# Uranium

**Uranium** adalah sejenis unsur logam yang radioaktif, berwarna kelabu keperakan dengan simbol **U** dan nombor atom 92. Uranium digunakan untuk menghasilkan tenaga nuklear, senjata nuklear dan juga sebagainya.

Uranium,  92U|  |
| Ciri-ciri umum |
| Rupa | Kelabu berkilat, membentuk lapisan oksida hitam apabila terdedah kepada udara |
|  |
| Uranium dalam jadual berkala |
|

|  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
|

|  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
|

|  |  |  |
| --- | --- | --- |
|  |  |  |
|  |  |  |  |  |  |  |  |  |
|  |  |  |  |  |  |  |  |  |
|  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
|  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
|  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
|  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |

 | Nd ↑ **U** ↓ (Uqh) |
| protaktinium ← **uranium** → neptunium |

 |

 |
| Nombor atom (*Z*) | 92 |
| Kumpulan, kala | n/a, kala 7  |
| Blok | Blok f  |
| Konfigurasi elektron | [Rn] 5f3 6d1 7s2  |
| Bil. elektron per petala/cengkerang | 2, 8, 18, 32, 21, 9, 2 |
| Ciri-ciri fizikal |
| Takat lebur | 1405.3 K ​(1132.2 °C, ​2070 °F)  |
| Takat didih | 4404 K ​(4131 °C, ​7468 °F)  |
| Ketumpatan suhu bilik hampir | 19.1 g/cm3 |
| apabila cecair, pada t.l. | 17.3 g/cm3  |
| Haba pelakuran | 9.14 kJ/mol  |
| Haba pengewapan | 417.1 kJ/mol  |
| Muatan haba molar | 27.665 J/(mol·K)  |
| **Tekanan wap**

| T (Pa) | 1 | 10 | 100 | 1 k | 10 k | 100 k |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| pada S (K) | 2325 | 2564 | 2859 | 3234 | 3727 | 4402 |

 |
| Ciri-ciri atom |
| Keelektronegatifan | Skala Pauling: 1.38  |
| Tenaga pengionan | pertama: 597.6 kJ/mol  ke-2: 1420 kJ/mol   |
| Jejari atom | empirik: 156 pm  |
| Jejari kovalen | 196±7 pm  |
| Jejari van der Waals | 186 pm  |
| Rampaian |
| Struktur hablur |  ​ortorombik |
| Kelajuan bunyi  rod nipis | 3155 m/s (pada 20 °C)  |
| Pekali pengembangan terma | 13.9 µm/(m·K) (pada 25 °C)  |
| Daya pengaliran terma | 27.5 W/(m·K)  |
| Kerintangan elektrik | 0.280 µΩ·m (pada 0 °C)  |
| Sifat kemagnetan | paramagnet  |
| Modulus Young | 208 GPa  |
| Modulus ricih | 111 GPa  |
| Modulus pukal | 100 GPa  |
| Nisbah Poisson | 0.23  |
| Kekerasan Vickers | 1960–2500 MPa  |
| Kekerasan Brinell | 2350–3850 MPa  |
| Nombor CAS | 7440-61-1  |
| Sejarah |
| Penamaan | Sempena planet Uranus |
| Penemuan | Martin Heinrich Klaproth (1789) |
| Pengasiangan pertama | Eugène-Melchior Péligot (1841) |
| Isotop utama bagi uranium |
|

| Iso­top | Kelim­pahan | Separuh hayat | Mod reputan | Pro­duk |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| 232U | sin | 68.9 y | SF | – | – |
| α | 5.414 | 228Th |
| 233U | surih | 1.592×105 y | SF | 197.93 | – |
| α | 4.909 | 229Th |
| 234U | 0.005% | 2.455×105 y | SF | 197.78 | – |
| α | 4.859 | 230Th |
| 235U | 0.720% | 7.04×108 y | SF | 202.48 | – |
| α | 4.679 | 231Th |
| 236U | trace | 2.342×107 y | SF | 201.82 | – |
| α | 4.572 | 232Th |
| 238U | 99.274% | 4.468×109 y | α | 4.270 | 234Th |
| SF | 205.87 | – |

