யுரேனியம் (யு), கால அட்டவணையின் ஆக்டினாய்டு தொடரின் கதிரியக்க வேதியியல் உறுப்பு, அணு எண் 92. இது ஒரு முக்கியமான அணு எரிபொருள்.
ஆக்டினாய்டு உறுப்பு
குழுவின் உறுப்பினர்கள், யுரேனியம் (மிகவும் பழக்கமானவை) உட்பட, இயற்கையாகவே நிகழ்கின்றன, பெரும்பாலானவை மனிதனால் உருவாக்கப்பட்டவை. யுரேனியம் மற்றும் புளூட்டோனியம் இரண்டும் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளன
யுரேனியம் பூமியின் மேலோட்டத்தில் ஒரு மில்லியனுக்கு இரண்டு பகுதிகளைக் கொண்டுள்ளது. சில முக்கியமான யுரேனியம் தாதுக்கள் பிட்ச்லெண்டே (தூய்மையற்ற U 3 O 8), யுரேனைட் (UO 2), கார்னோடைட் (ஒரு பொட்டாசியம் யுரேனியம் வனாடேட்), ஆட்டூனைட் (ஒரு கால்சியம் யுரேனியம் பாஸ்பேட்) மற்றும் டார்பர்னைட் (ஒரு செப்பு யுரேனியம் பாஸ்பேட்). இவை மற்றும் மீட்டெடுக்கக்கூடிய பிற யுரேனியம் தாதுக்கள், அணு எரிபொருட்களின் ஆதாரங்களாக, புதைபடிவ எரிபொருட்களின் அறியப்பட்ட அனைத்து மீட்கக்கூடிய வைப்புகளையும் விட பல மடங்கு அதிக ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன. ஒரு பவுண்டு யுரேனியம் 1.4 மில்லியன் கிலோகிராம் (3 மில்லியன் பவுண்டுகள்) நிலக்கரியை விட அதிக ஆற்றலை அளிக்கிறது.
யுரேனியம் தாது வைப்பு பற்றிய கூடுதல் தகவல்களுக்கும், சுரங்க, சுத்திகரிப்பு மற்றும் மீட்பு நுட்பங்களைப் பற்றியும், யுரேனியம் செயலாக்கத்தைப் பார்க்கவும். யுரேனியம் உற்பத்தி குறித்த ஒப்பீட்டு புள்ளிவிவர தரவுகளுக்கு, அட்டவணையைப் பார்க்கவும்.
யுரேனியம்
| நாடு | என்னுடைய உற்பத்தி 2013 (மெட்ரிக் டன்) | உலக சுரங்க உற்பத்தியில்% |
|---|---|---|
| * மதிப்பீடு. | ||
| ஆதாரம்: உலக அணுசக்தி சங்கம், உலக யுரேனியம் சுரங்க உற்பத்தி (2014). | ||
| கஜகஸ்தான் | 22,574 | 37.9 |
| கனடா | 9,332 | 15.6 |
| ஆஸ்திரேலியா | 6,350 | 10.6 |
| நைஜர் * | 4,528 | 7.6 |
| நமீபியா | 4,315 | 7.2 |
| ரஷ்யா | 3,135 | 5.3 |
| உஸ்பெகிஸ்தான் * | 2,400 | 4.0 |
| அமெரிக்கா | 1,835 | 3.1 |
| சீனா* | 1,450 | 2.4 |
| மலாவி | 1,132 | 1.9 |
| உக்ரைன் | 1,075 | 1.9 |
| தென்னாப்பிரிக்கா | 540 | 0.9 |
| இந்தியா * | 400 | 0.7 |
| செ குடியரசு | 225 | 0.4 |
| பிரேசில் | 198 | 0.3 |
| ருமேனியா * | 80 | 0.1 |
| பாகிஸ்தான் * | 41 | 0.1 |
| ஜெர்மனி | 27 | 0.0 |
| உலக மொத்தம் | 59,637 | 100 |
யுரேனியம் என்பது அடர்த்தியான, கடினமான உலோக உறுப்பு ஆகும், இது வெள்ளி வெள்ளை நிறத்தில் இருக்கும். இது நீர்த்துப்போகக்கூடியது, இணக்கமானது மற்றும் அதிக மெருகூட்டலை எடுக்கும் திறன் கொண்டது. காற்றில் உலோகம் கெட்டு, இறுதியாகப் பிரிக்கும்போது தீப்பிழம்புகளாக உடைகிறது. இது மின்சாரத்தின் ஒப்பீட்டளவில் மோசமான கடத்தி ஆகும். அண்மையில் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட யுரேனஸ் கிரகத்தின் பெயரைக் கொண்ட ஜெர்மன் வேதியியலாளர் மார்ட்டின் ஹென்ரிச் கிளாப்ரோத்தால் (1789) கண்டுபிடிக்கப்பட்ட போதிலும், யுரேனியம் டெட்ராக்ளோரைடு (யு.சி.எல் 4) ஐக் குறைப்பதன் மூலம் உலோகமே முதன்முதலில் தனிமைப்படுத்தப்பட்டது (1841) பிரெஞ்சு வேதியியலாளர் யூஜின்-மெல்ச்சியோர் பெலிகோட் பொட்டாசியம்.
