اليورانوم

اليورانيوم الطبيعي:

اليورانيوم فلز مشع أبيض فضي اللون، رمزه الكيميائي U. وهو مصدر الطاقة المستخدمة في توليد الطاقة الكهربائية في كل محطات القدرة النووية التجارية الكبيرة. فبإمكان قطعة من اليورانيوم في حجم كرة المضرب إطلاق كمية من الطاقة تساوي كمية الطاقة التي تطلقها حمولة من الفحم الحجري يبلغ وزنها ثلاثة ملايين ضعف وزن قطعة اليورانيوم. وينتج اليورانيوم أيضًا الانفجارات الهائلة لبعض الأسلحة النووية.

واليورانيوم هو ثاني أثقل عنصر موجود في الطبيعة بعد البلوتونيوم. ويستغل المهندسون ثقل اليورانيوم في عدد من التطبيقات، حيث يستخدمون اليورانيوم في البوصلات الدوارة في الطائرات، لحفظ توازن الجنيحات وغيرها من سطوح التحكم في الطائرات والمركبات الفضائية، وللوقاية من الإشعاع باستخدام اليورانيوم غطاء. واليورانيوم المستخدم في هذه التطبيقات ذو خاصية إشعاعية ضعيفة جدًا. ويستخدم العلماء اليورانيوم أيضًا لتحديد أعمار الصخور والمياه الجوفية وترسبات الترافرتين (أحد أشكال الحجر الجيري) في المواقع الأثرية.

يوجد اليورانيوم أساسًا في الصخور، ولكن بتركيزات منخفضة جدًا. ففي المتوسط، يوجد 26 رطلاً فقط من اليورانيوم في كل مليون رطل من القشرة الأرضية. ويوجد اليورانيوم بتركيزات أقل من ذلك في الأنهار والبحيرات والمحيطات وغيرها من الأجسام المائية، حيث يوجد ما بين 0,1 رطل و10 أرطال من اليورانيوم في كل بليون رطل من الماء، بما تحتويه
من مواد محتوية على اليورانيوم.
يعد اليورانيوم من أهم العناصر المشعة الرئيسة في الطبيعة اكتشفه العالم الكيمائي الألماني مارتن كلابروث عام (1789) وقد جاءت تسميته مشتقة من كوكب (يورانوس) ثم أمكن عزل الشكل المعدني للعنصر لأول مرة عام (1841) أما خصائصه الإشعاعية فقد تم إثباتها وتوضيحها عملياً من لدن العالم الفيزيائي الفرنسي هنري بكرل عام (1896) ,
ينحل (U 238) وذلك بانبعاث جسيمات ألفا وأشعة كاما فيتحول إلى (234 Th) لينتهي به الأمر إلى عنصر الرصاص المستقر.
يتكون اليورانيوم في الطبيعة من ثلاثة نظائر (متساوية في العدد الذري وتختلف في العدد الكتلي) هي :-
1- 238 U نسبته في الطبيعة (%99.275) وعمر النصف له(4.47) بليون سنة.
2- 235Uنسبته في الطبيعة(%0.720) وعمر النصف له (704) مليون سنة.
3- U 234 نسبته في الطبيعة (%0.005) وعمر النصف له (250) ألف سنة.
صفات اليورانيوم الفيزيائية هي:-
1- كثافته تساوي (19.04 g/cm3).
2- درجة غليانه (Boiling Point) تبلغ (ْ3818C).
3- درجة انصهاره (ْ1133C).
يوجد اليورانيوم في الطبيعة بشكل أكاسيد ثنائية (UO2) أو ثلاثية(UO3) أو بشكل مركبات سيليكية وفي جميع أنواع الصخور والترب بتراكيز مختلفة بحيث يصل تركيزه في الصخور الفوسفاتية إلى (120 ppm) , أما في الصخور الحامضية والتربة فيتراوح تركيزه بين (0.3 -11.7 ppm) .

مصادر اليورانيوم:
اليورانيوم يوجد في معظم القارات. تمتلك الولايات المتحدة أكبر الرواسب، تليها كندا ثم أستراليا. ولا تتوفر معلومات عن رواسب اليورانيوم في بعض الأقطار.
المصدر الأساسي لليورانيوم هو اليورانينيت، ومن أهم أنواعه البتشبلند، الذي اكتشف فيه اليورانيوم لأول مرة. ومن الخامات الرئيسية الأخرى اليورانوفان والكوفينيت والكارنوتيت. وقد يحتوي الحجر الجيري والفوسفات على ترسبات قيمة من خامات اليورانيوم، بينما يحتوي الجرانيت عادة على كميات قليلة من اليورانيوم.