Con cosa reagisce l' uranio metallico per creare l' idruro di uranio?
doc-16713
L' uranio metallo riscaldato a 250-300 °C (482-572 °F) reagisce con l' idrogeno formando l' idruro di uranio. Temperature ancora più elevate rimuoveranno reversibilmente l' idrogeno. Questa proprietà rende gli idruri di uranio materiali di partenza comodi per creare polvere reattiva di uranio insieme a vari composti di carburo, nitruro e alogenuro di uranio. Esistono due modificazioni cristalline dell' idruro di uranio: una forma ottenuta a basse temperature e una forma che si crea quando la temperatura di formazione è superiore a 250 °C.
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doc-16719
L' uranio metallico reagisce con quasi tutti gli elementi non metallici (ad eccezione dei gas nobili) e i loro composti, con reattività che aumenta con l' aumentare della temperatura. Gli acidi cloridrico e nitrico sciolgono l' uranio, ma gli acidi non ossidanti diversi dall' acido cloridrico attaccano l' elemento molto lentamente. Quando finemente diviso, può reagire con acqua fredda; in aria, il metallo uranio diventa rivestito con uno strato scuro di ossido di uranio. L' uranio nei minerali viene estratto chimicamente e convertito in biossido di uranio o in altre forme chimiche utilizzabili nell' industria.
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doc-16703
L' uranio è usato come colorante nel vetro d' uranio che produce sfumature dal rosso-arancio al giallo limone. È stato utilizzato anche per colorare e ombreggiare nelle prime riprese fotografiche. La scoperta dell' uranio nella pece minerale del 1789 è accreditata a Martin Heinrich Klaproth, che ha chiamato il nuovo elemento dopo il pianeta Urano. Eugène-Melchior Péligot fu la prima persona ad isolare il metallo e le sue proprietà radioattive furono scoperte nel 1896 da Henri Becquerel. Ricerche di Otto Hahn, Lise Meitner, Enrico Fermi e altri, come J. Robert Oppenheimer a partire dal 1934, ne portarono l' uso come combustibile nell' industria nucleare e in Little Boy, la prima arma nucleare utilizzata in guerra. La conseguente corsa agli armamenti durante la guerra fredda tra gli Stati Uniti e l' Unione Sovietica ha prodotto decine di migliaia di armi nucleari che hanno utilizzato uranio metallico e plutonio-239 derivato dall' uranio. La sicurezza di tali armi e del loro materiale fissile dopo la dissoluzione dell' Unione Sovietica nel 1991 è una preoccupazione costante per la salute e la sicurezza pubblica. Cfr.
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doc-16718
L' uranio è un elemento chimico con simbolo U e numero atomico 92. È un metallo bianco-argento nella serie attinidi della tavola periodica. Un atomo di uranio ha 92 protoni e 92 elettroni, di cui 6 sono elettroni di valenza. L' uranio è debolmente radioattivo perché tutti i suoi isotopi sono instabili (con metà della vita dei sei isotopi naturalmente noti, da uranio-233 a uranio-238, con variazioni tra 69 anni e 4,5 miliardi di anni). Gli isotopi più comuni dell' uranio sono l' uranio-238 (che ha 146 neutroni e rappresenta quasi il 99,3% dell' uranio presente in natura) e l' uranio-235 (che ha 143 neutroni, pari allo 0,7% dell' elemento trovato naturalmente). L' uranio ha il secondo più alto peso atomico degli elementi primordialmente presenti, più leggero solo del plutonio. La sua densità è di circa il 70% superiore a quella del piombo, ma leggermente inferiore a quella dell' oro o del tungsteno. Si presenta naturalmente in basse concentrazioni di poche parti per milione nel suolo, nella roccia e nell' acqua ed è estratto commercialmente da minerali contenenti uranio come l' uraninite.
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doc-16715
Per essere considerata "arricchita", la frazione di uranio-235 deve essere compresa tra il 3% e il 5%. Questo processo produce enormi quantità di uranio impoverito di uranio-235 e con una frazione di uranio-238 aumentata in proporzione, detta uranio impoverito o "UI". Per essere considerata "impoverita", la concentrazione di isotopi di uranio-235 non deve superare lo 0,3%. Il prezzo dell' uranio è aumentato dal 2001, per cui si sta considerando la possibilità di un nuovo arricchimento degli sterili contenenti più dello 0,35% di uranio-235, portando il prezzo dell' esafluoruro di uranio impoverito al di sopra dei 130 USD/kg nel luglio 2007 rispetto ai 5 USD/kg del 2001.
