Uran

Från GuldWiki
Hoppa till: navigering, sök
Uran
U-TableImage.png
Tecken
U
Atomnr.
92
Grupp
3
Period
7
Block
f
Allmänt
Ämnesklassaktinoider
Densitet19100 kg/m3 (273 K)
Hårdhet6
UtseendeSilvrig metallisk
Utseende
Atomens egenskaper
Atommassa238,0289 u
Atomradie (beräknad)175 pm
Elektronkonfiguration[Rn]6d17s25f3
e per skal2, 8, 18, 32, 21, 9, 2
Oxidationstillstånd (O)4, 6 (svag bas)
Kristallstrukturortorombisk
Ämnets fysiska egenskaper
Aggregationstillståndfast
Smältpunkt1405 K (1132 °C)
Kokpunkt4407 K (4134 °C)
Molvolym12,49 ·10-6 m3/mol
Ångbildningsvärme477 kJ/mol
Smältvärme15,48 kJ/mol
Ljudhastighet3155 m/s vid 293,15 K
Diverse
Elektronegativitet1,38 (Paulingskalan)
Värmekapacitet120 J/(kg·K)
Elektrisk ledningsförmåga3,8·106 S/m (Ω−1·m−1)
Värmeledningsförmåga27,6 W/(m·K)
1a jonisationspotential597,6 kJ/mol
2a jonisationspotential1420 kJ/mol
Stabilaste isotoper
Isotop F % Halv.tid Typ Energi (MeV) Prod.
232U syntetisk 68,9 år α och SF 5,414 228Th
233U syntetisk 159200 år α och SF 4,909 229Th
234U 0,006 % 245500 år α och SF 4,859 230Th
235U 0,72 % 7,038·108 år α och SF 4,679 231Th
236U syntetisk 2,342·107 år α och SF 4,572 232Th
238U 99,275 % 4,468·109 år α och SF 4,270 234Th
SI-enheter & STP används om ej annat angivits.

Uran är ett radioaktivt grundämne som tillhör aktiniderna. Uran, som är en metall, har det högsta atomnumret av de naturliga grundämnena, det vill säga de tyngsta atomerna. Detta betyder dock inte ämnet är det tyngsta mätt i densitet. I detta avseende ligger uran endast på sjunde plats och kommer efter bland annat osmium och iridium. Uran är mer eller mindre radioaktivt beroende på isotop. Naturligt uran består av 99,28 procent 238U, 0,72 procent 235U och 0,006 procent 234U[1][2]. Fission av (oftast förädlat) uran är kraftkällan i kärnkraftverk och vissa typer av kärnvapen. Ämnet uran upptäcktes år 1789 av den tyske apotekaren Martin Heinrich Klaproth.

Uran som ska användas i de flesta typer av kärnkraftverk anrikas i en kostsam process så att halten 235U uppgår till omkring 3 %. Vissa speciella typer av kärnreaktorer, som de som används i atomubåtar, kräver 50-90 % eller mer 235U (även kallat HEU, highly enriched uranium, "höganrikat uran"). En speciell typ av kärnreaktor, tungvattenreaktorer, kan använda naturligt uran direkt. Det överblivna 238U kallas utarmat uran och kan inte användas till kärnklyvning. I begränsad omfattning används det på grund av sin höga densitet som tyngd och ballast i olika sammanhang.

Uran-238 som använts i en kärnreaktor kommer att delvis transmuteras till plutonium som sedan kan utvinnas och användas till kärnvapen. Även höganrikat uran kan användas för att framställa kärnvapen.

Urans CAS-nummer är 7440-61-1.

Uran i världen

OECD/NEA och IAEA uppskattar i en gemensam rapport den kända globala tillgången av konventionell uran som kan brytas för mindre än 130 dollar per kg till 4,7 miljoner ton. Baserat på produktionen 2004 av el från kärnkraft räcker dessa kända tillgångar till 85 års produktion. Med bridreaktorteknologi räcker de i 2 500 år. Om hänsyn tas till den totala tillgången av exploaterbart uran, det vill säga både identifierade och oidentifierade tillgångar, uppskattar man i rapporten att 2004 års uranbaserade elproduktion skulle kunna upprätthållas i 20 000 år med bridreaktorer[3][4].

Uran i Sverige

Sveriges berggrund är rik på uran. Flera olika bergarter är kända för sina höga uranhalter, som exempel kan nämnas alunskiffer och olika graniter. Under åren 1965-1969 (och i försöksverksamhet fram till 1981) anrikades svensk uran vid Ranstadsverket, 13 km utanför Skövde. Sedan 2005 pågår åter prospektering för uranbrytning i Sverige.

Under 1970- och 1980-talen gjorde staten omfattande inventeringar av förekomsten av uran i Sverige. I de flesta andra länder har någon motsvarande inventering inte skett och de urantillgångar som finns med i officiell statistik är därför oftast bara de som prospekteringsbolag identifierat.

I OECD:s, IAEA:s och NEA:s statistik över världens brytvärda uranreserver är Sveriges andel mindre än 1 procent.

Källor

Se även

Mall:Kärnkraft