سفارش تبلیغ

پایه عکاسی مونوپاد
پایه عکاسی مونوپاد

علمی پژوهشی
این وبلاگ بیشتر به مطالب رشته شیمی می پردازد. 
قالب وبلاگ

کشف این عنصر توسط Martin Klaproth و در سال 1789 در آلمان رخ داد و اسم این عنصر از نام سیاره اورانوس برگرفته شده است .
شیشه های رنگی زرد شامل 1 درصد اکسید اورانیم هستند. این عنصردر سنگ معدن اورانیم (پیچبلانت) موجود است و اولین بار در سال 1789 جداسازی شد. این فلز در سال 1841 توسط Peligot از واکنش کلرید بی آب با فلز پتاسیم به دست آمد. 
اورانیم عنصر نایابی نیست این عنصر امروزه فراوانتر از جیوه، آنیتموان، نقره، کادمیم، مولیبدن و آرسنیک می باشد. این عنصر به فراوانی در کانیهای پیچبلاند، اورانیتیت، کارنوتیت، اوتونیت،اورانوفان و توبرنیت وجود دارد. همچنین اورانیم در سنگهای فسفاته، لیگنیت، مونازیت وجود دارد. 
اورانیم از واکنش هالید اورانیم با عناصر آلکالی و یا از واکنش اکسید اورانیم با آلومینیم یا کلسیم یا کربن در درجه حرارت بالا به دست می آید. این فلز می تواند از الکترولیز ترکیبات KUF5 یا UF4 در محلول CaCl2 و NaClحاصل شود. اورانیم با خلوص بالا می تواند از تجزیه هالید اورانیم با رشته های داغ حاصل شود.

اورانیم دارای 3 ساختار کریستالوگرافی آلفا، بتا و گاما می باشد. اورانیم عنصری سنگین به رنگ سفید نقره ای و در زمانی که خیلی ریز شود آتش گیر است. این عنصر کمی نرمتر از فولاد است. این عنصر مفتول پذیر و چکش خوار و اندکی پارامغناطیس است. این عنصر در هوا با یک لایه اکسید پوشیده می شود. 
اورانیم دارای 16 ایزوتوپ است که همه آنها رادیو اکتیو هستند. اورانیم طبیعی یک عنصر رادیواکتیو است که بای صنعت عکاسی استفاده می شود. عامل مهم گرمای داخلی زمین اورانیم و توریم است. 
نیمه عمر اورانیم 238 حدود 4.51 x 109 سال است که برای تعیین سال سنگهای آذرین استفاده می شود. اورانیم طبیعی به صورت آزاد وجود دارد به جز در مواقعی که با نپتونیم و پولوتونیم ترکیب می شود. اورانیم از تخریب عناصر با عدد اتمی بالا حاصل می شود. 
اورانیم مهمترین عنصر در سوختهای هسته ای است. ایزوتوپ اورانیم 238 می تواند با شکافت هسته ای پولوتونیم به ترکیبات دیگری تبدیل شود. 
اورانیم 235 برای واکنشهای مهم شکافتهای هسته ای کاربرد دارد. همچنین می تواند گازهای منتشر شونده را غلیظ کند.
اورانیم طبیعی با نسبت کم با 235Uغنی شده است که این نوع اورانیم برای سوخت راکتورهای اتمی قوی برای تولید برق مورد استفاده قرار می گیرد. توریم طبیعی می تواند نوترون ها را برای تولید ایزوتوپ اورانیم 233Uمنتشر کند. نوترونهای منتشر شده از این عنصر به ترتیب زیر می باشد. 232Th اشعه گاما ، 233Th اشعه بتا، 233Pa اشعه بتا و 233U. ارزش یک پوند اورانیم غنی شده و شکافته شده برای سوخت هسته ای به اندازه بیش از 1500 تن زغال است. 
این عنصر در سوختهای هسته ای برای تولید قوی انرژی برق با اهداف صلح آمیز و همچنین برای ساخت بمبهای اتمی مورد استفاده قرار می گیرد. از این عنصر در سراسر دنیا برای تولید سوخت 429 راکتور هسته ای از ژانویه 1990 برای تولید 311000 مگاوات برق استفاده می شود. استفاده جدید از اورانیم برای تولید اورانیم تهی شده است.
اورانیم همچنین برای تجهیزات سیستم هدایت داخلى موشک مورد استفاده قرار می گیرد. از فلز اورانیم برای اهداف اشعه ایکس برای تولید انرژی بالای این اشعه مورد استفاده قرار می گیرد. از نیترات اورانیم برای کاربردهای عکاسی و از استات اورانیم نیز برای آنالیزهای شیمیایی استفاده می شود. 
از نمکهای اورانیم برای تولید شیشه های وازلین بار رنگ زرد و لعاب شیشه استفاده می شود. اورانیم و ترکیبات آن بسیار سمی هستند. 
فلز اورانیم بسیار آتش زا است و از این نظر مخاطره انگیز است. استخراج اورانیم احتیاج به دانش بالا برای استفاده دارد. 





