Prima pagină Stiinta

Opt lucruri pe care trebuie să le ştii despre uraniu

Alexandru Voiculescu | 01.03.2018 | ● Vizualizări: 3506
Credit: Pixabay     + zoom
Galerie foto (1)

Oamenii au avut nevoie de timp pentru a înţelege acest element. După descoperirea sa oficială la sfârşitul secolului al XVIII-lea, uraniul a adus cu sine o serie de descoperiri care au schimbat percepţia ştiinţifică despre materie, a revoluţionat industria energetică şi, bineînţeles, a fost miezul (la propriu) primului (şi singurului de până acum) bombardament atomic, care a avut loc la Hiroshima şi Nagasaki la sfârşitul celui de Al Doilea Război Mondial.

Cu toate acestea, uraniul, „combustibilul” Erei Atomice, a rămas un element despre care se ştiu puţine lucruri.

Este cel mai greu element natural din Univers

Există desigur în grupa Actinidelor (grupă din tabelul periodic din care face parte şi uraniul) elemente mai grele, dar acestea au fost obţinute în laborator, precum neptuniul, plutoniul sau americiul.

Greutatea uraniului i-a făcut pe constructorii de nave din trecut să folosească uraniu sărăcit ca balast. Desigur, acest procedeu nu se mai foloseşte, din cauza pericolelor, dar şi din cauza faptului că, la intrarea în port, ar fi depistat imediat, scrie Mental Floss.

Prima dată, uraniul a fost găsit în minele de argint din secolul al XVI-lea, în Cehia de astăzi. Apărea acolo unde filoanele de argint se terminau, dobândindu-şi porecla de pechblende, „rocă ce aduce ghinion”.

În 1879, chimistul german Martin Klaproth a analizat mostre de mineral din mină, l-a încălzit şi a izolat, obţinând dioxid de uraniu. L-a numit după planeta recent descoperită, Uranus.

Fizicianul francez Henri Becquerel a descoperit proprietăţile radioactive ale uraniului şi, odată cu aceasta, radioactivitatea, în 1896.

Transformările sale confirmau că alchimiştii aveau dreptate... într-un fel

Uraniul se descompune în alte elemente, pierzând protoni pentru a deveni proactiniu, radiu, radon, poloniu şi mai departe, în total având 14 tranziţii, până la forma stabilă de plumb.

Înainte ca Ernest Rutherford şi Frederick Soddy să descopere această trăsătură în anul 1901, noţiunea de transformare a unui element în altul era ceva de domeniul alchimiei.

Este foarte instabil

Masa uraniului creează instabilitate. Aşa cum Tom Zoellner scrie în Uranium: War, Energy, and the Rock That Shaped the World, „un atom de uraniu este atât de supraîncărcat încât începe să piardă părţi din sine. Într-o frenezie de a atinge stabilitate, pierde protoni şi neutroni cu o viteză atât de mare încât ar putea să înconjoare Pământul în două secunde”

Dacă îl ingerezi, mulţumeşte rinichilor că te ţin în viaţă

Urme de uraniu pot apărea în roci, sol şi apă, ajungând în rădăcinile plantelor şi în animalele marine. Este datoria rinichilor de a-l elimina din sistem, dar la un nivel mai ridicat, procesul poate deteriora celulele. Partea bună este că rinichii se pot repara, dacă, bineînţeles, cantitatea este suficient de mică.

Uraniul a fost folosit pentru a colora sticla

La început, înainte să se cunoască proprietăţile sale cele mai importante, uraniul a fost folosit drept colorant, atât în fotografii, cât şi în sticlă, unde paharele şi farfuriile putea avea culori de roşu-portocaliu.

„Miezul” construirii primei bombe nucleare

Uraniul apare natural în trei izotopi (forme cu masă diferită): 234, 235 şi 238. Doar uraniul-235 - care constituie doar 0,72% din mostrele obişnuite de uraniu - poate declanşa reacţia nucleară în lanţ. În acest proces, un neutron bombardează un nucleu de uraniu, cauzând divizarea, renunţând la neutroni care vor bombarda alte nuclee.

În anii '40, o echipă de savanţi a început să studieze puterea uraniului, ducând la construirea primei bombe cu uraniu, Little Boy, care a fost detonată deasupra oraşului japonez Hiroshima pe 6 august 1945. Aceasta a omorât circa 70.000 de oameni în explozia iniţială şi alţi 130.000 din cauza radiaţiilor.

Aceeaşi proprietate este acum folosită pentru a produce electricitate. „Este foarte dens în energie, astfel încât cantitatea de energie obţinută dintr-un gram de uraniu este exponenţial mai mare decât cea obţinută dintr-un gram de petrol sau de cărbune”, a precizat Denise Lee, cercetător la Oak Ridge National Laboratory. Un material de uraniu de dimensiunea unui vârf de deget produce aceeaşi cantitate de energie ca 480 de metri cubi de gaz natural, ca 800 de kilograme de cărbune sau ca 560 de litri de petrol.

Pământul a creat propriile sale reacţii nucleare în urmă cu miliarde de ani

În anii '70, mostrele de minereu de la o mină din Gabon a găsit mai puţin uraniu-235, la un procentaj de 0,717%, în loc de 0,72%, cât se aştepta. În acea parte a minei, aproximativ 200 de kilograme erau absente în mod misterios, cantitate suficientă pentru a crea şase bombe nucleare.

La acea vreme, posibilitatea apariţiei fisiunii nucleare în natură era o simplă ipoteză. Condiţiile cereau o anumită dimensiune a depozitului, o mai mare concentraţie de uraniu-235 şi un mediu înconjurător care ar încuraja nucleele să se dividă în continuare. Bazându-se pe timpul de înjumătăţire al uraniului-235, cercetătorii au determinat că, acum aproximativ 2 miliarde de ani, uraniul era într-o cantitate de 3% din întreg minereul, suficient pentru a declanşa reacţia nucleară în cel puţin 16 locuri.

Este o sursă infinită de energie

Un studiu al cercetătorilor de la MIT a ajuns la concluzia că avem suficient uraniu pentru a alimenta întreaga lume timp de decenii.

În prezent, toate centralele nucleare folosesc uraniul, deşi o altă sursă de energie a devenit şi plutoniul. O utilizare consumă doar 3% din uraniul îmbogăţit, astfel, o reutilizare ar face din uraniu o sursă inepuizabilă de energie.

Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole:

Ce este uraniul?

Rezerva, URIAŞĂ, de uraniu din ocean ar putea alimenta planeta cu electricitate pentru următorii 10.000 de ani

Un studiu recent rescrie tot ce ştim despre formarea elementelor grele în univers

Care este diferenţa dintre bomba atomică şi bomba cu hidrogen?