اورانیوم چیست؟

دپارتمان آموزش2017/05/13بروزرسانی در: 2023/06/27

0 مطالعه: 2 دقیقه

اورانیوم عنصری فلزی، رادیواکتیو و نقره‌ای است. این عنصر به صورت اکسید اورانیوم در نوعی اورانیت به نام پیچبلاند (Pitchblende) یافت می‌شود. اورانیوم در سال 1789 میلادی توسط مارتین کلاپروت (Martin Klaproth) – شیمیدان آلمانی – کشف شد. هانری بکرل (Henri Becquerel) – دانشمند فرانسوی – در سال 1896 میلادی ضمن آزمایش‌هایی که روی ترکیبات اورانیوم انجام می‌داد، متوجه شد که این عنصر دارای خاصیت رادیواکتیوی است.

اورانیوم فلزی براق و سفید رنگ است، ولی در مجاورت هوا تغییر رنگ می‌دهد و سیاه می‌شود. این فلز بسیار سنگین است. بطوریکه 0.028 متر مکعب آن حدود نیم تن وزن دارد. در گذشته از این ماده برای رنگ آمیزی ابریشم و ظروف چینی استفاده می‌شد.

اورانیوم طبیعی ترکیبی از دو ایزوتوپ 238 و 235 است. 99.27 درصد اورانیوم موجود در طبیعت، اورانیوم 238 و 0.72 درصد آن، اورانیوم 235 است.

این فلز به دلیل داشتن دو ویژگی منحصر به فرد، ماده‌ای بسیار گرانبها و با ارزش است. اولین ویژگی آن، داشتن خاصیت رادیواکتیوی است. اشعه رادیواکتیوی که از هسته اورانیوم خارج می‌شود، کاربردهای بسیاری دارد. از این اشعه در کشاورزی، صنایع، زیست‌شناسی و تحقیقات پزشکی استفاده می‌شود. ویژگی دیگر اورانیوم، انرژیی است که با شکافت هسته این ماده بدست می‌آید.

انرژی حاصل از شکافت هسته‌ای اورانیوم

دانشمندان در سال 1938 میلادی پی بردند که اورانیوم را می‌توان توسط ذرات نوترون بمباران کرد و هسته آن را شکافت. شکافت هسته‌ای روشی است که طی آن، هسته اتم اورانیوم 235 توسط ذرات نوترون بمباران شده، به دو قسمت تقسیم می‌شود. در نتیجه نیرو و گرمای بسیار زیادی آزاد می‌شود. در سال 1945 میلادی بمب اتمی (که با استفاده از همین روش ساخته شده بود) در جنگ جهانی دوم علیه کشور ژاپن مورد استفاده قرار گرفت. پس از آن، اورانیوم ارزش و اهمیت روز افزونی یافت.

امروزه از انرژی حاصل از شکافت هسته‌ای برای تولید انرژی الکتریکی استفاده می‌شود. جالب است بدانید که انرژی حاصل از یک کیلوگرم اورانیوم با انرژی حاصل از سه میلیون کیلوگرم زغال سنگ برابر است. به همین جهت از اورانیوم 235 به عنوان سوخت در راکتورهای هسته‌ای استفاده می‌شود. انرژیی که از شکافت هسته‌ای در راکتورهای اتمی بدست می‌آید، برای حرارت دادن آب و تبدیل آن به بخار مورد استفاده قرار می‌گیرد. این بخار، توربین‌ها را به حرکت در می‌آورد و موجب تولید الکتریسیته می‌شود.

از اورانیوم برای جذب اشعه ایکس و اشعه گاما نیز استفاده می‌شود. از اکسیدهای این عنصر می‌توان به عنوان کاتالیزور در برخی از فعل و انفعالات شیمیایی استفاده کرد. چهار میلیونیم از پوسته زمین را اورانیوم تشکیل داده است. ترکیبات اورانیوم در سنگ‌ها نیز یافت می‌شوند. سنگ پیچبلنده مهم‌ترین سنگ معدن اورانیوم است. ذخایر اورانیوم جهان بیشتر در انگلستان، هند و آفریقا یافت می‌شوند.