Free Press

Britannica Kvíz

118 Názvy a symboly periodické tabulky Kvíz

Periodická tabulka se skládá ze 118 prvků. Jak dobře znáte jejich symboly? V tomto kvízu se vám ukáže všech 118 chemických symbolů a vy budete muset vybrat název chemického prvku, který každý z nich představuje.

Uran tvoří asi dvě části na milion zemské kůry. Mezi důležité uranové minerály patří smolinec (nečistý U3O8), uraninit (UO2), karnotit (vanadičnan draselný uranu), autunit (fosforečnan vápenatý uranu) a torbernit (fosforečnan mědi uranu). Tyto a další využitelné uranové rudy jako zdroje jaderných paliv obsahují mnohonásobně více energie než všechna známá využitelná ložiska fosilních paliv. Jedna libra uranu poskytuje tolik energie jako 1,4 milionu kilogramů (3 miliony liber) uhlí.

Další informace o ložiscích uranových rud, stejně jako informace o těžbě, rafinaci a technikách získávání uranu naleznete v části Zpracování uranu. Srovnávací statistické údaje o produkci uranu viz tabulka.

Uran je hustý, tvrdý kovový prvek stříbřitě bílé barvy. Je tvárný, kujný a schopen přijmout vysoký lesk. Na vzduchu kov dehtuje a při jemném dělení se rozpadá na plameny. Je poměrně špatným vodičem elektřiny. Ačkoli jej objevil (1789) německý chemik Martin Heinrich Klaproth, který jej pojmenoval podle tehdy nedávno objevené planety Uran, samotný kov poprvé izoloval (1841) francouzský chemik Eugène-Melchior Péligot redukcí tetrachloridu uranu (UCl4) draslíkem.

Formulování periodické soustavy ruským chemikem Dmitrijem Mendělejevem v roce 1869 zaměřilo pozornost na uran jako nejtěžší chemický prvek, který si tuto pozici udržel až do objevu prvního transuranového prvku neptunia v roce 1940. V roce 1896 objevil francouzský fyzik Henri Becquerel u uranu jev radioaktivity, termín poprvé použili v roce 1898 francouzští fyzikové Marie a Pierre Curieovi. Tato vlastnost byla později zjištěna u mnoha dalších prvků. Dnes je známo, že uran, radioaktivní ve všech svých izotopech, se přirozeně skládá ze směsi uranu-238 (99,27 %, poločas rozpadu 4 510 000 000 let), uranu-235 (0,72 %, poločas rozpadu 713 000 000 let) a uranu-234 (0,006 %, poločas rozpadu 247 000 000 let). Tyto dlouhé poločasy rozpadu umožňují určit stáří Země měřením množství olova, konečného produktu rozpadu uranu, v některých horninách obsahujících uran. Uran-238 je mateřským produktem a uran-234 jedním z dceřiných produktů radioaktivního rozpadu uranu; uran-235 je mateřským produktem rozpadu aktinia. Viz též aktinoidní prvek.

Prvek uran se stal předmětem intenzivního studia a širokého zájmu poté, co němečtí chemici Otto Hahn a Fritz Strassmann objevili koncem roku 1938 jev jaderného štěpení uranu bombardovaného pomalými neutrony. Americký fyzik italského původu Enrico Fermi navrhl (počátkem roku 1939), že mezi produkty štěpení mohou patřit neutrony, které by tak mohly pokračovat ve štěpení jako řetězová reakce. Americký fyzik maďarského původu Leo Szilard, americký fyzik Herbert L. Anderson, francouzský chemik Frédéric Joliot-Curie a jejich spolupracovníci tuto předpověď potvrdili (1939); pozdější výzkum ukázal, že při štěpení se uvolňuje v průměru 21/2 neutronu na atom. Tyto objevy vedly k první samovolné řetězové jaderné reakci (2. prosince 1942), prvnímu testu atomové bomby (16. července 1945), první atomové bombě svržené ve válce (6. srpna 1945), první ponorce na atomový pohon (1955) a prvnímu elektrickému generátoru na jaderný pohon v plném rozsahu (1957).

Štěpení probíhá pomocí pomalých neutronů v relativně vzácném izotopu uranu-235 (jediném přirozeně se vyskytujícím štěpném materiálu), který musí být pro různá použití oddělen od hojného izotopu uranu-238. Uran-238 se používá pro různé účely. Uran-238 se však po pohlcení neutronů a negativním rozpadu beta přeměňuje na syntetický prvek plutonium, který je štěpný pomalými neutrony. Přírodní uran lze proto využít v konvertorových a množivých reaktorech, v nichž se štěpení udržuje vzácným uranem-235 a současně se transmutací uranu-238 vyrábí plutonium. Štěpný uran-233 lze syntetizovat pro použití jako jaderné palivo z neštěpného izotopu thoria-232, který se v přírodě hojně vyskytuje. Uran je také důležitý jako primární materiál, z něhož byly transmutačními reakcemi připraveny syntetické transuranové prvky.

Uran, který je silně elektropozitivní, reaguje s vodou; rozpouští se v kyselinách, ale ne v zásadách. Důležité oxidační stavy jsou +4 (jako v oxidu UO2, tetrahalidech, například UCl4, a zeleném vodném iontu U4+) a +6 (jako v oxidu UO3, hexafluoridu UF6 a žlutém uranylovém iontu UO22+). Ve vodném roztoku je uran nejstabilnější jako uranylový ion, který má lineární strukturu 2+. Uran vykazuje také stav +3 a +5, ale příslušné ionty jsou nestabilní. Červený iont U3+ se pomalu oxiduje i ve vodě, která neobsahuje rozpuštěný kyslík. Barva iontu UO2+ není známa, protože podléhá disproporcionaci (UO2+ se současně redukuje na U4+ a oxiduje na UO22+) i ve velmi zředěných roztocích.

Sloučeniny uranu se používají jako barviva pro keramiku. Hexafluorid uranu (UF6) je pevná látka s neobvykle vysokým tlakem par (115 torrů = 0,15 atm = 15 300 Pa) při teplotě 25 °C (77 °F). UF6 je chemicky velmi reaktivní, ale navzdory své korozivní povaze v plynném stavu se UF6 široce používá v metodách plynové difúze a plynové odstředivky pro separaci uranu-235 od uranu-238.

Organokovové sloučeniny jsou zajímavou a důležitou skupinou sloučenin, ve kterých existují vazby kov-uhlík spojující kov s organickými skupinami. Uranocen je organocenová sloučenina U(C8H8)2, ve které je atom uranu vložen mezi dvě organické kruhové vrstvy příbuzné cyklooktatetraenu C8H8. Jeho objev v roce 1968 otevřel novou oblast organokovové chemie.

.