ساختار بلوری عنصر U 


اثرات اورانیم بر روی سلامتی
انسان همیشه از راه غذا، هوا، خاک و آب در تماس با مقدار مشخصی اورانیم قرار دارد و این عنصر به طور طبیعی در کلیه این مواد وجود دارد. غذاهایی مانند ریشه گیاهان و آب، دارای مقدار اندک اورانیم طبیعی هستند و به همراه هوای تنفسی هم مقدار اندکی اورانیم وارد بدن می شود. غلظت اورانیم موجود در عذاهای دریایی معمولا به قدری پایین است که می توان از آن چشم پوشی کرد.
افرادی که در نزدیکی محل دفع زباله های خطرناک زندگی می کنند، افرادی که در نزدیکی معادن زندگی می کنند، افرادی که در صنعت فسفات کار می کنند، افرادی که محصولات رشد کرده بر روی خاکهای آلوده را می خورند یا افرادی که آب آلوده شده با شیرابه زباله ها را می خورند، در مقایسه با افراد عادی در معرض مقدار بالاتری از اورانیم قرار دارند. شیشیه های اورانیمی دیگر مورد استفاده قرار نمی گیرند اما هنرمندانی که هنوز از آنها استفاده می کنند، نسبت به افراد عادی با اورانیم بیشتری تماس دارند. 
چون اورانیم ماده ای رادیواکتیو است، در مورد اثرات آن بر روی سلامتی بررسیهایی انجام شده است. دانشمندان در سطوح طبیعی اورانیم، هیچ اثرمضری را کشف نکرده اند. اما بعد از جذب مقدار زیادی اورانیم، اثرات شیمیایی قابل مشاهده است و اورانیوم عوارضی مانند بیماریهای کلیوی را ایجاد می کند. 
وقتی انسانها در معرض اورانیم رادیونوکلیدی که در اثر تجزیه رادیواکتیو اورانیم در زمانی طولانی ایجاد می شود، قرار داشته باشند، دچار سرطان خواهند شد. وقتی انسان در معرض اورانیم غنی شده قرار داشته باشد، احتمال بروز سرطان بیشتر خواهد بود، زیرا اورانیم غنی شده، رادیواکتیویتی بیشتری دارد. این شکل از اورانیم، تابشهای مضری از خود ساطع می کند که ظرف چند سال انسان را دچار سرطان می کند. اورانیم غنی شده، به طور تصادفی و از طریق دستگاههای نیروی هسته ای واردمحیط زیست می شود. 