1869 ஆம் ஆண்டில் ரஷ்ய வேதியியலாளர் டிமிட்ரி மெண்டலீவ் அவ்வப்போது அமைப்பை உருவாக்கியது யுரேனியத்தின் மீது மிகப் பெரிய வேதியியல் உறுப்பு என்று கவனம் செலுத்தியது, இது 1940 ஆம் ஆண்டில் முதல் டிரான்ஸ்யூரேனியம் உறுப்பு நெப்டியூனியத்தைக் கண்டுபிடிக்கும் வரை இருந்தது. 1896 ஆம் ஆண்டில் பிரெஞ்சு இயற்பியலாளர் ஹென்றி பெக்கரல் யுரேனியத்தில் கண்டுபிடிக்கப்பட்டார். கதிரியக்கத்தின் நிகழ்வு, 1898 ஆம் ஆண்டில் பிரெஞ்சு இயற்பியலாளர்களான மேரி மற்றும் பியர் கியூரி ஆகியோரால் முதன்முதலில் பயன்படுத்தப்பட்டது. இந்த சொத்து பின்னர் பல உறுப்புகளில் காணப்பட்டது. யுரேனியம், அதன் அனைத்து ஐசோடோப்புகளிலும் கதிரியக்கமானது, இயற்கையாகவே யுரேனியம் -238 (99.27 சதவீதம், 4,510,000,000 ஆண்டு அரை ஆயுள்), யுரேனியம் -235 (0.72 சதவீதம், 713,000,000 ஆண்டு அரை ஆயுள்), மற்றும் யுரேனியம் -234 (0.006 சதவீதம், 247,000 ஆண்டு அரை ஆயுள்). யுரேனியத்தின் இறுதி சிதைவு தயாரிப்பு, யுரேனியம் கொண்ட சில பாறைகளில் ஈயத்தின் அளவை அளவிடுவதன் மூலம் இந்த நீண்ட அரை ஆயுள் பூமியின் வயதை தீர்மானிக்க உதவுகிறது. கதிரியக்க யுரேனியம் சிதைவு தொடரின் மகள்களில் யுரேனியம் -238 பெற்றோர் மற்றும் யுரேனியம் -234; யுரேனியம் -235 ஆக்டினியம் சிதைவு தொடரின் பெற்றோர். ஆக்டினாய்டு உறுப்பு என்பதையும் காண்க.
