8 viktige fakta om uran

Hvor godt kjenner du det periodiske systemet? Serien vår The Elements utforsker de grunnleggende byggesteinene i det observerbare universet - og deres relevans for livet ditt - en etter en.

Uran tok litt tid å hevde seg. I århundrer forsvant hauger av det i avfallshugg i nærheten av europeiske gruver. Etter formell oppdagelse av elementet på slutten av 1700-tallet, fant det et nyttig nisjefargelegg og middagsplater. I første halvdel av det 20. århundre begynte forskere å undersøke uranets medfødte potensial som energikilde, og det har tjent sin plass blant stoffene som definerer 'Atomic Age', den tiden vi fortsatt lever i. Her er noen viktige fakta om U92.

1. DET ER DET TUNGESTE NATURLIGE PÅGÅENDE ELEMENTET I UNIVERSETET.

Med en kjerne fullpakket med 92 protoner er uran det tyngste av elementene. Denne vekten tvang en gang skipsbyggere til å bruke brukt uran som ballast i skipskølene. Hvis det ble brukt på den måten nå, kan seiling til havnen utløse forsvarssystemer.

Uranium ble først funnet i sølvgruver på 1500-tallet i det som nå er Tsjekkia. Det dukket generelt opp der sølvvenen løp ut, og fikk kallenavnetpechblende, som betyr 'uflaksrock'. I 1789 oppvarmet Martin Klaproth, en tysk kjemiker som analyserte mineralprøver fra gruvene, og isolerte en 'merkelig slags halvmetall' - urandioksid. Han kalte den etter den nylig oppdagede planeten Uranus.

hvor er det billigste stedet å bo

Den franske fysikeren Henri Becquerel oppdaget uranets radioaktive egenskaper - og selve radioaktiviteten - i 1896. Han la uranylkaliumsulfat, en type salt, på en fotografisk plate i en skuff, og fant at uranet hadde tåket glasset slik eksponering for sollys ville ha. Den hadde avgitt sine egne stråler.

2. DENNE TRANSFORMASJONENE BEVIST ALKHEMISTENE RIKTIG ... LITT.

Uran forfaller til andre grunnstoffer, og kaster protoner for å bli protaktinium, radium, radon, polonium og videre i totalt 14 overganger, alle radioaktive, til det finner et hvilepunkt som bly. Før Ernest Rutherford og Frederick Soddy oppdaget denne egenskapen rundt 1901, ble forestillingen om å transformere ett element til et annet antatt å være utelukkende territoriet til alkymister.

3. DET er veldig ustabilt.

Uraniums størrelse skaper ustabilitet. Som Tom Zoellner skriver iUranium: Krig, energi og klippen som formet verden, 'Et uranatom er så overbelastet at det har begynt å kaste av seg biter, ettersom en villfaret mann kan rive av seg klærne. I en vanvidd for å oppnå en tilstand av hvile, slynger den av seg et missil av to protoner og to nøytroner med en hastighet som er rask nok til å piske rundt jordens omkrets på omtrent to sekunder. '

4. HVIS DU SIKKER DET, TAKK NØRENE DINE FOR Å HOLDE DEG LEVENDE.

Spor av uran vises i stein, jord og vann, og kan inntas i rotgrønnsaker og sjømat. Nyrer tar byrden av å fjerne den fra blodet, og på høye nivåer kan den prosessen skade celler, ifølge Argonne National Laboratory. Men her er de gode nyhetene: Etter kortsiktige eksponeringer på lavt nivå kan nyrene reparere seg selv.

de 20 tryggeste byene i USA

5. URANIUM LAGET FIESTA WARE FARGEFULL ... OG RADIOAKTIV.

Før vi kjente uranets potensial for energi - og bomber - dreide det meste av bruken seg om farger. Fotografer vasket platinotype-utskrifter i uransalter for å tone ellers svarte og hvite bilder rødbrune. Uran ble tilsatt glass, og perler og beger fikk en kanarisk fargetone. Kanskje mest urovekkende gjør uran Fiesta Wares rød-oransje glasur - a.k.a. 'radioaktivt rødt' - så varmt som det ser ut; plater laget før 1973 fremdeles sender Geiger benk til vanvidd.

