Dove si colloca l' uranio tra gli elementi in termini di abbondanza nella crosta terrestre?
doc-16689
L' uranio è un elemento naturale che può essere trovato in bassi livelli all' interno di tutte le rocce, suolo e acqua. L' uranio è il 51° elemento in ordine di abbondanza nella crosta terrestre. L' uranio è anche l' elemento più numerato che si trova naturalmente in quantità significative sulla Terra ed è quasi sempre associato ad altri elementi. Insieme a tutti gli elementi che hanno pesi atomici superiori a quelli del ferro, si forma naturalmente solo in supernovae. Si ritiene che il decadimento dell' uranio, del torio e del potassio-40 nel manto terrestre sia la principale fonte di calore che mantiene il liquido del nucleo esterno e stimola la convezione del manto, che a sua volta alimenta la tettonica della piastra.
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doc-16723
La concentrazione media di uranio nella crosta terrestre è (a seconda del riferimento) 2-4 parti per milione, o circa 40 volte più abbondante dell' argento. Si calcola che la crosta terrestre dalla superficie fino a 25 km (15 miglia) verso il basso contenga 1017 kg (2×1017 libbre) di uranio, mentre gli oceani possono contenere 1013 kg (2×1013 libbre). La concentrazione di uranio nel suolo varia da 0,7 a 11 parti per milione (fino a 15 parti per milione nei terreni agricoli a causa dell' uso di fertilizzanti fosfatici) e la sua concentrazione nell' acqua di mare è di 3 parti per miliardo.
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doc-17334
Lo zinco è un elemento chimico con simbolo Zn e numero atomico 30. È il primo elemento del gruppo 12 della tavola periodica. Sotto certi aspetti lo zinco è chimicamente simile al magnesio: il suo ione è di dimensioni simili e il suo unico stato di ossidazione comune è +2. Lo zinco è il 24° elemento più abbondante nella crosta terrestre e ha cinque isotopi stabili. Il minerale di zinco più comune è la sfalerite (zinco blende), un minerale di solfuro di zinco. Le maggiori quantità estraibili si trovano in Australia, Asia e Stati Uniti. La produzione di zinco comprende la flottazione della schiuma del minerale, la tostatura e l' estrazione finale mediante energia elettrica (elettrowinning).
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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-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-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-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-6453
Grandi masse, come fogli di ghiaccio o ghiacciai, possono deprimere la crosta terrestre nel manto. La depressione è solitamente pari a un terzo dello spessore della lastra di ghiaccio o del ghiacciaio. Dopo lo scioglimento della lastra di ghiaccio o del ghiacciaio, il manto inizia a ritornare nella sua posizione originale, spingendo la crosta verso l' alto. Questo rimbalzo post-glaciale, che procede molto lentamente dopo lo scioglimento della lastra di ghiaccio o del ghiacciaio, si sta verificando attualmente in quantità misurabili in Scandinavia e nella regione dei Grandi Laghi in Nord America.
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doc-16705
La principale applicazione dell' uranio nel settore militare è nei penetratori ad alta densità. Queste munizioni sono costituite da uranio impoverito (DU) legato con 1-2% di altri elementi, come il titanio o il molibdeno. Ad alta velocità di impatto, la densità, la durezza e la piroforicità del proiettile consentono la distruzione di bersagli fortemente corazzati. L' armatura del serbatoio e le altre armature rimovibili del veicolo possono anche essere indurite con lastre di uranio impoverito. L' uso dell' uranio impoverito è diventato politicamente ed ecologicamente controverso dopo l' uso di tali munizioni da parte degli Stati Uniti, del Regno Unito e di altri paesi durante le guerre nel Golfo Persico e nei Balcani ha sollevato interrogativi sui composti di uranio rimasti nel suolo (si veda la sindrome della guerra del Golfo).
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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-16699
Una persona può essere esposta all' uranio (o alle sue figlie radioattive, come il radon) inalando polvere nell' aria o ingerendo acqua e cibo contaminati. La quantità di uranio presente nell' aria è di solito molto piccola; tuttavia, le persone che lavorano in fabbriche che trattano fertilizzanti fosfatici, vivono vicino a strutture governative che hanno costruito o testato armi nucleari, vivono o lavorano vicino a un moderno campo di battaglia dove sono state utilizzate armi all' uranio impoverito, o vivono o lavorano vicino a una centrale elettrica alimentata a carbone, a strutture che estraggono o lavorano il minerale di uranio, o arricchiscono l' uranio per il combustibile del reattore, possono avere una maggiore esposizione all' uranio. Le abitazioni o le strutture sovrapposte ai depositi di uranio (depositi di scorie naturali o artificiali) possono avere una maggiore incidenza di esposizione al radon. L' Occupational Safety and Health Administration (OSHA) ha fissato il limite di esposizione ammissibile per l' esposizione all' uranio sul posto di lavoro a 0,25 mg/m3 nell' arco di una giornata lavorativa di 8 ore. L' Istituto nazionale per la sicurezza e la salute sul lavoro (NIOSH) ha fissato un limite di esposizione raccomandato (REL) di 0,2 mg/m3 su una giornata lavorativa di 8 ore e un limite a breve termine di 0,6 mg/m3. A livelli di 10 mg/m3, l' uranio è immediatamente pericoloso per la vita e la salute.
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