ஜேர்மன் வேதியியலாளர்களான ஓட்டோ ஹான் மற்றும் ஃபிரிட்ஸ் ஸ்ட்ராஸ்மேன் ஆகியோர் 1938 இன் பிற்பகுதியில் யுரேனியத்தில் அணுக்கரு பிளவு நிகழ்வை மெதுவான நியூட்ரான்களால் குண்டு வீசப்பட்டதைக் கண்டறிந்த பின்னர் யுரேனியம் உறுப்பு தீவிர ஆய்வு மற்றும் பரந்த ஆர்வத்திற்கு உட்பட்டது. இத்தாலிய நாட்டைச் சேர்ந்த அமெரிக்க இயற்பியலாளர் என்ரிகோ ஃபெர்மி (1939 இன் ஆரம்பத்தில்) நியூட்ரான்கள் பிளவுபடுத்தும் பொருட்களில் ஒன்றாக இருக்கலாம், இதனால் பிளவு ஒரு சங்கிலி எதிர்வினையாக தொடரலாம் என்று பரிந்துரைத்தார். ஹங்கேரியில் பிறந்த அமெரிக்க இயற்பியலாளர் லியோ சிலார்ட், அமெரிக்க இயற்பியலாளர் ஹெர்பர்ட் எல். ஆண்டர்சன், பிரெஞ்சு வேதியியலாளர் ஃப்ரெடெரிக் ஜோலியட்-கியூரி மற்றும் அவர்களது சக பணியாளர்கள் இந்த கணிப்பை உறுதிப்படுத்தினர் (1939); பின்னர் விசாரணை 2 சராசரியாக என்று காட்டியது 1 / 2 அணு நியூட்ரான்களும் பிளப்பு போது வெளியாகும். அந்த கண்டுபிடிப்புகள் முதல் சுய-நீடித்த அணுசக்தி சங்கிலி எதிர்வினை (டிசம்பர் 2, 1942), முதல் அணுகுண்டு சோதனை (ஜூலை 16, 1945), போரில் கைவிடப்பட்ட முதல் அணுகுண்டு (ஆகஸ்ட் 6, 1945), முதல் அணுசக்தியால் இயக்கப்பட்டது நீர்மூழ்கி கப்பல் (1955), மற்றும் முதல் முழு அளவிலான அணுசக்தியால் இயங்கும் மின் ஜெனரேட்டர் (1957).
ஒப்பீட்டளவில் அரிதான ஐசோடோப்பு யுரேனியம் -235 (இயற்கையாக நிகழும் ஒரே பிஸ்ஸைல் பொருள்) இல் மெதுவான நியூட்ரான்களுடன் பிளவு ஏற்படுகிறது, இது அதன் பல்வேறு பயன்பாடுகளுக்காக ஏராளமான ஐசோடோப்பு யுரேனியம் -238 இலிருந்து பிரிக்கப்பட வேண்டும். எவ்வாறாயினும், யுரேனியம் -238, நியூட்ரான்களை உறிஞ்சி எதிர்மறை பீட்டா சிதைவுக்கு உட்பட்ட பிறகு, புளூட்டோனியத்தின் செயற்கை உறுப்புக்குள் மாற்றப்படுகிறது, இது மெதுவான நியூட்ரான்களுடன் பிளவுபடுகிறது. எனவே, இயற்கை யுரேனியத்தை மாற்றி மற்றும் வளர்ப்பு உலைகளில் பயன்படுத்தலாம், இதில் அரிய யுரேனியம் -235 ஆல் பிளவு நீடிக்கிறது மற்றும் யுரேனியம் -238 பரிமாற்றத்தால் புளூட்டோனியம் ஒரே நேரத்தில் தயாரிக்கப்படுகிறது. ஃபிஸைல் யுரேனியம் -233 அணுசக்தி எரிபொருளாக பயன்படுத்த ஒருங்கிணைக்கப்படலாம், இது இயற்கையில் ஏராளமாக இருக்கும், அல்லாத ஃபோசியல் தோரியம் ஐசோடோப் தோரியம் -232 இலிருந்து அணு எரிபொருளாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. உருமாற்ற வினைகளால் செயற்கை டிரான்ஸ்யூரேனியம் கூறுகள் தயாரிக்கப்பட்ட முதன்மை பொருளாகவும் யுரேனியம் முக்கியமானது.
