92	URANIO	U
	1s22s2p63s2p6d104s2p6d10 f 145s2p6d10f 3 6s2p6d17s2

DESCUBRIMIENTO

Año	Descubridor	Nacionalidad
1.789	Martin H. Klaproth	Alemania

El uranio fue descubierto como óxido en 1.789 en la pechblenda por el químico alemán Martin Heinrich Klaproth, quien le puso el nombre por el planeta Urano. El primero en aislarlo en estado metálico fue E.M. Peligot, en 1.841, que redujo con potasio su cloruro anhidro. Las propiedades radioactivas del uranio fueron puestas de manifiesto en 1.896 cuando el físico francés Antoine Henri Becquerel produjo, por la acción de una sal fluorescente de sulfato de potasio y uranio, una imagen sobre una placa fotográfica cubierta con una sustancia absorbente de luz.

Las investigaciones sobre la radioactividad que siguieron a los experimentos de Becquerel condujeron al descubrimiento del radio y a nuevos conceptos sobre la organización interna de la materia.

ABUNDANCIA Y ESTADO NATURAL

El uranio es un elemento menos escaso de lo que se pensó en un principio. Es más abundante que el mercurio, el antimonio, la plata o el cadmio siendo su presencia en la naturaleza parecida a la del molibdeno o el arsénico.

El uranio nunca se encuentra en estado libre sino como óxido o sal compleja en minerales tales como la pechblenda, un óxido mixto de composición entre UO₂ y U₃O₈, la carnotita, un vanadato de uranilo y potasio ((VO₄UO₂K)₂•3H₂O), la uraninita, en las arenas de monacita, en las rocas ígneas y en el lignito, y puede recuperarse comercialmente desde todas estas fuentes. Su concentración media en la corteza terrestre es de 2 ppm y ocupa el puesto 48º en la clasificación de elementos más abundantes.

Los minerales de uranio se distribuyen ampliamente en todo el mundo. Los depósitos de pechblenda, el mineral más rico de uranio, se encuentran principalmente en Canadá, Zaire y Estados Unidos aunque en éste último se extrae principalmente de la carnotita. La producción mundial de concentrado puro de uranio está en torno a las 30.000 toneladas anuales.

El uranio tiene dieciseis isótopos, todos ellos radiactivos. El uranio natural está compuesto de 99,28305% en peso de ²³⁸U, 0,7110% de ²³⁵U y 0,0054% de ²³⁴U. Los estudios demuestran que el porcentaje en peso de ²³⁵U en el uranio natural varía como mucho en un 0,1%, dependiendo del mineral, estimándose que la presencia media de este isótopo en el uranio natural es algo superior al 0,7%.

El origen del uranio, el elemento natural de mayor número atómico si exceptuamos las trazas de neptunio y plutonio, no es bien conocido. No obstante, es de suponer que ese uranio es un producto de la desintegración de elementos con peso atómico más alto, que pueden haber estado presentes en la tierra o en cualquier otra parte del universo y que se se habrían formado en procesos estelares como la explosión de supernovas o el propio big-bang.

PROPIEDADES

Metal radioactivo blanco plateado, duro (un poco más blando que el acero) y ligeramente paramagnético., es el más pesado de los elementos naturales. El uranio adopta tres formas cristalinas: alfa --( 688°C) --> beta --( 776°C) -- > gamma, siendo la forma beta maleable y dúctil.

Es muy reactivo, se oxida fácilmente en el aire frío recubriéndose de una capa de óxido. Cuando está finamente dividido, arde sobre los 150°C y también es atacado por el agua fria. El uranio natural es suficientememnte radiactivo como para impresionar una placa fotográfica en aproximadamente una hora. Se piensa que una buena parte del calor interno de la tierra puede atribuirse a la presencia de uranio y torio.

El uranio no se altera por los álcalis, pero desplaza al hidrógeno de los ácidos y de las soluciones de sales de otros metales como mercurio, plata, cobre, estaño, platino y oro.

El uranio es soluble en los ácidos clorhídrico y sulfúrico formando sales tetravalentes, pero se vuelve pasivo con el nítrico. A 1000°C, se combina con el nitrógeno para formar un nitruro amarillo. También se combina con el cloro, el azufre y el carbono, con el que forma carburo de uranio UC₂ que se descompone en el agua dando H₂ y algunos hidrocarburos.

El uranio forma sales de uranilo como el cloruro de uranilo, UO₂Cl₂ , que pueden descomponerse en presencia de luz fuerte y materia orgánica y el nitrato de uranio cuyos cristales tienen la propiedad de ser triboluminiscentes. Los compuestos trivalentes son bastante inestables y se convierten en hexavalentes por exposición continuada al aire. El isótopo ²³⁸U tiene una vida media de unos 4.500 millones de años.

El uranio y sus compuestos son altamente tóxicos, tanto desde un punto de vista radiológico como químico. La concentración máxima permisible de compuestos solubles de uranio en el aire es 0,2 mg/m³ desde el punto de vista químico, mientras que atendiendo a su radiactividad la radiación total máxima para el organismo es de 0,2 microcuries.

