Urânio

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Urânio
Protactinio ← Urânio → Neptunio Nd     92 Ou                                                                                                                                                                                                                                           Ou Uqb Tabela completa • Tabela estendida
Informação geral
Nome, símbolo, número	Urânio, Ou, 92
Série química	Actínidos
Grupo, período, bloco	3, 7, f
Densidade	19.050 kg/m3
Dureza Mohs	{{{dureza}}}
Aparência	Metal branco plateado
N° CAS
N° EINECS
Propriedades atómicas
Massa atómica	238.02891 ou
Rádio médio	175 pm
Rádio atómico (calc)	156 pm (Rádio de Bohr)
Rádio iónico	{{{rádio_iónico}}}
Rádio covalente	196±7 pm
Rádio de vão der Waals	186 pm
Configuração electrónica	[Rn] 5f3 6d1 7s2
Elétrons por nível de energia	2, 8, 18, 32, 21, 9, 2 (Imagem)
Estado(s) de oxidación	5 (base débil)
Óxido
Estrutura cristalina	ortorrómbica
Propriedades físicas
Estado ordinário	Sólido
Ponto de fusão	1405 K
Ponto de ebullición	4404 K
Ponto de inflamabilidad	{{{P_inflamabilidad}}} K
Entalpía de vaporización	477 kJ/mol
Entalpía de fusão	15,48 kJ/mol
Pressão de vapor
Temperatura crítica	K
Pressão crítica	Pa
Volume molar	m3/mol
Velocidade do som	3155 m/s a 293.15 K (20 °C)
Vários
Electronegatividad (Pauling)	1,38
Calor específico	120 J/(K·kg)
Conductividad eléctrica	3,8 × 106 S/m
Conductividad térmica	27,6 W/(K·m)
1.ª Energia de ionización	597,6 kJ/mol
2.ª Energia de ionización	1420 kJ/mol
3.ª Energia de ionización	kJ/mol
4.ª Energia de ionización	{{{E_ionización4}}} kJ/mol
5.ª Energia de ionización	{{{E_ionización5}}} kJ/mol
6.ª Energia de ionización	{{{E_ionización6}}} kJ/mol
7.ª Energia de ionización	{{{E_ionización7}}} kJ/mol
8.ª Energia de ionización	{{{E_ionización8}}} kJ/mol
9.ª Energia de ionización	{{{E_ionización9}}} kJ/mol
10.ª Energia de ionización	{{{E_ionización10}}} kJ/mol
Isótopos mais estáveis
iso AN Período MD Ed PD MeV 232Ou Sintético 68,9 a α & FÉ 5,414 228Th 233Ou Sintético 159200 a α & FÉ 4,909 229Th 234Ou 0,0054% 245500 a α & FÉ 4,859 230Th 235Ou 0,7204% 7,038 × 108 a α & FÉ 4,679 231Th 236Ou Sintético 2,342 × 107 a α & FÉ 4,572 232Th 238Ou 99,2742% 4.51 × 109 a α & FÉ 4,270 234Th
Nota: unidades segundo o SE e em CNPT, salvo indicação contrária.

O urânio é um elemento químico metálico de cor plateado-grisáceo da série dos actínidos, seu símbolo químico é Ou e seu número atómico é 92. Por isso possui 92 protones e 92 elétrons, com uma valencia de 6. Seu núcleo pode conter entre 141 e 146 neutrones, seus isótopos mais abundantes são o ²³⁸Ou que possui 146 neutrones e o ²³⁵Ou com 143 neutrones. O urânio tem o maior peso atómico dentre todos os elementos que se encontram na natureza. O urânio é aproximadamente um mais 70% denso que o chumbo, ainda que menos denso que o ouro ou o wolframio. É levemente radioactivo. Foi descoberto em 1789 por M. H. Klaproth que o chamou assim na honra do planeta Urano que acabava de ser descoberto em 1781 .

Na natureza apresenta-se em muito baixas concentrações (umas poucas partes por milhão ou ppm) em rochas, terras, água e os seres vivos. Para seu uso o urânio deve ser extraído e concentrado a partir de minerales que o contêm, como por exemplo a uranitita (ver minería do urânio). As rochas são tratadas quimicamente para separar o urânio, convertendo-o em compostos químicos de urânio. O residuo denomina-se estéril. Esses estéreis contêm as mesmas substâncias radiactivas que possuía o mineral original e que não foram separadas, como a rádio, o torio ou o potasio.

O urânio natural está formado por três tipos de isótopos: urânio-238 (²³⁸Ou), urânio-235 (²³⁵Ou) e urânio-234 (²³⁴Ou). Da cada grama de urânio natural o 99,284 % da massa é urânio-238, o 0,711% urânio-235,^[1] e 0,0085% urânio-234. A relação urânio-238/urânio-235 é constante na corteza terrestre, salvo certas excepções.