6. 'TICKLING THE DRAGON'S TIL' VAR Nøkkel til å lage de første atombomber.

Uran forekommer naturlig i tre isotoper (former med forskjellige masser): 234, 235 og 238. Bare uran-235 - som utgjør bare 0,72 prosent av en gjennomsnittlig uranmalmprøve - kan utløse en kjernefysisk kjedereaksjon. I den prosessen bombarderer et nøytron en urankjerne og får den til å splitte, og kaster nøytroner som fortsetter å dele flere kjerner.

På 1940-tallet begynte et team av forskere å eksperimentere i den da hemmelige byen Los Alamos, New Mexico, med hvordan man kunne utnytte den makten. De kalte det 'kittende dragens hale'. Uranbomben deres arbeidet bygget, Little Boy, sprengte over den japanske byen Hiroshima 6. august 1945. Anslagene varierer, men detonasjonen antas å ha drept 70 000 mennesker i den første eksplosjonen og minst 130 000 til fra strålingsforgiftning over de neste fem årene.

Den samme egenskapen som drev bomber er det som nå gjør uran nyttig for elektrisitet. 'Det er veldig energitett, så mengden energi du kan få ut av ett gram uran er eksponentielt mer enn du kan få ut av et gram kull eller et gram olje,' Denise Lee, forsknings- og utviklingsmedarbeider ved Oak Ridge National Laboratory, forteller Trini Radio. En uranbrenselpellet på størrelse med en fingertupp har samme energipotensial som 17.000 kubikkfot naturgass, 1780 pund kull eller 149 liter olje, ifølge Nuclear Energy Institute, en industrigruppe.

7. JORDEN SKAPTE SINE EGNE KJERNE REAKTORER MILLIARDER AV ÅR SIDEN.

På 1970-tallet kom malmprøver fra en gruve i det som nå er Gabon, kort på uran-235 og fant den på 0,717 prosent i stedet for de forventede 0,72 prosent. I en del av gruven var rundt 200 kilo mystisk fraværende - nok til å ha drevet et halvt dusin atombomber. På den tiden var muligheten for at kjernefysiske fisjonreaktorer spontant fant sted bare en teori. Forholdene for det krevde en viss avsetningsstørrelse, en høyere konsentrasjon av uran-235 og et omgivende miljø som oppmuntret kjerner til å fortsette å splitte. Basert på uran-235s halveringstid, bestemte forskere at uran forekom for omtrent 2 milliarder år siden som omtrent 3 prosent av malmen. Det var nok å utløse kjernefysiske fisjonreaksjoner på minst 16 steder, som flimret av og på i hundretusener av år. Så imponerende som det høres ut, var gjennomsnittlig produksjon sannsynligvis mindre enn 100 kilowatt - nok til å kjøre noen titalls brødristere, som fysikeren Alex Meshik forklarte iVitenskapelig amerikaner.

8. SOM EN KRAFTKILDE ER DET 'PRAKTISK UENDELIG.'

En studie fra 2010 fra MIT fant at verden hadde nok uranreserver til å levere strøm i flere tiår framover. For tiden bruker alle kommersielle kjernekraftverk i det minste noe uran, selv om plutonium også er i blandingen. Én kjøring gjennom reaktorene forbruker bare omtrent 3 prosent av det anrikede uranet. 'Hvis du kunne behandle det flere ganger, kan det være praktisk talt uendelig,' sier Stephanie Bruffey, forsknings- og utviklingsmedarbeider for Oak Ridge National Laboratory, til Trini Radio. Tonnevis av utarmet uran eller dets biprodukter fra radioaktivt avfall sitter på betongplattformer ved atomkraftverk og i hvelv på historiske våpenanlegg rundt om i landet; disse en gang midlertidige lagringssystemene har blitt et permanent hjem.