الكيمياء

مميزات واستخدامات عنصر “اليورانيوم” في مجالات مختلفة

2002 في رحاب الكيمياء

الدكتور نزار رباح الريس , الدكتورة فايزة محمد الخرافي

KFAS

عنصر اليورانيوم الكيمياء

اليورانيوم عنصر ذاع صيته واتسعت شهرته ، وساكن مرموق من سكان بيت الكيمياء ، يقطن في الغرفة رقم 92 من الدور السابع . 

وتأتي شهرته من كونه مرتبطاً باثنين من أهم الاكتشافات العلمية على الإطلاق ، وهما اكتشاف النشاط الإشعاعي وتحطيم الذرة بالنيوترونات .  لقد أعطى هذا العنصر مفتاحاً للتحكم في الطاقة الذرية .

وقد ساعد اليورانيوم في إنتاج عناصر جديدة وغير معروفة في الطبيعة مثل التكتينيوم (الساكن رقم 43) والبرومثيوم (الساكن رقم 61) .

 

وتدل الوثائق التاريخية على أن سيرة اليورانيوم بدأت في 24 سبتمبر  1789، حيث يعدّ  الكيميائي الالماني مارتين كلابروث Martin Klaproth ، وهو أحد مؤسسي الكيمياء التحليلة، "عراب" اليورانيوم الأول . 

فقد استطاع هذا الكيميائي الحاذق أن يتعرف على فلز غير معروف في خامة كان يستخدمها في أبحاثه ، واستطاع فصله على شكل مسحوق اسود له لمعة فلزية ، واطلق عليه آنذاك اسم اليورانيوم نسبة إلى الكوكب "يورانوس" الذي كان قد تم اكتشافه منذ فترة وجيزة .

وبعد مرور نصف قرن على هذا الاكتشاف ، استطاع الكيميائي الفرنسي اويجين بيليجوت Eugene Peligot أن يثبت عام 1843 أن ما فصله كلابروث لم يكن اليورانيوم وإنما أكسيد اليورانيوم . 

 

فأصبح بيليجوت بذلك العراب الثاني لليورانيوم . لكن العراب الثالث لهذا العنصر كان ديمتري مندليف الذي تنبأ بالوزن الصحيح لليورانيوم وأسكنه في الدور السابع .

وقد ارتفعت أسهم اليورانيوم في القرن العشرين ليصبح من أشهر العناصر التي نعرفها ، وذلك بسبب استخدامه في أول مفاعل ذري مكن الإنسان من إنتاج نوع جديد من الطاقة ألا وهي الطاقة الذرية .  واليوم ينتج من اليورانيوم سنوياً ما يزيد عن خمسين ألف طن . 

ومن الغريب أن نسبة ما يستخدم من اليورانيوم مباشرة لغرض إنتاج الطاقة لا يزيد على خمسة بالمائة ، أما ما تبقى فلا يستخدم بطريقة مباشرة لأنه لا يحتوي إلا القليل من نظير اليورانيوم 235 المشع ، وهو الوقود النووي الأساسي .

 

وهنا نتساءل هل تذهب الأغلبية العظمى من اليورانيوم المنتج سدى .. ودون الاستفادة منها ؟

ويجيب البيولوجيون عن هذا السؤال بالنفي .. ذلك لأن لليورانيوم استخدامات عديدة أخرى في عدد من المجالات الحيوية .. فاليورانيوم ضروري لنمو النباتات الطبيعين فهو يزيد من كمية السكر في كل من الجزر والبنجر وكذلك في بعض الفواكه الأخرى ، ويساعد  كذلك بعض الكائنات الحية في التربة على النمو .

ولا يقتصر الامر على النباتات … بل يتعداه إلى الحيوانات .  فقد أجرى العلماء بعض التجارب الشيقة ، حينما اطعموا فئران التجارب كميات محددة من اليورانيوم لمدة عام كامل . 

 

ولاحظوا أن كمية اليورانيوم في أحشاء هذه الفئران لم تزد عن المعدل الطبيعي .. وأن هذه الفئران لم تعان من أية نتائج ضارة نتيجة لإطعامها اليورانيوم ، لكن النتيجة الإيجابية لهذه التجارب تجلت في أن وزن الفئران تضاعف خلال هذه الفترة الزمنية .

ويعتقد الباحثون أن اليورانيوم يساعد كثيراً في تمثيل الفسفور والنتروجين والبوتاسيوم في الكائنات الحية وهذه أهم العناصر بالنسبة لها .