O urânio decae muito lentamente emitindo uma partícula alfa. O período de semidesintegración do urânio-238 é aproximadamente 4.470 milhões de anos e o do urânio-235 é 704 milhões de anos,^[2] o que os converte em úteis para estimar a idade da Terra (se veja datado mediante urânio-torio, datado mediante urânio-chumbo e datado mediante urânio-urânio). Muitos usos contemporâneos do urânio fazem uso destas propriedades nucleares únicas. O urânio-235 distingue-se por ser o único elemento que se encontra na natureza que é um isótopo físil. O urânio-238 é fisionable por neutrones rápidos, e também é um material fértil (que pode transmutarse em um reactor nuclear em plutónio-239 que é físil). É possível produzir o isótopo físil artificial, urânio-233, a partir de torio natural, o que desempenha um papel importante na tecnologia nuclear. Enquanto o urânio-238 possui uma pequena probabilidade de fisión espontánea ou ao ser bombardeado por neutrones rápidos, o urânio-235 possui uma maior probabilidade de fisionarse ao ser bombardeado por neutrones térmicos, pelo que é a reacção principalmente responsável pela geração de calor em um reactor nuclear, e é a principal fonte de material físil para as armas nucleares. Ambos usos são possíveis pela capacidade do urânio de sustentar uma reacção nuclear em corrente. O urânio empobrecido (urânio-238) é utilizado em penetradores de energia cinética e protecções para veículos blindados.^[3]

O ²³⁵Ou utiliza-se como combustível em centrais nucleares e em alguns desenhos de armamento nuclear. Para produzir combustível, o urânio natural é separado em duas porções. A porção combustível tem mais ²³⁵Ou que o normal, se denominando urânio enriquecido, enquanto a porção sobrante, com menos Ou²³⁵ que o normal, se chama urânio empobrecido. O urânio natural, enriquecido ou empobrecido é quimicamente idêntico. O urânio empobrecido é o menos radiactivo e o enriquecido o mais radiactivo.

No ano 2009, a sonda japonesa SELENE descobriu pela primeira vez indícios de urânio na Lua.

Origem

Junto com todos os elementos com pesos atómicos superiores ao do ferro, o urânio se origina de forma natural durante as explosões das supernovas. O processo físico determinante no colapso de uma supernova é a gravidade. Os valores tão elevados de gravidade que se dão nas supernovas é o que gera as capturas neutrónicas que dão lugar aos átomos mais pesados, entre eles o urânio e o protactinio.

Reservas de urânio

A OCDE e o OIEA publicam periodicamente um relatório chamado: Uranium: Resources, Production and Demand [1], conhecido como "Rede Book", onde se faz uma estimativa das reservas mundiais de urânio por países. Os grandes produtores são o Canadá, Austrália, Kazajistán, Rússia, Níger, Namibia e Brasil. De acordo a este infome os recursos mundiais de urânio são mais que suficientes para satisfazer as necessidades previstas. Estima-se que a quantidade total de existências de urânio convencional, que pode ser explodido por menos de USD 130 por kg, é de 4,7 milhões de toneladas que permitiriam abastecer a demanda urânio para geração nuclear de electricidade durante 85 anos. No entanto, os recursos mundiais de urânio ao todo consideram-se bem mais alto. Baseado na evidência geológica e o conhecimento dos fosfatos de urânio no estudo considera mais de 35 milhões de toneladas disponíveis para sua exploração. No longo prazo, os contínuos avanços na tecnologia nuclear permitirá uma utilização muito melhor dos recursos de urânio. Os desenhos de reactores que se estão a desenvolver poderiam extrair mais de 30 vezes a energia do urânio que os reactores de hoje.

Em 2025, a capacidade mundial da energia nuclear espera-se[2] que cresça a entre 450 GWe (+22%) e 530 GWe (+44%) da capacidade de geração actual de cerca de 370 GWe. Isto aumentará as necessidades de urânio anuais dentre 80 000 toneladas e 100 000 toneladas.

Uso

O principal uso do urânio na actualidade é como combustível para os reactores nucleares que produzem o 17% da electricidade obtida no mundo. Para isso o urânio é enriquecido aumentando a proporção do isótopo Ou²³⁵ desde o 0,71% que apresenta na natureza até valores na faixa 3-5%. O urânio empobrecido é usado na produção de munições perforantes e blindajes de alta resistência.