اثرات زیست محیطی اورانیم
اورانیم به طور طبیعی و به مقدار بسیارکم در سنگها، خاک، هوا و آب وجود دارد. انسان باعث افزایش میزان فلز اورانیم و ترکیبات آن در محیط زیست شده است زیرا اورانیم از طریق فعالیتهای معدنی و فرآیندهای آسیاب کردن کانی، ر محیط انتشار می یابد. 
اورانیم ماده ای رادیواکتیو است و بسیار فعال می باشد. در نتیجه در محیط به صورت عنصر یافت نمی شود. ترکیبات اورانیم، در اثر واکنش اورانیم با عناصر و مواد دیگری که در آب حل می شوند، تشکیل می شوند. انحلال پذیری ترکیبات اورانیم در آب، میزان تحرک پذیری آنها در محیط زیست و سمیت آنها را تعیین می کند. 
در هوا، غلظت اورانیم بسیار اندک است. حتی در غلظتهای بالاتر از حد معمول هم میزان اورانیم بسیار اندکی در هر متر مکعب از هوا وجود دارد و کمتر از یک اتم در روز منتقل می شود. اورانیم در هوا به صورت گرد و غبار وجود دارد که می تواند از طریق ته نشینی یا بارش، وارد آب سطحی شده و یا روی گیاهان و خاکها بنشیند. سپس این اورانیم روی رسوبات موجود در آب یا لایه های پایینی خاک می نشیند و در آنجا با اورانیم موجود مخلوط می شود. 
قسمت عمده اورانیم موجود در آب، اورانیم محلول است که مربوط به سنگ و خاکی است که آب با خود آورده است. بخشی از این اورانیم به صورت معلق است و بهآب حالت گل آلود می دهد. تنها بخش اندکی از اورانیم موجود در آب از هوا وارد آب می شود. مقدار اورانیم موجود در آب آشامیدنی بسیار کم است. آبی که حاوی مقدار بسیار اندکی اورانیم است، معمولا برای آشامیدن سالم است. به خاطر طبیعت اورانیم، احتمال تجمع اورانیم در ماهی ها یا گیاهان بسیار اندک است و اورانیمی که جذب می شود، به سرعت از راه ادرار یا مدفوع دفع می شود. 
اورانیم با غلظتهای مختلف در خاک وجود دارد و معمولا غلظت آن بسیار پایین است. انسان از راه فعالیتهای صنعتی باعث افزایش میزان اورانیم موجود در خاک شده است. ترکیبات موجود در خاک با ترکیبات دیگر ترکیب شده و سالیان سال در خاک باقی می مانند بدون این که به سمت آب زیرزمینی حرکت کنند. غلظت اورانیم در خاکهای غنی از فسفات بیشتر است اما این مقدار هم مساله ساز نیست زیرا معمولا غلظت آن خیلی بیشتر از حد طبیعی خاکهای غیرآلوده نیست. 
گیاهان از طریق ریشه اورانیم را جذب می کنند و آن را در همانجا ذخیره می کنند. در نتیجه در ریشه گیاهانی مانند تربچه، میزان غلظت اورانیم بیشتر از حد طبیعی است. وقتی گیاه شسته می شود، اورانیم زدوده می شود. 
فرسایش پس مانده های معدنی هم باعث انتشار مقدار زیادی از اورانیم در محیط زیست می شود. 




عنصر U 



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر اورانیم :
عدد اتمی: 92
جرم اتمی: 238.0289
نقطه ذوب: C° 1135
نقطه جوش : C° 3815
شعاع اتمی : pm 156
ظرفیت: 3، 4، 5 و 6 
رنگ: خاکستری متالیک
حالت استاندارد: جامد رادیواکتیو
نام گروه: آکتنید
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 686.4
شکل الکترونی: Rn5f36d17s2
شعاع یونی : Å 0.52
الکترونگاتیوی: 1.38
حالت اکسیداسیون: 3، 4، 5 و 6 
دانسیته: 19.05
گرمای فروپاشی : Kj/mol 6.12
گرمای تبخیر : Kj/mol 417
گرمای ویژه: J/g Ko 0.12
دوره تناوبی:7

درجه اشتعال : در حالت جامد اشتعال پذیر 
شماره سطح انرژی : 7
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 21
ششمین انرژی : 9
هفتمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
U-230 20.8 روز
U-231 4.2 روز
U-232 70.0 سال
U-233 159000.0 سال
U-234 247000.0 سال
U-235 7.0004E8 سال
U-236 2.34E7 سال
U-237 6.75 روز
U-238 4.47E9 سال
U-239 23.5 دقیقه
U-240 14.1 ساعت

اشکال دیگر :
هیدرید اورانیم UH3
اکسید اورانیم UO ، دی اکسید اورانیم UO2 ، پنتا ااکسید دی اورانیم U2O5 ، تری اکسید اورانیم UO3
تری کلرید اورانیم UCl3 ، تترا کلرید اورانیم UCl4 ، پنتا کلرید اورانیم UCl5 ، هگزا کلرید اورانیم UCl6

موارد استفاده : برای سوخت راکتورهای هسته ای 
منابع : سنگها ، کانی های اورانیت و کارنوتیت 

 


[ سه شنبه 91/7/25 ] [ 12:11 صبح ] [ نبی ایمانی ] [ نظرات () ]
.: Weblog Themes By SibTheme :.

درباره وبلاگ

امکانات وب
بی باکس

بازدید امروز: 42
بازدید دیروز: 53
کل بازدیدها: 39828