نبذة تعريفية عن خصائص عنصر اليورانيوم

2004 موسوعة الكويت العلمية للأطفال الجزء السادس عشر

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

خصائص عنصر اليورانيوم عنصر اليورانيوم الكيمياء

اليُوْرَانْيُومُ عُنْصرٌ مُشِعٌّ عددُهُ الذُّريُّ 92، وكتلتُهُ الذّريّةُ 93,238، ويَنصهرُ عندَ  س، ولا يُوجَدُ حرّاً في الطَّبيعةِ ولكنْ مُتَّحِداً في بعضِ الخَاماتِ مِثْلِ خامِ البتشبلندِ. اكْتشفهُ م. كلابروت عام 1789.

واليُوْرَانْيومُ نَوعانِ: يُورانيومُ – 235 وهوَ قابلٌ للانْشطارِ وآخرُ يُورانيومُ – 238 وهو غيرُ قابلٍ للانْشطارِ.

وذَرَّاتُ اليُورانيومِ – 235 تَتَحوَّلُ عندَ انْشطارِها إلى بعضِ العناصرِ الّتي تقعُ وسطَ الجَدْولِ الدَّوريِّ مثلِ عُنْصريْ السّلينيومِ واللّانثانوم.

 

وتَنْطلقُ في هذه العمليةِ ثلاثةُ نيوتروناتِ فائقةِ السُّرعَةِ حيثُ تُقَدَّرُ سِرعتُها بنحوِ عدةِ آلافٍ من الكيلومتراتِ في الثَّانيةِ.

كما ينطلقُ كذلكَ قَدرٌ هائلٌ من الطَّاقةِ يُقدَّرُ ينحوِ مائتيْ مليونِ إِلكترونِ فُولت على هيئةِ حَرارةٍ، وإذا لمْ تَتمَّ السَّيطرةُ على عمليَّةِ الانْشطارِ هذه فقدْ تُؤدّي إلى حدوثِ تفاعلٍ مُتَسلسلٍ يَنتُجُ عنه انفجارٌ ذريٌّ.

وَقدِ استُخْدِمَتْ عمليةُ الانْشطارِ تلكَ بالفعلِ في انْتاجِ بعضِ القنابلِ الذرّيّةِ مثلِ القُنبلةِ الّتي أَلْقاها الأمريكيونَ على مدينةِ هِيروشِيما اليابانيَّةِ يومَ 6 أغسطسَ عامَ 1945، وعلى مدينةِ نَاجازاكي اليابانيَّةِ كذلكَ يومَ 9 أغسطسَ من العامِ نفسِهِ.

 

ويُسْتَخدَمُ اليُورانيومُ حالياًّ في إنتاجِ الكهرباءِ في بعضِ الدُّولِ. وتُقامُ لذلكَ مَحطَّاتٌ نوويَّةٌ تَحْتوي بداخِلِها على مُفاعلاتٍ خاصَّةٍ يَتمُّ فيها انْشطارُ ذراتِ اليُورانْيومِ فتنطلقُ لذلكَ حَرارةٌ هائلةٌ تُسْتَغَلُّ في إنتاجِ البخارِ الّذي يُستعمَلُ في إدارة التُّوربيناتِ لتوليدِ الكهرباءِ.

ويُعَدُّ التَّخلُّصُ من نفاياتِ اليُورانيومِ المُشِعَّةِ في تلكَ المُفاعلاتِ مشكلةً كُبْرى، لذا فهي تُغلَّفُ بطريقةٍ خاصَّةٍ في زُجاجِ البُوروسليكاتِ وتُدفَنُ على عمقٍ كبيرٍ في باطنِ الأرضِ.

والوَقودُ المُسْتَخدَمُ في هذه المُفَاعلاتِ قد يكونُ اليُورانيومَ الطبيعيَّ المُحْتَوي على 0.7% فقطْ من اليُورانيومِ – 235، وقدْ يكونُ اليُورانيوم المُخصَّبُ المُحتوي على 2 – 4% من اليُورانيومِ – 235.

 

ويتمُّ تَخْصيبُ اليُورانيوم الطَّبيعيّ بتحويلِهِ أوَّلاً إلى سادسِ فلوريدِ اليُورانيومِ الّذي يتبخّرُ بسهولةٍ ويٌمَرَّرُ بخارُهُ خلالَ مجموعةٍ من المُرشحاتِ تَسْمَحُ بمرورِ اليُورانيومِ – 235 بنسبةِ أَعْلى، ولذا يُوصَفُ البخارُ الناتجُ بأنَّهُ يُورانّيومُ مُخصَّبٌ لزيادةِ نسبةِ الذّراتِ الّتي تَقْبلُ الانْشطارَ فيهِ.

ويصلُ عمرُ النّصفِ لليُورانيومِ إلى نَحْو ستةِ آلافِ مليونِ سَنةٍ! وعمرُ النِّصفِ هذا هو الزَّمنُ اللّازمُ لاضْمحلالِ وزنٍ مُعيَّنٍ من المادَّةِ المُشِعَّةِ إلى نِصْفِ وَزنِها الأصليِّ.

 

وعندَما يَضمحلُّ اليُورانيومُ فإنَّهُ يُعطي في النهايةِ فِلزَّ الرَّصاصِ. لذا يُستخدَمُ وزنُ المادةِ المُشِعةِ الموجودَةِ بصخورِ الأرضِ ووزنِ المادَّةِ الناتجةِ من اضْمِحْلالِها في حسابِ عُمرِ تلكَ الصُّخورِ.

هذا وتُسْتَعْمَلُ بعضُ مُركَّباتِ اليُورانيومِ في أغراضٍ شَتَّى: مثلِ عَمليَّاتِ التَّحليلِ الكيميائيِّ، والتَّصويرِ الضَّوئيِّ، وفي صُنْعِ أنواعٍ خاصَّةٍ من الزّجاجِ والسِّيراميكِ.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]