Uranio



Protactinio - Uranio - Neptunio
Nd

U
  
 
 

General
Nombre, símbolo, número Uranio, U, 92
Serie química Actínidos
periodo, bloque 7 , f
Densidad, dureza Mohs 19.050 kg/m3, sin datos
Apariencia Metal blanco plateado
Propiedades atómicas
Masa atómica 238,0289 u
Radio medio 175 pm
Radio atómico calculado Sin datos
Radio covalente Sin datos
Radio de Van der Waals 186 pm
Configuración electrónica [Rn]7s25f26d1
Estados de oxidación (óxido) 5 (base débil)
Estructura cristalina Ortorrómbica
Propiedades físicas
Estado de la materia Sólido (__)
Punto de fusión 1405 K (1132°C)
Punto de ebullición 4404 K (4131erC)
Entalpía de vaporización 477 kJ/mol
Entalpía de fusión 15,48 kJ/mol
Presión de vapor Sin datos
Velocidad del sonido 3155 m/s a 293,15 K
Información diversa
Electronegatividad 1,38 (Pauling)
Calor específico 120 J/(kg·K)
Conductividad eléctrica 3,8 × 106 m–1·Ω–1
Conductividad térmica 27,6 W/(m·K)
1er potencial de ionización 597,6 kJ/mol
2° potencial de ionización 1420 kJ/mol
Isótopos más estables
iso. AN Periodo de semidesintegración MD ED MeV PD
U232 Sintético 68,9 a α & FE 5.414 Th228
U233 Sintético 159200 a FE & α 4,909 Th229
U234 0,0054% 245500 a FE & α 4,859 Th230
U235 0,7204% 7,038 × 108 a SF & α 4,679 Th231
U236 Sintético 2,342 × 107 a FE & α 4,572 Th232
U238 99,2742% 4.51 × 109 a FE & α 4,270 Th234
Valores en el SI y en condiciones normales
(0 °C y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.
Calculado a partir de distintas longitudes
de enlace covalente, metálico o iónico.

El uranio es un elemento químico de número atómico 92 (es decir, con 92 protones en el núcleo). Su símbolo es U. Tiene diversos isótopos, incluidos radiactivos empleados para la fabricación de armas nucleares y la producción energética en centrales nucleares. Es una sustancia radioactiva que se presenta de forma natural. Forma parte de las rocas, tierra, aire y el agua y se halla en la naturaleza en forma de minerales, pero nunca como metal. El uranio metálico es de color plateado con superficie gris y es casi tan resistente como el acero; es uno de los elementos químicos más pesados de origen natural sobre la Tierra. Fue descubierto en 1789 por M. H. Klaproth que lo llamó así en el honor del planeta Urano que acababa de ser descubierto en 1781.

El uranio natural está formado por tres tipos de isótopos: uranio-238 U(238), uranio-235 (U235) y uranio-234 (U234). De cada gramo de uranio natural el 99,28 % de la masa es uranio-238, el 0,71% uranio-235 y 0,005% uranio-234. La relación Uranio-238/Uranio-235 es constante en toda la Tierra y el resto de los planetas del Sistema Solar.

En el suelo se encuentra en concentraciones típicas de unas pocas partes por millón (ppm). Ciertas rocas contienen concentraciones de uranio suficientemente altas para ser minadas. Las rocas se llevan a una planta química donde se separa el uranio y se convierte en productos químicos de uranio o en metal. El residuo que queda se llama relave de molino. Los relaves contienen grandes cantidades de productos químicos y sustancias radiactivas que no fueron separadas, tales como radio y torio.

Una de las propiedades radiactivas del uranio es el periodo de semidesintegración, el tiempo que tarda la mitad del isótopo en emitir su radiación y transformarse a otra sustancia. Los periodos de semidesintegración son muy largas (cerca de 200.000 años para el 234U, 700 millones de años para el 235U, y 5.000 millones de años para el U238).

El isótopo U235 es útil como combustible en centrales nucleares y en armamentos. Para producir combustible, el uranio natural es separado en dos porciones. La porción combustible tiene más U235 que lo normal y se llama uranio enriquecido. La porción sobrante con menos U235 que lo normal se llama uranio empobrecido U238. El uranio natural, enriquecido o empobrecido es químicamente idéntico. El uranio empobrecido es el menos radiactivo, el uranio enriquecido es el más radiactivo.

Conocimientos adicionales recomendados

Tabla de contenidos

Origen

Junto con todos los elementos con pesos atómicos superiores al del hierro, el uranio se origina de forma natural durante las explosiones de las supernovas. El proceso físico determinante en el colapso de una supernova es la gravedad. Los valores tan elevados de gravedad que se dan en las supernovas es lo que genera las capturas neutrónicas que dan lugar a los átomos más pesados, entre ellos el uranio. Por todo esto, podría decirse que la energía contenida en los isótopos fisionables de uranio no deja de ser otra cosa que energía potencial gravitatoria fosilizada.

Uso

El principal uso del uranio en la actualidad es la obtención de combustible para los reactores nucleares que producen el 17% de la electricidad obtenida en el mundo.

El principal uso del uranio es en el sector civil para la suministración de combustible para los reactores nucleares, donde es enriquecido generalmente en U235 al 2-3%. El uranio empobrecido es usado en la producción de municiones perforantes y blindajes de alta resistencia. Otros usos incluyen;

  • Estabilizadores de uranio empobrecido para aviones, satélites artificiales y veleros.
  • Adición de uranio para la creación de cristales verdes ó fosforecentes en amarillo
  • El largo periodo de semidesintegración del isótopo U238 (4.51 × 109 años) es bastante adecuado para estimar la edad de las rocas ígneas y para otros tipos de datación radiométrica.
  • El U238 es convertido en plutonio en los reactores reproductores. El plutonio puede ser usado en reactores, o en armas nucleares.
  • Algunos accesorios luminosos utilizan uranio, del mismo modo que lo hacen algunos químicos fotográficos (nitrato de uranio)
  • El uranio en estado metálico es usado para los blancos de rayos X para hacer rayos X de alta energía
  • Su alto peso atómico hace al U-238 eficaz para la protección contra la radiación
  • Fertilizantes de fosfato a menudo contienen altos contenidos de uranio natural, debido a que el mineral del cual son hechos es típicamente alto en uranio.

Efectos nocivos para la salud

Todas las mezclas de uranio (natural, enriquecido y empobrecido) tienen los mismos efectos químicos en el cuerpo. Se trata de un material muy tóxico que afecta los sistemas óseo, renal y otros órganos del cuerpo humano. Por ser radiactivo además, es cancerígeno, sobre todo cuando se lo inhala junto al radón-222. Por ese motivo, la enfermedad más frecuente entre los trabajadores de las minas de uranio es el cáncer de pulmón.

Referencias

  • ATSDR en Español - ToxFAQs™: Uranio

Enlaces externos

  • ATSDR en Español - Resumen de Salud Pública: Uranio Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU. (dominio público)


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