Chi ha scoperto l' uranio in pitchblende?
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-16687
La scoperta e l' isolamento del radio nel minerale di uranio (pitchblende) da parte di Marie Curie ha innescato lo sviluppo dell' estrazione dell' uranio per estrarre il radio, che è stato utilizzato per realizzare pitture scure per quadranti di orologi e aerei. Ciò ha lasciato una quantità prodigiosa di uranio come prodotto di scarto, poiché occorrono tre tonnellate di uranio per estrarre un grammo di radio. Questo prodotto di scarto è stato deviato verso l' industria delle vetrate, rendendo le velature all' uranio molto economiche e abbondanti. Oltre ai vetri di ceramica, smalti di uranio piastrelle rappresentavano la maggior parte dell' uso, tra cui comuni piastrelle bagno e cucina che può essere prodotto in verde, giallo, malva, nero, blu, blu, rosso e altri colori.
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doc-16706
La scoperta dell' elemento viene accreditata al chimico tedesco Martin Heinrich Klaproth. Mentre lavorava nel suo laboratorio sperimentale a Berlino nel 1789, Klaproth era in grado di precipitare un composto giallo (diuranato di sodio probabile) sciogliendo pitchblende in acido nitrico e neutralizzando la soluzione con idrossido di sodio. Klaproth presumeva che la sostanza gialla fosse l' ossido di un elemento ancora sconosciuto e lo riscaldava con carbone di legna per ottenere una polvere nera, che egli stesso riteneva fosse il metallo appena scoperto (in effetti, quella polvere era un ossido di uranio). Ha dato il nome all' elemento appena scoperto dopo il pianeta Urano, (dal nome del dio greco primordiale del cielo), scoperto otto anni prima da William Herschel.
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doc-16701
L' uso dell' uranio nella sua forma di ossido naturale risale almeno all' anno 79 CE, quando è stato utilizzato per aggiungere un colore giallo ai smalti ceramici. Il vetro giallo con l' 1% di ossido di uranio è stato trovato in una villa romana a Capo Posillipo nel Golfo di Napoli, in Italia, da R. T. Gunther dell' Università di Oxford nel 1912. A partire dal tardo Medioevo, la pitchblende è stata estratta dalle miniere d' argento asburgiche di Joachimsthal, Boemia (oggi Jáchymov nella Repubblica Ceca), ed è stata utilizzata come colorante nell' industria vetraria locale. All' inizio del XIX secolo, le uniche fonti conosciute al mondo di minerali di uranio erano queste miniere.
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doc-16693
Un team guidato da Enrico Fermi nel 1934 osservò che bombardando l' uranio con neutroni produce l' emissione di beta (raggi (elettroni o positroni dagli elementi prodotti; vedi la particella beta). I prodotti di fissione furono inizialmente scambiati per nuovi elementi dei numeri atomici 93 e 94, che il Preside della Facoltà di Roma, Orso Mario Corbino, battezzò rispettivamente ausonio ed esperio. Gli esperimenti che hanno portato alla scoperta della capacità dell' uranio di fissione (a parte) in elementi più leggeri e liberare energia di legatura sono stati condotti da Otto Hahn e Fritz Strassmann nel laboratorio di Hahn a Berlino. Lise Meitner e suo nipote, il fisico Otto Robert Frisch, pubblicarono la spiegazione fisica nel febbraio 1939 e chiamarono il processo "fissione nucleare". Subito dopo, Fermi ipotizzò che la fissione dell' uranio potesse rilasciare neutroni sufficienti a sostenere una reazione di fissione. La conferma di questa ipotesi è arrivata nel 1939, e lavori successivi hanno trovato che in media circa 2,5 neutroni vengono rilasciati da ogni fissione dell' isotopo uranio raro uranio-235. Altri lavori hanno dimostrato che l' isotopo molto più comune dell' uranio-238 può essere trasmutato in plutonio, che, come l' uranio-235, è anche fissile da neutroni termici. Queste scoperte hanno portato numerosi paesi ad iniziare a lavorare sullo sviluppo delle armi nucleari e dell' energia nucleare.
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doc-16708
Due grandi tipi di bombe atomiche furono sviluppate dagli Stati Uniti durante la seconda guerra mondiale: un dispositivo a base di uranio (codenominato "Little Boy") il cui materiale fissile era uranio altamente arricchito, e un dispositivo a base di plutonio (vedi test Trinity e "Fat Man") il cui plutonio era derivato dall' uranio-238. Il dispositivo Little Boy a base di uranio divenne la prima arma nucleare utilizzata in guerra quando fu detonata sulla città giapponese di Hiroshima il 6 agosto 1945. Esplodendo con una resa equivalente a 12.500 tonnellate di TNT, l' esplosione e l' ondata termica della bomba hanno distrutto quasi 50.000 edifici e ucciso circa 75.000 persone (vedi i bombardamenti atomici di Hiroshima e Nagasaki). Inizialmente si riteneva che l' uranio fosse relativamente raro, e che la proliferazione nucleare potesse essere evitata semplicemente acquistando tutte le riserve di uranio note, ma nel giro di un decennio ne vennero scoperti grandi giacimenti in molte parti del mondo.
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doc-16709
Nel 2005, diciassette paesi hanno prodotto ossidi di uranio concentrati, tra i quali il Canada (27,9% della produzione mondiale) e l' Australia (22,8%) sono stati i principali produttori e il Kazakistan (10,5%), la Russia (8,0%), la Namibia (7,5%), il Niger (7,4%), l' Uzbekistan (5,5%), gli Stati Uniti (2,5%), l' Argentina (2,1%), l' Ucraina (1,9%) e la Cina (1,7%) hanno anch' essi prodotto quantitativi significativi. Il Kazakistan continua ad aumentare la produzione e potrebbe essere diventato il più grande produttore mondiale di uranio entro il 2009 con una produzione prevista di 12.826 tonnellate, rispetto al Canada con 11.100 tonnellate e all' Australia con 9.430 tonnellate. Alla fine degli anni' 60, i geologi delle Nazioni Unite hanno scoperto anche importanti giacimenti di uranio e altre riserve minerarie rare in Somalia. Il ritrovamento è stato il più grande del suo genere, con esperti del settore che stimano i giacimenti a oltre il 25% delle allora note riserve mondiali di uranio di 800.000 tonnellate.
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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-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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