Segregator2 Strona6

Izotopy ²³⁸U i ²³⁵U rozpoczynają dwa naturalne szeregi pierwiastków promieniotwórczych, odpowiednio: uranowo-radowy i u rano wo-akty no wy. Uran jest pierwiastkiem bloku f, a konfiguracja elektronów walencyjnych jego atomów to: 5f³6d¹7s². W związkach występuje na wszystkich stopniach utlenienia - od III do VI (najtrwalszy stopień utlenienia to VI). Uran jest srebrzystosza-rym, kowalnym i ciągli wy m metalem ciężkim.

Cechuje go duża aktywność chemiczna - pod wpływem powietrza lity metal utlenia się wolno do tlenku U0₂, natomiast rozdrobniony wykazuje właściwości piroforyczne i spala się do U₃0₈ -oktatlenku uranu(IV) diuranu(VI). Po ogrzaniu reaguje z fluorowcami, siarką, węglem i wodorem. Uran reaguje także z wodą i kwasami (z wyjątkiem kwasu fluorowodorowego, w którym się pa-sywuje), nie roztwarza się jednak w zasadach. Szczególnie trwałą formą występowania uranu w związkach jest kation uranylowy U0₂⁺ (o barwie żółtej). Tlenek U0₃ ma właściwości amfote-ryczne z przewagą kwasowych.

Uran (ściślej: izotopy: ²³³U i ²³⁵U) jest stosowany jako paliwo jądrowe. Pręty paliwowe rdzenia są wykonane z tlenku U0₂, a nie czystego metalu. Izotopy uranu naturalnego rozdziela się, wykorzystując niewielkie różnice w szybkości dyfuzji (przenikania) fluorku uranu(VI), którego temperatura wrzenia wynosi jedynie 57°C, przez specjalne rurki wypełnione porowatą masą. Ponieważ fluor występuje w przyrodzie tylko w postaci jednego nuklidu (¹⁹F), zatem w fazie gazowej fluorek uranu(VI) zawiera praktycznie dwa rodzaje cząsteczek: ²³⁵UF₆ i ²³⁸UF₆, różniące się szybkością dyfuzji. Wielokrotne powtarzanie rozdziału izotopów prowadzi do wzbogacenia uranu w izotop ²³⁵U. Jako typowe paliwo stosuje się uran niskowzbogacony zawierający 2 4% masowych izotopu ²³⁵U. Po około roku pracy reaktora zawartość izotopu ²³⁵U jest już niewielka, a materiał budujący pręty paliwowe (tzw. paliwo wypalone) zawiera ²³⁸U, pluton ²³⁹Pu i wiele innych produktów rozszczepienia. Paliwo wypalone poddaje się bardzo drogiej i trudnej przeróbce w celu odzyskania zawartego w nim uranu i plutonu. Do zbudowania bomby atomowej stosuje się uran wysokowzbogacony zawierający aż 99% izotopu ²³⁵U.

Uran i jego związki, ze względu na dużą aktywność promieniotwórczą, są silnie toksyczne. Czysty uran otrzymuje się w wyniku redukcji fluorku uranu(IV) magnezem lub wapniem:

UF₄ + 2Mg -» U + 2MgF₂

Rudy zawierające przynajmniej 0,02% masowych uranu mogą być stosowane do produkcji przemysłowej.

155