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doc-16696
L' uranio naturale è costituito da tre isotopi principali: l' uranio-238 (99,28% di abbondanza naturale), l' uranio-235 (0,71%) e l' uranio-234 (0,0054%). Tutti e tre sono radioattivi, emettono particelle alfa, con l' eccezione che tutti e tre questi isotopi hanno piccole probabilità di subire fissione spontanea, piuttosto che emissioni alfa. Esistono anche altri cinque isotopi in traccia: uranio-239, che si forma quando 238U subisce fissione spontanea, rilasciando neutroni catturati da un altro atomo di 238U; uranio-237, che si forma quando 238U cattura un neutrone ma ne emette altri due, che poi decade al netunio-237; uranio-233, che si forma nella catena di decadimento di quel nettunio-237; e infine Si prevede inoltre che il torio-232 dovrebbe essere in grado di subire un doppio decadimento beta, che produrrebbe uranio-232, ma questo non è ancora stato osservato sperimentalmente. uranio-234.
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doc-13779
L' altro lavoro di Feynman a Los Alamos includeva il calcolo delle equazioni di neutroni per la "Water Boiler"di Los Alamos, un piccolo reattore nucleare, per misurare quanto vicino un insieme di materiale fissile fosse alla criticità. Al termine di questi lavori è stato trasferito all' impianto di Oak Ridge, dove ha aiutato gli ingegneri a mettere a punto procedure di sicurezza per lo stoccaggio del materiale in modo da evitare incidenti di criticità (ad esempio dovuti a quantità subcritiche di materiale fissile inavvertitamente immagazzinate in prossimità di lati opposti di un muro). Ha inoltre svolto anche lavori teorici e calcoli sulla bomba all' idruro di uranio proposta, che in seguito si è rivelata non fattibile.
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doc-16704
In natura, l' uranio è presente come uranio-238 (99,2742%) e uranio-235 (0,7204%). La separazione isotopica concentra (ricreazioni) l' uranio fissionabile-235 per le armi nucleari e la maggior parte delle centrali nucleari, ad eccezione dei reattori raffreddati a gas e dei reattori ad acqua pesante pressurizzata. La maggior parte dei neutroni rilasciati da un atomo di uranio-235 che fissiona deve colpire altri atomi di uranio-235 per sostenere la reazione a catena nucleare. La concentrazione e la quantità di uranio-235 necessaria per raggiungere questo obiettivo è detta "massa critica".
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doc-16725
La maggior parte dell' uranio ingerito viene escreto durante la digestione. Solo lo 0,5% viene assorbito quando forme insolubili di uranio, come l' ossido, vengono ingerite, mentre l' assorbimento dello ione uranile più solubile può arrivare fino al 5%. Tuttavia, i composti solubili dell' uranio tendono a passare rapidamente attraverso il corpo, mentre i composti insolubili dell' uranio, soprattutto quando inalati sotto forma di polvere nei polmoni, rappresentano un pericolo di esposizione più grave. Dopo essere entrato nel sangue, l' uranio assorbito tende a bioaccumulare e a rimanere per molti anni nel tessuto osseo a causa dell' affinità dell' uranio per i fosfati. L' uranio non viene assorbito attraverso la pelle e le particelle alfa rilasciate dall' uranio non possono penetrare nella pelle.
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doc-16724
L' uranio-238 è l' isotopo più stabile dell' uranio, con un tempo di dimezzamento di circa 4.468×109 anni, approssimativamente l' età della Terra. L' uranio-235 ha un tempo di dimezzamento di circa 7,13×108 anni e l' uranio-234 ha un tempo di dimezzamento di circa 2,48×105 anni. Per l' uranio naturale, circa il 49% dei suoi raggi alfa sono emessi da ciascuno degli atomi di 238U, e anche il 49% da 234U (dal momento che quest' ultimo è formato dal primo) e circa il 2,0% da 235U. Quando la Terra era giovane, probabilmente circa un quinto dell' uranio era uranio-235, ma la percentuale di 234U era probabilmente molto inferiore.
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doc-16695
L' uranio è più abbondante dell' antimonio, dello stagno, del cadmio, del mercurio o dell' argento ed è abbondante come l' arsenico o il molibdeno. L' uranio si trova in centinaia di minerali, tra cui uraninite (il minerale di uranio più comune), carnotite, autunite, uranofano, torbernite e feretro. Concentrazioni significative di uranio si verificano in alcune sostanze come i depositi di fosfati e minerali come la lignite e le sabbie monazite in minerali ricchi di uranio (si recupera commercialmente da fonti con appena lo 0,1% di uranio).
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