Outros usos incluem:

• Por sua alta densidade, utiliza-se o urânio na construção de estabilizadores para aviões, satélites artificiais e veleros.
• Utilizou-se urânio como agregado para a criação de cristais de tons flourescentes verdes ou amarelos.
• O longo período de semidesintegración do isótopo ²³⁸Ou utiliza-se para estimar a idade da Terra.
• O ²³⁸Ou converte-se em plutónio nos reactores reprodutores. O plutónio pode ser usado em reactores ou em armas nucleares.
• Alguns acessórios luminosos utilizam urânio, do mesmo modo que o fazem alguns químicos fotográficos (nitrato de urânio).
• Seu alto peso atómico faz que o ²³⁸Ou possa ser utilizado como um eficaz blindaje contra as radiaciones de alta penetración.
• O urânio em estado metálico é usado para os alvos de raios X, para fazer raios X de alta energia.
• O alto peso atómico do urânio-238, fá-lo eficaz para a protecção contra a radiación.
• Fertilizantes de fosfato com frequência contêm altos conteúdos de urânio natural, como o mineral do qual são factos é tipicamente alto em urânio.^[4]

A exposição humana

Uma pessoa pode estar exposta ao urânio (ou a seus descendentes radiactivos como o radón) pela inalação de pó no ar ou pela ingestión de água e alimentos contaminados. A quantidade de urânio no ar é muito pequena, no entanto, as pessoas que trabalham nas fábricas de processado de fosfatos ou fertilizantes, vivem cerca de instalações onde se fizeram provas de armas nucleares, vivem ou trabalham cerca de um campo de batalha moderno onde se utilizou urânio empobrecido, ou que vivem ou trabalham cerca da exposição de uma central térmica de carvão, as instalações das minas de mineral de urânio, ou instalações de enriquecimento de urânio para combustível, podem ter aumentado sua exposição ao urânio.^[5] Casas ou estruturas que estão sobre os depósitos de urânio (naturais ou depósitos artificiais de escoria) podem ter um aumento da incidencia da exposição ao gás radón.

A maioria de urânio ingerido se excreta naturalmente. Só o 0,5% é absorvido quando se ingerem formas insolubles de urânio, como o óxido, enquanto a absorción dos mais solubles uranilo de iones pode ser de até um 5%.^[6] No entanto, os compostos solubles de urânio tendem a passar rapidamente através de todo o corpo enquanto os compostos de urânio insolubles, em especial quando se inhala pó nos pulmões, representam um risco de exposição mais grave. Após entrar na torrente sanguíneo, o urânio absorvido tende à bioacumulación e a estadia durante muitos anos nos tecidos ósseos devido à afinidad de urânio para os fosfatos.^[6] O urânio não se absorve através da pele, e as partículas alfa libertadas pelo urânio não pode penetrar a pele.

Genotóxicos mutágenos procedentes da exposição ao urânio pode ser tratado com terapia de quelación^[7] ou por outros meios pouco depois da exposição.^[8] o urânio assimilado converte-se em iones de uranilo, que se acumulam nos ossos, o hígado, os riñones e os tecidos reproductivos. O urânio pode ser descontaminado das superfícies de aço^[9] e acuíferos.^[10]

Efeitos

O funcionamento normal do riñón, cérebro, hígado, coração, e outros sistemas podem ver-se afectados pela exposição ao urânio, porque, além de ser debilmente radiactivo, o urânio é um metal tóxico.^{[6] [11]} .^[12] O urânio também é tóxico para a reprodução.^{[13] [14]} Os efeitos radiológicos são geralmente locais já que a radiación alfa, a principal forma de descomposição do Ou-238, tem um alcance muito curto e não penetra na pele. Os compostos de urânio, em general, são mau absorvidos pelo revestimento dos pulmões e pode seguir sendo um perigo radiológico por tempo indefinido. ^{[cita requerida]}. Os iones de uranilo UO₂⁺, como os do trióxido de urânio ou de nitrato de uranilo e de urânio, têm demonstrado causar defeitos de nascimento e dano ao sistema inmunitario em animais de laboratório.^[15] Enquanto o CDC tem publicado um estudo que diz que não tem sido provado nenhum cancro em seres humanos consequência da exposição aos desastres naturais.^[16] A exposição ao urânio e seus produtos de desintegração, especialmente em radón , são amplamente conhecidos bem como as ameaças para a saúde.^[17] A exposição ao estroncio-90, yodo-131, e outros produtos de fisión não está relacionado com a exposição ao urânio, mas pode resultar dos procedimentos médicos ou a exposição ao combustível nuclear gastado ou consequências do uso de armas nucleares.^[18]

Ainda que a exposição à inalação acidental a uma alta concentração de hexafluoruro de urânio tem causado a morte de pessoas, essas mortes associaram-se com a geração de ácido fluorhídrico altamente tóxicos e fluoruro de uranilo e não ao próprio urânio.^[19] O urânio metálico finamente dividido apresenta um perigo de incêndio porque partículas pequenas podem inflamarse espontaneamente no ar a temperatura ambiente.^[20]

Referências

Enlaces externos

• Wikimedia Commons alberga conteúdo multimédia sobre Urânio.Commons

Wikcionario

• Wikcionario tem definições para urânio.
• ATSDR em Espanhol - ToxFAQs™: Urânio
• ATSDR em Espanhol - Resumem de Saúde Pública: Urânio Departamento de Saúde e Serviços Humanos de EE. UU. (domínio público)
• O urânio, um elemento pouco conhecido. Nuclear Espanha Jul 2005

ckb:یورانیومpnb:یورینیم

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