 

والآن .. ماذا عن استخدامات اليورانيوم في مجال الطب … إن استخدام اليورانيوم في هذا المجال ، هو واحد من اقدم الاستخدامات لهذا العنصر ، فهناك مجالات لاستخدام املاحه في معالجة بعض الامراض مثل مرض السكري وأمراض الجلد وحتى الأورام .. ويلاحظ أن العلاج باليورانيوم ما زال قيد الاستخدام حتى الآن .

ولليورانيوم استخدامات مثيرة في مجال التعدين .. فسبيكته مع الحديد، تضاف إلى الصلب لإزالة النتروجين والأكسجين ، وبذلك يمكن استخدام هذا النوع من الصلب عند درجات حرارة منخفضة .  أما أنواع الصلب التي يدخل في تركيبها اليورانيوم والنيكل فهي شديدة المقاومة لأعتى الكواشف الكيميائية واكثرها قوة ، فهي لا تتأثر حتى بالماء الملكي (خليط من حمض النتريك وحمض الهيدروكلوريك) .

 

ومن الاستخدامات الاخرى لليورانيوم … استخداماته في مجال الحفز في العديد من التفاعلات الكيميائية ، ومثال ذلك اصطناع الأمونيا من النتروجين والهيدروجين في وجود كربيد اليورانيوم . 

ويساعد أكسيد اليورانيوم على تسريع أكسدة الميثان بالأكسجين ، وعلى إنتاج الكحول الميثيلي والكحول الإيثيلي من أول أكسيد الكربون والهيدروجين وكذلك في تحضير حمض الخل . 

وهناك العديد من النواتج الكيميائي العضوية التي يمكن الحصول عليها بمساعدة حوافز اليورانيوم .

