Uran

Z Enpedie
Přejít na: navigace, hledání

Uran byl objeven M. H. Klaprothem r. 1789 ve smolinci z Johanngeorgenstadtu a pojmenován byl po planetě Uran, objevené osm let předtím. Klaproth však nalezl kysličník UO2, kovový uran připravil E. M. Péligot až v r. 1841. Radioaktivní vlastnosti uranu nalezl r. 1896 H. Becquerel.

Všechny izotopy uranu 92U (nukleonová čísla 217 až 242) jsou radioaktivní a patří do chemické skupiny aktinoidů. Je to bílý lesklý kov o vysoké hustotě 19 g/cm3, tvrdý, tažný a kujný. Vystupuje jako prvek dvoj- až šestimocný, přičemž šestimocné sloučeniny uranu jsou nejstabilnější.

V přírodě se uran vyskytuje jako směs tří radioaktivních izotopů, 234U (0,004 %), 235U (0,7 %) a 238U (více než 99 %), poslední izotop má nejdelší poločas (4,5×109 let). Nejvíce uranu obsahuje ruda smolinec (uraninit, UO2 s příměsí oxidů olova, thoria a radia). Velká ložiska uranové rudy se vyskytují např. v Kazachstánu, severní Americe, Austrálii, jižní Africe, Rusku. Uranová ložiska v Evropě, včetně slavného jáchymovského, ztrácejí na významu. Uran se vyskytuje také v uhelných ložiskách, a proto uhelné elektrárny uvolňují při svém provozu radioaktivitu do životního prostředí.

Výroba uranu se provádí složitým postupem loužení koncentrátu uranové rudy kyselinou dusičnou, sírovou nebo chlorovodíkovou. V prvním případě uran přejde na rozpustný dusičnan uranylu. Z roztoku se pomocí kyseliny sírové vysráží příměsi ve formě nerozpustných síranů, které se odfiltrují. Filtrát se extrahuje éterem, po odpaření rozpouštědla se čistý dusičnan opět rozpustí ve vodě a oxiduje se peroxidem vodíku na hydratovaný oxid uranový, který se zahřáním převede na bezvodý oxid UO3. Oxid uranový se působením fluorovodíku nebo fluoridu amonného převede na fluorid uraničitý UF4, který se posléze redukuje vápníkem na kovový uran. Využívá se také redukce oxidu uranového vodíkem nebo hliníkem, s vynecháním mezistupně převodu UO3 na UF4.

Pro využití uranu v jaderných elektrárnách je třeba obohatit přírodní směs izotopem uranu 235 z původních 0,7 % na cca 2 až 4 %. Nejpoužívanější fyzikální metody obohacování jsou centrifugace, laserová nebo elektromagnetická separace, difúze nebo ionex.