 |
|

## Sejarah

Unsur uranium ditemui oleh pakar kimia Jerman, Martin Heinrich Klaproth pada tahun 1789. Beliau berjaya memendakkan suatu mendakan kuning dengan melarutkan uraninit ke dalam asid nitrik lalu menggunakan natrium hidroksida untuk meneutralkan larutan. Beliau kemudiannya memanaskannya dengan arang batu lalu mendapat oksida uranium, tetapi disangkanya sebagai logam uranium tulen. Beliau menamakan unsur ini sebagai *uranium* sempena planet Uranus yang ditemui lapan tahun sebelumnya.

Penghasilan logam uranium tulen pertama kali dilaksanakan oleh Eugène-Melchior Péligot pada 1841 melalui tindak balas uranium tetraklorida dan kalium.

## Ciri-ciri

Unsur ini dalam bentuk paling tulennya ialah suatu logam putih keperakan dengan skala Mohs 6, yang boleh mencalar kaca seumpama titanium, rodium, mangan dan niobium. Ia mulur sehingga mudah dibentuk, sedikit paramagnet, berelektropositif kuat serta lemah mengalir elektrik. Ia mempunyai ketumpatan tinggi sebanyak 9.1 g/cm3 melebihi plumbum (11.3 g/cm3) tetapi agak kurang berbanding tungsten dan aurum (19.3 g/cm3). Uranium merupakan unsur alami yang memiliki nombor atom kedua terbesar selepas plutonium.

### Isotop

Kesemua isotop uranium adalah tidak stabil dan bersifat radioaktif lemah. Isotop uranium yang dapat dijumpai secara alami ialah uranium-238 (99.2739 ke 99.2752%), uranium-235 (0.7198 ke 0.7202%), dan sedikit uranium-234 (0.0050–0.0059%). Ketiga-tiga isotop adalah radioaktif dan mereput lalu membebaskan zarah alfa. Uranium-238 memiliki separuh hayat selama 4.47 bilion tahun, lebih kurang usia Bumi manakala uranium-235 mempunyai separuh hayat selama 704 juta tahun.

## Sebatian

Tindak-tindak balas yang melibatkan logam uranium.
Peringkat pengoksidaan paling umum bagi uranium ialah +2 dan +4 dengan oksida-oksidanya ialah uranium dioksida, UO2 dan uranium trioksida, UO3. Uranium dioksia serta triuranium oktoksida, U3O8 merupakan oksida-oksida uranium paling umum. Uranium dioksida merupakan bentuk uranium yang sering digunakan dalam reaktor nuklear. Sisa-sisa uranium biasanya ditukarkan kepada bentuk oksida disebabkan oleh kestabilannya.

Logam uranium boleh dipanaskan pada suhu 250 ke 300 °C untuk bertindak balas dengan hidrogen lalu menghasilkan uranium hidrida. Suhu pemanasan yang lebih tinggi boleh menyebabkan hidrogen terurai daripada sebatian. Kaedah ini membuatkan uranium hidrida sebagai sebatian pelopor utama bagi sebatian-sebatian karbida, nitrida dan halida uranium serta serbuk uranium reaktif.

Fluorida uranium dihasilkan daripada uranium tetrafluorida yang dibentuk melalui penghidrofluoridaan uranium dioksida.

## Pemerolehan

Bijih uranium dihancurkan menjadi serbuk halus yang dilarut resap asid atau alkali; cecair ini dimendakkan serta disulingkan dari segala bahan sisa menjadi *yellowcake* yang mengandungi sekurang-kurangnya 75% oksida uranium atau U3O8. Bahan ini dikalsinkan untuk membuang bahan kotoran sebelum dibersihkan lanjut.