Valores de las Propiedades

Masa Atómica:	238,029 uma
Punto de Fusión:	1132,3 °C
Punto de Ebullición:	3818 °C
Densidad:	19,0500 g/cm³
Potencial Estándar de Electrodo:	- 1,38v U4+ | U
Conductividad Térmica:	27,50 J/m s °C
Conductividad Eléctrica:	33,3 (mOhm.cm)-1
Calor Específico:	117,04 J/kg °K
Calor de Fusión:	12,6 kJ/mol
Calor de Vaporización:	417,0 kJ/mol
Calor de Atomización:	490,0 kJ/mol de átomos
Estados de Oxidación:	+3 , +4, +5, +6
1ª Energía de Ionización:	584 kJ/mol
1ª Afinidad Electrónica:	28,9 kJ/mol
Radio Atómico:	1,56 Å
Radio Covalente:	1,42 Å
Radio Iónico:	U+3 = 1,11 Å U+4 = 0,93 Å
Volumen Atómico:	12,59 cm³/mol
Polarizabilidad:	27,4 ų
Electronegatividad (Pauling):	1,38

Resumen de Reactividad

	Con aire:	Suave; —> U3O8
	Con H2O:	Suave si está en polvo
	Con HCl 6M:	Suave; —> H2 ; UCl3
	Con HNO3 15M:	Se vuelve pasivo
	Con NaOH 6M:	No reacciona

PREPARACION

En el procedimiento clásico para extraer uranio, la pechblenda triturada y enriquecida por flotación se mezcla con sulfúrico y nítrico. El uranio se disuelve para formar sulfato de uranilo, UO₂ SO₄ y el radio y los otros metales se precipitan como sulfatos. Mediante la posterior adición de hidróxido de sodio , el uranio precipita como diuranato de sodio, Na₂U₂O₇•6H₂O, conocido también como el óxido amarillo de uranio.

Para obtener uranio desde la carnotita, el mineral es finamente triturado y tratado con una solución caliente de sosa cáustica y potasa para disolver el uranio, el radio y el vanadio que posteriormente han de separarse. El uranio extraido se purifica por diversos métodos, principalmente por formación de haluros u óxidos que se reducen con magnesio, calcio, aluminio o carbón a altas temperaturas.

El metal también puede ser producido por electrólisis de KUF₅ o UF₄, disueltos en una mezcla fundida de CaCl₂ y NaCl.

Estos métodos clásicos de extraer uranio desde sus minerales se han reemplazado en la práctica actual por procedimientos tales como la extracción solvente, cambio iónico y métodos de volatilidad selectiva.

La preparación de uranio de alta pureza se realiza mediante la descomposición térmica de sus haluros sobre un filamento incandescente. Tras cualquiera de los procesos, el uranio se refunde para comercializarlo en lingotes de metal puro o aleado según el uso al que vaya destinado.

APLICACIONES

Se emplea en los dispositivos inerciales de orientación, en giróscopos, como contrapeso para el control de aeronaves y como material de blindaje. El uranio metálico se usa como blanco en las radiografías de rayos X de alta energía, el nitrato se ha utilizado como toner fotográfico y el acetato se usa en química analítica.

Todos los isótopos son importantes en las industrias nucleares tanto de armamento como de producción de energía. Los compuestos se usan en la fabricación de vidrios especiales (Na₂U₂O₇.6H₂O) y catálisis (el carburo de uranio se usa en la producción de amoníaco).

El ²³⁵U puede ser concentrado por difusión gaseosa u otros procedimientos físicos y utilizarse directamente como combustible nuclear, en lugar del uranio natural, o usarse como explosivo.

El ²³⁸U, el isótopo de mayor vida media, se ha usado para determinar la edad de las rocas ígneas. Este isótopo puede convertirse en plutonio fisionable según el proceso:

²³⁸U (n, gamma) --> ²³⁹U --(beta) --> ²³⁹Np --(beta) --> ²³⁹Pu.

El uranio natural, ligeramente enriquecido con ²³⁵U en un pequeño porcentaje , se usa para abastecer los reactores nucleares para la producción de energía eléctrica. El torio natural puede irradiarse con neutrones como se indica a continuación para producir el isótopo ²³³U:

²³²Th (n, gamma) --> ²³³Th --(beta) --> ²³³Pa --(beta) --> ²³³U

Mientras que el torio no es fisionable, el ²³³U sí lo es, y puede usarse como combustible nuclear. Un kg de uranio completamente fisionado tiene un poder como combustible equivalente a unas 6.000 toneladas de carbón. Tras el descubrimiento de la fisión nuclear, el uranio llegó a convertirse en un metal estratégico hasta el punto de que su uso estaba restringido a la fabricación de armas.

En los años 1955, 1958 y 1964 se celebraron Ginebra (Suiza) sendas Conferencias Internacionales sobre el Uso Pacífico de la Energía Atómica con el objeto de regular el cada vez más extendido uso del uranio como combustible en instalaciones industriales de todo tipo.

Sin embargo, a pesar de constituir una poderosa fuente de energía, existe una fuerte contestación social debida a los problemas de seguridad en las plantas y, sobre todo, los del almacenamiento de los residuos radiactivos.

ISOTOPOS

Z	Nombre del Núclido	Vida Media	Spin	Abundancia (%)	Masa Atómica (uma)
92	Uranio-230	20,8 dias	0	0,00	230
92	Uranio-231	4,2 dias	5/2	0,00	231
92	Uranio-232	70 años	0	0,00	232,0371
92	Uranio-233	159.000 años	5/2	0,00	233,0396
92	Uranio-234	247.000 años	0	0,01	234,0409
92	Uranio-235	704 millones de años	7/2	0,72	235,0439
92	Uranio-236	23,4 millones de años	0	0,00	236,0456
92	Uranio-237	6,75 dias	1/2	0,00	237
92	Uranio-238	4.470 millones de años	0	99,27	238,0508
92	Uranio-239	23,5 minutos	5/2	0,00	239
92	Uranio-240	14,1 horas	0	0,00	240

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