العنصر رقم 92 في الجدول الدوري يعتبر من العناصر الحيوية في علم الكيمياء، حيث يُعد الجدول الدوري مرجعاً أساسياً للكيميائيين نظراً لأهميته الكبيرة في مختلف مجالات العلوم الكيميائية.
العنصر رقم 92 في الجدول الدوري
- اليورانيوم هو العنصر رقم 92 في الجدول الدوري، ويُعرف بأنه من العناصر الكيميائية المشعة الموجودة في الطبيعة، ورمزه الكيميائي هو U.
- يتسم اليورانيوم بلون فضي يميل إلى الأبيض، وقد اكتشفه الكيميائي الألماني مارتن كلا بروث في عام 1789 في جمهورية التشيك.
- تأخذ تسمية اليورانيوم من كوكب أورانوس، وهو الكوكب السابع في نظامنا الشمسي.
- تم تسميته في السابق بأوران، وقد تم التعرف عليه من خلال تحليل عينات من المعادن المستخرجة من مناجم الفضة.
- استخدم اليورانيوم في القرن التاسع عشر في تلوين الزجاج والسيراميك، مما أدى إلى إضافة اللون الأصفر إلى الزهور والأواني الزجاجية الأخرى.
- كما كان له دور بارز في إضافة ألوان زاهية مثل البرتقالي والأحمر إلى الأواني الفخارية والديكورات المنزلية.
- ومع ذلك، لم يتم استخدامه كمصدر للطاقة حتى منتصف القرن العشرين، حيث أصبح الآن جزءاً أساسياً في تشغيل المفاعلات النووية التجارية.
- تعمل هذه المفاعلات على إنتاج الكهرباء وتوفير مجموعة من النظائر لاستخدامها في مجالات طبية وصناعية ودفاعية على مستوى العالم.
معلومات عن اليورانيوم
- يتكون الذرة الواحدة من اليورانيوم من 92 بروتوناً و92 إلكتروناً، منها 6 إلكترونات تكافؤ.
- يمتاز اليورانيوم بأعلى وزن ذري بين جميع العناصر الطبيعية الأخرى.
- يتوفر اليورانيوم بشكل طبيعي في التربة والصخور والمياه بكميات منخفضة، ويُستخرج عبر الحفر من باطن الأرض.
- يمكن أيضاً استخراجه تجارياً من المعادن التي تحتوي على اليورانيوم، حيث يخضع لعمليات تكسير ومعالجة لفصله عن المواد الأخرى.
الخصائص الفيزيائية لليورانيوم
- يتميز اليورانيوم بكثافة عالية تصل إلى 19 جراماً لكل سنتيمتر مكعب، مما يجعله أكثر كثافة بـ 1.67 مرة من الرصاص.
- يعتبر اليورانيوم من العناصر الأكثر وفرة في صخور القشرة الأرضية، حيث يحتل المرتبة 48 في هذا السياق.
- تصل نقطة انصهار اليورانيوم إلى حوالي 6904 درجة فهرنهايت (3818 درجة مئوية).
الخصائص الخاصة بالنظائر لليورانيوم
- يستخدم اليورانيوم عالي التخصيب في مفاعلات الأسلحة النووية، والدفع البحري، وأبحاث المفاعلات، حيث يحتوي على تركيز 235 يورانيوم يزيد عن 20%.
- أما اليورانيوم منخفض التخصيب فيُستخدم كوقود للمفاعلات التجارية، ويحتوي على تركيز 235 يورانيوم يتراوح بين 0.711% و20%.
- يتوفر اليورانيوم الطبيعي بكميات ضئيلة، إذ يحتوي على 238 يورانيوم بنسبة 99.27% و234 و235 يورانيوم بنسبة 0.711%.
- في حين أن اليورانيوم المستنفد هو المنتج الناتج عن عملية التخصيب، ويحتوي على 235 يورانيوم بنسبة 0.711% أو أقل.
استخدامات عنصر اليورانيوم
- تم استخدام اليورانيوم في تصنيع الأسلحة النووية وتشغيل الغواصات، كما يُستخدم في محطات الطاقة النووية لتوليد الكهرباء من خلال الوقود النووي.
- تُستخدم الحرارة الناتجة عن اليورانيوم لتوليد بخار يعمل على توليد الطاقة الكهربائية وتشغيل التوربينات.
- يُستخدم أيضاً في صناعة الدروع والذخائر، بالإضافة إلى استخدام الأملاح الناتجة منه في إنتاج الزجاج الأصفر والمينا الزجاجية.
- كما يلعب اليورانيوم دوراً في إنتاج الأشعة السينية عالية الطاقة، مما يجعله مهماً في التكنولوجيا النووية.
مخاطر استخدام عنصر اليورانيوم
- على الرغم من تطبيقاته العديدة، يعتبر اليورانيوم عنصرًا سامًا وغير صحي، حيث يشكل خطرًا على الصحة بسبب خصائصه الكيميائية والإشعاعية.
- يعد اليورانيوم فلزًا ناعمًا، مما يجعله قابلاً للاشتعال ويزيد من احتمالية نشوب حرائق.
- تشير المخاطر الصحية إلى تشكل مركبات كربونية ذات ذوبانية عالية في ظروف قلوية، مما يؤدي إلى زيادة تواجد اليورانيوم في المياه الجوفية والتربة.
- بذلك، يمكن أن يصبح هذا العنصر موجودًا ومشعًا في المياه الجوفية ومستودعات النفايات النووية، مما يؤدي إلى مخاطر صحية متعددة.
- يجب التعامل مع اليورانيوم بحذر شديد لتفادي الأضرار الناتجة عن الابتلاع أو الاستنشاق.
- ينتج اليورانيوم أيضاً غاز الرادون، وهو مصدر قلق للسكان الذين يمتلكون منازل تحتوي على كميات طبيعية من اليورانيوم في تربتها.