Unsur Uranium – sifat, kegunaan, kelimpahan

Uranium adalah unsur logam yang tidak ditemukan dalam golongan tertentu pada tabel periodik, tetapi terletak di antara protaktinium dan neptunium. Ia memiliki nomor atom sama dengan 92, massa atomnya adalah 238,0289 unit dan diidentifikasi dengan simbol kimia U.

Logam ini adalah unsur paling melimpah ke-51 di kerak bumi, yang terdiri dari sedikit 4 bagian per juta kerak. Secara alami, uranium ditemukan dalam 3 bentuk isotop dalam senyawa mineral, di mana isotop U-238 adalah yang paling umum.

Penemuan uranium dikaitkan dengan ahli kimia Jerman Martin Klaproth, yang pada tahun 1789 mendeteksinya dalam bentuk oksida. Selain itu, ia menamai elemen baru ini untuk menghormati planet Uranus, yang baru-baru ini ditemukan pada waktu itu.

Karakteristik

Uranium adalah logam yang termasuk dalam seri aktinida, di mana semua elemen bersifat radioaktif.

Logam ini radioaktifnya lemah, dan semua isotopnya tidak stabil.

Secara total ia memiliki 27 isotop, beberapa berasal dari alam dan lainnya berasal dari sintetis. Isotop uranium yang paling umum adalah U-238, U-235, dan U-234.

Uranium merupakan salah satu logam alam dengan berat atom tertinggi. Kepadatannya 70% lebih besar dari timbal, dan sedikit lebih rendah dari tungsten.

Karena radioaktivitasnya, isotop dan senyawa uranium bersifat racun dan berbahaya bagi organisme manusia dan hewan pada umumnya.

Inti uranium mengalami reaksi berantai, yang dipicu oleh interaksi dengan neutron, untuk menghasilkan energi dalam reaktor pembangkit listrik tenaga nuklir.

Dalam panorama global produksi uranium, negara-negara seperti Kanada, Australia, Kazakhstan, Rusia, Nigeria, Namibia, Brasil, dan Republik Demokratik Kongo menonjol.

Sifat fisik Uranium

  • Pada suhu 1132 ° C ia mengembangkan titik lelehnya, dan pada 4131 ° C mencapai titik didihnya.
  • Pada suhu 20 ° C dan atmosfer bertekanan, ia memiliki kerapatan 1950 kg / m3.
  • Keadaan agregasinya yang biasa adalah padat.
  • Struktur kristal solid state didasarkan pada geometri ortorombik.
  • Secara organoleptik, ini adalah logam perak abu-abu yang relatif keras.
  • Pada skala Mohs memiliki kekerasan sama dengan 6.
  • Ini adalah logam paramagnetik.
  • Unsur ini memiliki daya hantar listrik dan panas yang rendah.

Sifat kimia Uranium

  • Struktur atomnya yang paling umum terdiri dari 92 elektron, 92 proton, dan 146 neutron.
  • Elektron dalam uranium berosilasi dalam 7 tingkat energi.
  • Inti uranium secara intrinsik mampu menyimpan antara 142 dan 146 neutron.
  • Ini memiliki valensi sama dengan 6.
  • Bilangan oksidasi uranium adalah: +1, +2, +3, +4, +5 dan +6.
  • Secara alotropik, ia memiliki 3 varietas: uranium alfa, geometri kristal ortorombik; beta uranium, geometris tetragonal; dan gamma uranium, dengan geometri kubik berpusat pada tubuh.
  • Uranium logam bereaksi dengan unsur non-logam dan senyawanya, kecuali gas mulia.
  • Reaktivitas uranium meningkat dengan suhu.
  • Dalam larutan dengan asam klorida dan asam nitrat larut dalam cara lilin. Namun, dalam larutan dengan asam non-pengoksidasi seperti asam sulfat, fosfat, dan fluorida, ia bereaksi lambat.
  • Uranium praktis tidak memiliki reaktivitas saat berinteraksi dengan basa kuat.

Sifat mekanik Uranium

  • Ini adalah logam lunak dan ulet.
  • Ia memiliki anisotropi, sehingga sifatnya berfluktuasi ke segala arah.

