STRUKE:

uranij

uranij (po planetu Uranu), simbol U (znanstv. lat. uranium) radioaktivni kemijski element iz skupine → aktinoida (atomski broj 92, relativna atomska masa 238,029). Uranijeva izotopna smjesa sadrži tri prirodna radioizotopa: 234U, 235U i 238U, od kojih je posljednji najobilniji (99,283%) i s najduljim vremenom poluraspada (4,46 × 109 god.), a posljednja dva izotopa početni su članovi dvaju prirodnih uranijevih radioaktivnih raspadnih nizova (→ radioaktivnost). Uranij je metal, u čistom stanju sjajan poput srebra, gust, talište 1135 °C, gustoća 19,05 g/cm³. Reagira s vodom, izgara na zraku u oksid U3O8, razrijeđene kiseline lako ga otapaju, lužine na nj gotovo ne djeluju, spaja se s halogenima, klorovodikom, sumporom i dušikom. Uranij je jedini kemijski element u prirodi u kojem se pod određenim uvjetima može zbivati lančana nuklearna reakcija. Otkrio ga je 1789. → M. H. Klaproth, a u metalnom stanju prvi je put dobiven 1841. Po zastupljenosti u Zemljinoj kori uranij se ubraja u obilnije elemente; ima ga više nego npr. srebra, joda, kadmija ili žive, ali u malim koncentracijama. Najvažniji je uranijev mineral → uraninit (UO2) i njegov varijetet klevejit, a važni su i → karnotit, → torijanit, → torit. Najveće iskoristive zalihe uranijevih ruda nalaze se u Australiji, Kazahstanu, Kanadi i Južnoafričkoj Republici, a najveći su proizvođači SAD, Kanada, Njemačka i Južnoafrička Republika. Dobivanje uranija iz uraninita počinje raščinjanjem rude otopinom sode ili sumpornom kiselinom. Dobivena se otopina obrađuje ionskom izmjenom ili ekstrakcijom, pri čem se odvajaju uranil-sulfat i kompleksni uranil-karbonat. Iz njihove otopine taloženjem magnezijevim oksidom ili natrijevim hidroksidom nastaje uranat, teškotopljivi koncentrat, tzv. žuti kolač, koji sadrži 70 do 90% uranijeva oksida U3O8. Kako koncentrat nije dovoljno čist, otapa se u dušičnoj kiselini i dobiva se uranil-nitrat, koji se nakon ekstrakcije, uparivanja i žarenja prevodi u oksid UO3, reducira u UO2 i prevodi u tetrafluorid, UF4, iz kojega se konačno redukcijom magnezijem ili kalcijem dobiva metalni uranij.

Uranij se ponajprije primjenjuje kao nuklearno gorivo, tj. kao fisibilan materijal koji se u kontroliranoj lančanoj reakciji raspada uz oslobađanje golemih količina energije (→ nuklearno gorivo), a ključna je komponenta i pri izradbi → nuklearnog oružja. Zbog vrlo malog udjela fisibilnog izotopa 235U u prirodnom uraniju, otežano je održavanje lančane reakcije te je potrebno povećati njegov udjel u izotopnoj smjesi. Taj se postupak naziva obogaćivanje, a dobiveni je proizvod obogaćeni uranij. Uranij koji zaostaje nakon obogaćivanja (osiromašeni uranij) rabi se, zbog svoje velike gustoće, i u druge svrhe, npr. za zaštitu od ionizirajućega zračenja, kao dodatak različitim vrstama strjeljiva, kao materijal za uravnoteženje u gradnji zrakoplova i sl. Prije se uranij mnogo rabio za bojenje stakla i keramike, a u manjem opsegu i u fotografiji.

Uranijevi spojevi. Najvažniji su spojevi uranija(IV) i uranija(VI). Uranijev dioksid, UO2, crnosmeđi je prah, u prirodi kao mineral uraninit, a pripravlja se, najčešće obogaćen izotopom 235U, od trioksida. To je tehnički najvažniji uranijev spoj, koji se u obliku sinteriranih tableta rabi kao reaktorsko gorivo. Uranijev trioksid, UO3, narančastožuti je ili crveni prah, nastaje zagrijavanjem uranil-nitrata. Otapanjem u lužinama daje uranate (M2IUO4), a u kiselinama uranilne soli (kation je UO22+). Pri jačem zagrijavanju prelazi u mješoviti crnozeleni oksid U3O8 (ili UO2 · 2UO3). Uranijev tetrafluorid, UF4, jedan je od ključnih međuproizvoda u proizvodnji uranija. Uranijev heksafluorid, UF6, najhlapljiviji je uranijev spoj (sublimira) pa služi kao polazni materijal u obogaćivanju uranija plinskom difuzijom. Jak je agens za fluoriranje. Uranil-nitrat, UO2(NO3)2 · 6H2O, otapa se u organskim otapalima pa se uranij iz vodenih otopina nitrata može izdvojiti s pomoću otapala koja se ne miješaju s vodom, što je osnova postupaka za njegovo pročišćavanje i recikliranje iz ozračenoga goriva. Uranil-acetat, UO2(CH3COO)2 · 2H2O, rabi se kao reagens u kliničkoj kemiji i kao kontrast u elektronskoj mikroskopiji. Svi su uranijevi spojevi otrovni.

uranij. Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje. Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2018. Pristupljeno 18.12.2018. <http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=63294>.