Sebanyak 70,015 tan metrik U3O8 dihasilkan pada 2013, 22,451 t (32%) daripadanya dihasilkan di Kazakhstan; negara-negara pelombong lain penting termasuk Kanada (9,331 t), Australia (6,350 t), Niger (4,518 t), Namibia (4,323 t) dan Rusia (3,135 t).

## Kegunaan

### Persenjataan

Uranium terurai yakni jenis yang mempunyai kandungan rendah isotop uranium-235 dimanfaatkan kerana sifat tumpat tinggi yang disebut. Pancalogam sebatian bersama titanium atau molibdenum sebanyak 1–2% digunakan untuk projektil yang mampu menusuk lapisan tebal perisai, malah lapisan-lapisan uranium ini turut boleh digunakan sebagai pelapik yang melindungi kereta berperisai tentera.

Isotop sama juga dijadikan bahan lakur letupan yang dimanfaatkan dalam senjata nuklear semasa Perang Dunia Kedua dan Perang Dingin.

### Tahap ringan

Uranium terurai adalah bahan lebih cekap menahan radiasi bahan radioaktif tertentu berbanding plumbum.

Ia merupakan bahan api yang menjana loji kuasa nuklear; setiap 1 kilogram uranium-235 secara teorinya dapat menghasilkan sekitar 20 terajoule (2×1013 joule) tenaga pada lakuran sempurna iaitu bersamaan dengan 1.5 juta kilogram (1,500 tan metrik) arang batu.

Keseparuhan hayat unsur ini yang sangat lama boleh digunakan untuk mentarikhkan batu igneus. Ia merupakan bahan sasar dalam penyinaran X bertenaga tinggi.

## Risiko pendedahan

Uranium bersifat toksik sehingga mampu menjejaskan fungsi normal buah ginjal, otak, hati, jantung dan banyak sistem badan lain.

## Rujukan

Sumber utama
* Emsley, John (2001). "Uranium". *Nature's Building Blocks: An A to Z Guide to the Elements*. Oxford: Oxford University Press. m/s. 476–482. ISBN 978-0-19-850340-8.
* Seaborg, Glenn T. (1968). "Uranium". *The Encyclopedia of the Chemical Elements*. Skokie, Illinois: Reinhold Book Corporation. m/s. 773–786. LCCN 68029938.

## Pautan luar

* Kategori berkaitan Uranium di Wikimedia Commons

| Teknologi nuklear |
| --- |
|

|  |  |
| --- | --- |
| **Sains** | Kimia | Kejuruteraan | Fizik | Nukleus atom| Pembelahan |Pelakuran | Sinaran | Mengion |Bremstrahlung | Cherenkov |Neutron |
| **Bahan api** | Tritium | Deuterium | Helium-3 | Bahan subur | Bahan boleh belah | Pengasingan isotop | Bahan nuklear | Uranium | diperkaya | susut | Plutonium | Torium |
| **Neutron** | Pengaktifan neutron | Tangkapan neutron | Racun neutron | Keratan rentas neutron |Penjana neutron |Sinaran neutron | Pemantul neutron | Suhu neutron |Neutron cepat |
| **Kuasa** | Kuasa nuklear mengikut negara | Loji kuasa nuklear | Kemalangan dan insiden | Pelakuran | Penjana termoelektrik radioisotop | Pendorongan nuklear|Roket terma nuklear | Keselamatan Nuklear |
| **Perubatan nuklear** | (PET) | Terapi proton | Tomoterapi | Brakiterapi | Terapi sinaran |
| **Kitar bahan api nuklear** | Sisa radioaktif | uranium diproses semula | plutonium gred senjata | Bahan api nuklear terpakai | Kolam storan bahan api | Transmutasi nuklear | Pemprosesan semula nuklear |
| **Senjata nuklear** | Kesan letupan nuklear | Peperangan nuklear | Percambahan senjata nuklear | Perlumbaan senjata nuklear | Reka bentuk senjata nuklear | Sejarah senjata nuklear | Senarai negara bersenjata nuklear | Senarai ujian nuklear |
| **Reaktor nuklear** |

 |