Kegunaan

  • Penggunaan uranium yang paling terkenal adalah sebagai bahan bakar untuk fisi nuklir di pembangkit listrik. Inti dari isotop U-235 dibombardir dengan neutron energik yang menghasilkan reaksi berantai, yang menyebabkan transmutasi elemen dan pelepasan energi. Diperkirakan 3% dari energi listrik global dihasilkan di pembangkit listrik tenaga nuklir.
  • Lingkungan militer telah memanfaatkan potensi senjata uranium untuk menghasilkan bom fisi nuklir. Penggunaan uranium saat ini, terutama U-238, adalah sebagai komponen proyektil pengeboran padat dan sebagai penguat untuk pelindung tubuh, kendaraan militer, wadah bahan radioaktif, antara lain.
  • Berkat periode panjang semi-disintegrasi U-238 (4,47 miliar tahun), dimungkinkan untuk menentukan zaman batuan beku primordial, yang memungkinkan inovasi di bidang penanggalan radiometrik.
    Hulu ledak nuklir lintas benua – Rusia
  • Di pusat-pusat penelitian dan ilmiah berenergi tinggi, uranium murni digunakan untuk menghasilkan dan mengontrol sinar-X.
  • Uranium juga digunakan dalam produksi perangkat elektro-mekanis yang berfungsi sebagai stabilisator giroskopik untuk pesawat terbang, satelit buatan, dan perahu layar.

Kelimpahan

Uranium adalah unsur kimia yang sangat melimpah di Kazakhstan dengan 27,3%, Kanada 20,1%, Australia 15,7%, Nambia dengan 9,1%, Rusia dengan 7% dan Niger dengan produksi dunia 6,4%.

Namun, negara-negara lain seperti Brasil, Republik Demokratik Kongo, Peru, Spanyol, Kolombia, dan Venezuela menonjol.

Organisasi seperti OECD dan IAEA menyatakan bahwa cadangan dunia adalah rumah bagi lebih dari 300 juta ton Uranium.

Produksi

Perolehan uranium dilakukan melalui kegiatan penambangan pada deposit-deposit yang terletak di daerah-daerah tersebut di atas.

Seperti banyak unsur kimia, uranium tidak dapat ditemukan dalam bentuknya wajar jika tidak di gabungkan dengan logam lain.

Proses pemisahan dilakukan dengan elektrolisis uranium tetrafluorida terlarut, tetapi sebelum metode tersebut campuran dilebur dengan kalsium dan natrium klorida.

Perendaman batu dalam campuran panas ini menyebabkan reduksi uranium oksida dengan kalsium, aluminium atau karbon yang mengakibatkan pemisahan komponen.

Siapa yang menemukannya?

Uranium dianggap sebagai salah satu elemen terberat dalam tabel periodik, sehingga penemuannya terkait dengan aktivitas nuklir atau bom atom.

Sejauh ini, tidak ada nama spesifik yang dihasilkan tentang kemungkinan penemu uranium, tetapi mereka memastikan bahwa penampakan pertama terjadi di Rusia dan wilayah timur.

Pada tahun 1841, ahli kimia Prancis Eugene Melchior Peligot adalah orang pertama yang mengisolasi dan mengidentifikasi uranium sebagai unit yang dapat digunakan sebagai bahan untuk proses lain.

Sedangkan Henri Becquerel, pada tahun 1896, menemukan kekhasan radioaktifnya dan kemampuan untuk bereaksi atom dengan bahan kimia lain seperti logam.

Pada akhir 1930-an, peneliti Lise Maitner dan Otto Hahn menemukan bahwa dengan membombardir uranium dengan neutron, komponen tersebut cenderung menghasilkan unsur-unsur seperti barium dan kripton.

Reaksi berantai nuklir mandiri pertama dengan uranium terjadi pada tahun 1944, di tangan Enrico Fermín selama pembangunan bom atom pertama.

Banyak ilmuwan dan ahli kimia telah meyakinkan bahwa uranium adalah senyawa yang sangat berbahaya karena agresivitas responsnya terhadap beberapa proses dengan asam.

Saat ini, uranium merupakan unsur kimia yang digunakan sebagai bahan bakar reaktor nuklir dan kegiatannya terkait dengan pembangunan pesawat ruang angkasa.

Related Posts