF6 – Solido cristallino incolore o grigio, molto tossico, usato per l’arricchimento dell’uranio nucleare.
Ossido UO2 – Solido nero o marrone che in natura compone il minerale uraninite.
Isotopi – Tutti gli isotopi dell’uranio sono radioattivi.
Torbernite, uno dei minerali esistenti in natura che contiene uranio
Applicazioni
In ambito civile, il principale impiego è l’alimentazione dei reattori delle centrali elettronucleari. Nella forma impoverita l’uranio viene utilizzato sia come materiale per la schermatura dalle radiazioni (anche in ambito medico) sia come contrappeso in applicazioni aerospaziali. In ambito militare, invece, le più importanti applicazioni di questo metallo, nella forma arricchita, sono l’inserimento all’interno delle bombe atomiche o come innesco per le bombe termonucleari. La prima bomba atomica (Little Boy) conteneva l’isotopo 235U e fu sganciata nel 1945 sulla città di Hiroshima dall’aviazione statunitense.
Biologia
L’uranio assorbito viene espulso con le urine, ma in dosi massicce si accumula nelle ossa e nei reni causando gravi danni tipici dell’avvelenamento da metalli, mentre gli effetti delle radiazioni sono permanenti e cancerogeni.
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