Уран (химиялық элемент)

 Басқа мағыналар үшін Уран деген бетті қараңыз.

Уран (лат. Uranium; U) — периодты жүйедегі атомдық нөмірі 92 болатын химиялық элемент. Атомдық массасы – 238.029, U (лат. – Uranium) болып белгіленеді, актиноидқа жатады.

92 Протактиний ← Уран → Нептуний Nd ↑ U ↓ (Uqh) Периодическая система элементов 92U
Жай заттың сыртқы бейнесі
күміс сұр металл; қара оксид жабыны қабыршақтанғанға дейін ауада коррозияланады
Атом қасиеті
Атауы, символ, нөмірі	Уран, 92
Топ типі	Актиноидтар
Топ, период, блок	ІІІ, 7, f
Атомдық масса (молярлық масса)	238.02891(3) м. а. б. (г/моль)
Электрондық конфигурация	[Rn] 5f36d17s2
Қабықшалар бойынша электрондар	2, 8, 18, 32, 21, 9, 2
Атом радиусы	156 пм
Химиялық қасиеттері
Ковалентті радиус	196±7 пм
Ван-дер-Ваальс радиусы	186 пм
Ион радиусы	(+6e) 80 (+4e) 97 пм
Электртерістілігі	1,38 (Полинг шкаласы)
Электродты потенциал	U←U4+ -1,38В U←U3+ -1,66В U←U2+ -0,1В
Тотығу дәрежелері	+1, +2, +3, +4, +5, +6
Иондалу энергиясы	1-ші: 597.6 кДж/моль (эВ) 2-ші: 1420 кДж/моль (эВ)
Жай заттың термодинамикалық қасиеттері
Термодинамикалық фаза	Қатты дене
Тығыздық (қ.ж.)	19,05 г/см³
Балқу температурасы	1405,5 K
Қайнау температурасы	4018 K
Балқу жылуы	12,6 кДж/моль
Булану жылуы	417 кДж/моль
Молярлық жылусыйымдылық	27,67 Дж/(K·моль)
Молярлық көлем	12,5 см³/моль
Қаныққан бу қысымы P (Па) 1 10 100 1000 10 000 100 000 T (К) 2325 2564 2859 3234 3727 4402
Жай заттың кристаллдық торы
Тор құрылымы	Орторомбалық
Тор параметрлері	a = 2,854 Å; b = 5,870 Å; c = 4,955 Å Å
Басқа да қасиеттері
Жылуөткізгіштік	(300 K) 27,5 Вт/(м·К)
Юнг модульі	208 ГПа
Жылжу модульі	111 ГПа
Пуассон коэффициенті	0.23
Виккерс қаттылығы	1960–2500 МПа
Бринеллий қаттылығы	2350–3850 МПа
CAS нөмірі	7440-61-1

Уран U

Табиғатта кездесуі

Тарихы

Ежелгі заманның өзінде табиғи уран оксиді сары ыдыстарды жасау үшін қолданылған. Сонымен, Неаполь маңында құрамында 1% уран оксиді бар сары шыны сынығы табылды және ол біздің заманымыздың 79 жылына жатады. б.з.д Уран тарихындағы алғашқы маңызды дата – 1789 жыл, неміс натурфилософы және химигі Мартин Генрих Клапрот саксон рудасынан алынған шайырлы кеннен алынған алтын сары «жерді» қара металға ұқсас затқа айналдырған.

Сол кезде белгілі (сегіз жыл бұрын Гершель ашқан) ең алыс планетаның құрметіне Клапрот жаңа затты элемент деп санап, оны уран деп атады (осылайша ол Иоганн Боденің жаңа планетаның орнына «Уран» атауын беру туралы ұсынысын қолдағысы келді. Гершель ұсынған «Джордж жұлдызы»). Елу жыл бойы Клапроттың ураны металл болып саналды.

Тек 1841 жылы француз химигі Евгений Пелигот (1811-1890) өзіне тән металл жылтырлығына қарамастан, Клапрот ураны элемент емес, UO2 оксиді екенін дәлелдеді. 1840 жылы Пелиго қарапайым уран затын - болат сұр түсті ауыр металды алып, оның атомдық салмағын анықтай алды. Уранды зерттеудегі келесі маңызды қадамды 1874 жылы Д.И.Менделеев жасады.