வலுவாக எலக்ட்ரோபோசிட்டிவ் கொண்ட யுரேனியம், தண்ணீருடன் வினைபுரிகிறது; இது அமிலங்களில் கரைகிறது, ஆனால் காரங்களில் இல்லை. முக்கியமான விஷத்தன்மை மாநிலங்களில் +4 உள்ளன (ஆக்சைடு UO என 2, tetrahalides வருகிறது யூசிஎல்லின் போன்ற 4, மற்றும் பச்சை அக்வஸ் அயன் யூ 4 +) மற்றும் +6 (ஆக்சைடு போன்ற UO 3, ஹெக்ஸாஃப்ளூரைட் UF மூலம் 6, மற்றும் மஞ்சள் uranyl அயன் UO 2 2+). ஒரு நீர்வாழ் கரைசலில் யுரேனியம் யுரேனைல் அயனியாக மிகவும் நிலையானது, இது ஒரு நேரியல் அமைப்பு [O = U = O] 2+. யுரேனியம் ஒரு +3 மற்றும் +5 நிலையை வெளிப்படுத்துகிறது, ஆனால் அந்தந்த அயனிகள் நிலையற்றவை. கரைந்த ஆக்ஸிஜன் இல்லாத தண்ணீரில் கூட சிவப்பு U 3+ அயன் மெதுவாக ஆக்ஸிஜனேற்றப்படுகிறது. UO 2 + அயனியின் நிறம் தெரியவில்லை, ஏனெனில் இது விகிதாச்சாரத்திற்கு உட்படுகிறது (UO 2 + ஒரே நேரத்தில் U 4 + ஆக குறைக்கப்பட்டு UO 2 2+ ஆக ஆக்ஸிஜனேற்றப்படுகிறது) மிகவும் நீர்த்த கரைசல்களில் கூட.
யுரேனியம் கலவைகள் மட்பாண்டங்களுக்கான வண்ணமயமாக்கல் முகவர்களாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. யுரேனியம் ஹெக்ஸாஃப்ளூரைடு (யுஎஃப் 6) என்பது 25 ° C (77 ° F) இல் வழக்கத்திற்கு மாறாக அதிக நீராவி அழுத்தத்துடன் (115 டோர் = 0.15 ஏடிஎம் = 15,300 பா) ஒரு திடமாகும். யுஎஃப் 6 வேதியியல் ரீதியாக மிகவும் வினைபுரியும், ஆனால், நீராவி நிலையில் அதன் அரிக்கும் தன்மை இருந்தபோதிலும், யுரேனியம் -235 ஐ யுரேனியம் -235 இலிருந்து பிரிக்கும் வாயு-பரவல் மற்றும் வாயு-மையவிலக்கு முறைகளில் யுஎஃப் 6 பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
ஆர்கனோமெட்டிக் கலவைகள் ஒரு சுவாரஸ்யமான மற்றும் முக்கியமான சேர்மங்களின் குழுவாகும், இதில் உலோக-கார்பன் பிணைப்புகள் ஒரு உலோகத்தை கரிம குழுக்களுடன் இணைக்கின்றன. யுரேனோசீன் என்பது ஒரு ஆர்கனூரேனியம் கலவை U (C 8 H 8) 2 ஆகும், இதில் யுரேனியம் அணு சைக்ளோக்டாடெட்ரீன் சி 8 எச் 8 தொடர்பான இரண்டு கரிம வளைய அடுக்குகளுக்கு இடையில் மணல் அள்ளப்படுகிறது. 1968 ஆம் ஆண்டில் அதன் கண்டுபிடிப்பு ஆர்கனோமெட்டிக் வேதியியலின் ஒரு புதிய பகுதியைத் திறந்தது.
உறுப்பு பண்புகள்
| அணு எண் | 92 |
|---|---|
| அணு எடை | 238.03 |
| உருகும் இடம் | 1,132.3 ° C (2,070.1 ° F) |
| கொதிநிலை | 3,818 ° C (6,904 ° F) |
| குறிப்பிட்ட ஈர்ப்பு | 19.05 |
| ஆக்சிஜனேற்றம் நிலைகள் | +3, +4, +5, +6 |
| வாயு அணு நிலையின் எலக்ட்ரான் உள்ளமைவு | [Rn] 5f 3 6d 1 7s 2 |