مجلة العلوم
‫‪الهرمونات الجنسية  تفسر سبب إصابة الرجال أكثر بالفيروس
قلم:       ميريديث وادمان
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
في يناير ذكرت إحدى أولى النشرات العلمية عن المصابين بفيروس كورونا المستجد  Novel coronavirus في ووهان بالصين، أن ثلاثة من كل أربعة أدخلوا المستشفى كانوا ذكورًا. ومنذ ذلك الوقت أكدت بيانات من مختلف أنحاء العالم أن الرجال يواجهون خطرًا أكبر للإصابة بمرض شديد أو الوفاة، وأن الأطفال مستَثْنَوْن بشكل كبير. مؤخرًا، توصل العلماء الذين يبحثون في الكيفية التي يؤدي  الفيروس بها إلى الوفاة ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪دراسات كبيرة تذوي آمال عقار الهيدروكسي كلوروكوين
قلم:      كاي كوبفرشميدت
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
تغطية مجلة ساينس Science لأخبار كوفيد-19 يدعمها مركز بوليتزر Pulitzer Center.
عبر ضباب مزاعم الاستغلال، والأمل، والمبالغة في الدعاية، والتسييس الذي يكتنف الدواء هيدروكسي كلوروكوين Hydroxychloroquine، دواء لعلاج الملاريا Malaria الذي أعلن عنه كعلاج لمرض كوفيد-19 COVID-19، تبدأ حاليا الصورة العلمية بالتجلي.
الهيدروكسي كلوروكوين الذي أثنى عليه رؤساء كمعجزة شفائية محتملة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪الإشكاليات الطبية لمرض كوفيد 19
. جمال المطر اختصاصي في أمراض الأذن والأنف والحنجرة، الكويت
تعد الكائنات الحية الدقيقة والفيروسات من العوامل الممرضة الشائعة للإنسان، ويتميز بعضها عن بعض بعدد من الخصائص والسمات. فبعض الفيروسات يصيب النباتات وبعضها يصيب الحيوانات، وهناك أنواع تصيب الإنسان مسببة له أمراضاً متنوعة مثل متلازمة عوز نقص المناعة المكتسبة الإيدز، والتهاب الكبد الفيروسي، والحصبة. ويشهد العالم حاليا أول جائحة يسببها فيروس كورونا الذي ينتمي إلى فصيلة فيروسات واسعة ... (قراءة المقال)
‫‪مجرة درب التبانة و جيرانها
لسلام عليكم .. في كثير من حلقات البرنامج السابقة تكلمنا عن اهم عناصر المجموعة الشمسية التي نعيش فيها من كواكب و أقمار و كيوكبات و احزمة .. و انتهينا بشرح عن بلوتو و حدود المجموعة الشمسية .. ولكن هذه المجموعة تقع و تدور ضمن كيان و محيط اكبر .. و هي المجرة التي نعيش فيها و تحوي الملايين و الملايين من النجوم المشابهة لشمسنا و غيرها من الشموس و نطلق عليها درب التبانة .. في هذه الحلقة سنسافر في رحلة كونية بعيدة نتعرف فيها على بنية المجرة و مكوناتها ... (قراءة المقال)
أخبار العلوم
‫‪التعديل الوراثي التخلّقي يصل إلى الحمض النووي الريبي
قلم: كين غاربر، في شيكاغو بولاية إلينوي
ترجمة: صفاء كنج
انتقلت فكرة تأثير الواسمات الكيميائية في الجينات على تعبيرها الخارجي دون تغيير تسلسل الحمض النووي اختصاراً: الحمض DNA من كونها مسألة مفاجئة في الماضي إلى أن صارت مادة مقبولة تُدرس في الكتب.
ظاهرة التعديل الوراثي التخلقي Epigenetics، وصلت إلى الحمض النووي الريبي المرسال اختصاراً: الجزيء mRNA، وهو الجزيء الذي يحمل المعلومات الوراثية من الحمض النووي إلى مصانع تصنيع البروتين في ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪هل تنجح هيئة الخدمات الصحية في مشروع تتبع الاتصالات الذي تعده؟
جرّب الفرع الرقمي لهيئة الخدمات الصحية الوطنية اختصاراً: الفرع NHSX تطبيقا App سيخبرك ما إذا خالطت أي شخص ظهرت عليه أعراض كوفيد -19. ولكن ما هي التكلفة المترتبة على خصوصيتك جراء ذلك؟
إن أحد التحديات الكبيرة التي تطرحها مكافحة فيروس كوفيد-19 COVID-19 هو أنه معدٍ قبل ظهور أي أعراض على الأشخاص المصابين به. ويمكن أن يساعد تتبع الأشخاص الذين اختلطوا بالمصاب على الحد من انتشار الفيروس، من خلال معرفة عدد الأشخاص الذين ربما نقل إليهم المريض ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪العناكب تفكّر بشباكها، متحدّية مفاهيمنا عن الذكاء
قلم:    ديفيد روبسون
ترجمة: آية علي
هناك ذكاء غريب يعيش بيننا. تمتلك هذه المخلوقات نوعًا استثنائيا من الوعي يشمل عقولًا تتجاوز حجم أجسادها. ومع ذلك، وبفضل جهلنا وغرورنا، يكون دافعنا الفوري قتلها.
هذا ليس خيالا. فهذه الأدمغة الغريبة تختبئ بالفعل في ظلال منازلنا وحدائقنا: العناكب. لطالما افترضنا أنها، مثلها مثل العديد من اللافقاريات Invertebrates، تكاد تكون آليّة Automata، وتفتقر إلى حياة داخلية. ولكننا نكتشف الآن أن بعض العناكب ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪كتب صنعتني: أنتوني ديفيد
نتوني ديفيد @ProfTonyDavid رئيس قسم الطب النفسي في معهد الطب النفسي Institute of Psychiatry بجامعة كينغز كوليدج لندن King’s College London. وهو طبيب ممارس في مستشفيات مودسلي وبيثليم. وأحدث مؤلفاته كتاب إلى قعر الهاوية Into The Abyss 14.99 £، Oneworld.
عندما كنت في الثامنة أو التاسعة، كانت هناك سلسلة كاملة من كتب كيف ولماذا How And Why books التي تتضمن مواضيع مختلفة من العلوم والتاريخ. وكان كتاب كيف ولماذا عن روائع الجسم البشري How And Why ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪هذه الجينات لا تكذب
دم راذرفورد AdamRutherford@ عالم الوراثيات وكاتب ومذيع. يقدم مجلة BBC Radio 4 الأسبوعية الرائدة داخل العلم Inside Science، ويشارك في عرض الحالات الغريبة لراذرفورد وفراي Curious Cases Of Rutherford & Fry مع الدكتورة هانا فراي Hannah Fry. أجرت المقابلة مساعدة تحرير BBC Science Focus  إيمي باريت Amy Barrett.
ما الذي دفعك إلى كتابة هذا الكتاب؟ تلتقي في هذا الكتاب ثلاثة أمور مهمة في حياتي الشخصية والمهنية. الأول هو أنني اختصاصي بعلم ... (قراءة المقال)