Ол жасаған периодтық жүйеге сүйене отырып, ол уранды кестенің ең алыс ұяшығына орналастырды. Бұрын уранның атомдық салмағы 120-ға тең деп есептелді.Менделеев бұл мәнді екі есе арттырды. 12 жылдан кейін оның көрегендігі неміс химигі Й.Циммерманның тәжірибелерімен дәлелденді.

Энергия көзі ретінде қолданылуы

Уран - бәсекелестiк қабiлетi анағұрлым жоғары энергия көзi болып табылады. Оның басқа отын көздерiнен басты айырмашылығы - ол жоғары концентрацияланған энергия көзi. Яғни, әрi жеңiл, әрi арзан тасымалданатын энергия көзiнен саналады. Мәселен, 1 кг уран дәл осы мөлшердегi көмiрден бөлiнетiн энергиядан 20 мың есе жоғары электр қуатын бөледi. Жалпы құны жағынан да тиiмдi. 1 кВт сағат өндіруге кететін көмiрдің құны 4 евроцент тұрса, осы мөлшердегi газ 1,3–2,3 евроцентке шамалас. Ал уранның дәл осы көлемi небәрi 0,4 евроцентпен бағаланады. «Ал осындай жеңiлдiктерге ие бола тұра, Қазақстан сонау жылдан берi көз қырын қайда қадап жүрген?» деген сұраққа жауап - Қазақстан әлi Чернобыль электр стансасындағы жарылысты ұмыта қойған жоқ. Уранның радиоактивтiлiгi оны өндiру мен өңдеуде, тасымалдау, өндiрiсте қолдану кезiнде үлкен кедергi келтiрумен бiрге төндiретiн қатерден қауіптенген елiмiз уран кенорындарын зерттеу жұмыстарын жасырын түрде жүргiзiп келдi.

Уранның әлемдiк қорының 80 пайызы 9 ел үлесiне тиедi. Олар: Аустралия, Қазақстан, Канада, ОАР, Намибия, Нигерия, Ресей, Бразилия және АҚШ. Атап өтерлiгi, уран өндiрiсiнде алғы шептегi үш мемлекеттiң бiрi - Канада мен Австралиядан кейiн тұрған Қазақстан. Соңғы зерттеу қорытындылары ел аумағында 1 млн. тоннаға жуық табиғи уран қоры бар екенiн айқындап бердi. Уран қоры Қазақстанның оңтүстiк бөлiгiнде шоғырланған. Бүгiнде уран кенiшiнiң төрт торабы бар. Солтүстiк торапта Уанас, Шығыс Мыңқұдық, Ыңғай, Ақдала, оңтүстiк Ыңғай, Батыс Мыңқұдық, орталық Мыңқұдық және Буденовское кенiштерi орналасса, шығысында оңтүстiк Мойынқұм, оңтүстiк Мойынқұм-1, Төртқұдық, Қанжуған, оңтүстiк Мойынқұм-2, батыс торапта солтүстiк Қарамұрын, оңтүстiк Қарамұрын, Қарасан-1, Иiркөл және оңтүстiк торапта iрi «Заречное» кенiштерi бар. Рас, бұлардың кейбiрi уран өндiрумен қазiрдiң өзiнде айналысып жатса, құрылысы бiтпеген келесiлерi алдағы екi-үш жыл iшiнде өз жұмыстарын бастайды деп жоспарланып отыр.

Әлем бойынша уран өндіру

Уран туралы қызыл кітабы бойынша:

2005—2006 жж елдер бойынша U өндіру (тоннамен).

Ел	2005 жыл
Канада	11410
Аустралия	9044
Қазақстан	4020
Ресей	3570
АҚШ	1249
Украина	920
Қытай	920

Компаниялар бойынша өндіріс, 2006 ж.

• Cameco - 8.1 мың тонна
• Rio Tinto - 7 мың тонна
• AREVA - 5 мың тонна
• Қазатомөнеркәсіп - 3.8 мың тонна
• ОАО ТВЭЛ - 3,5 мың тонна
• PHB Billiton - 3 мың тонна
• Навоийский ГМК - 2.1 мың тонна
• Uranium One - 1 мың тонна
• Heathgate - 0.8 мың тонна
• Denison Mines - 0.5 мың тонна