Uranium

Uranium adalah sebuah unsur kimia dengan lambang U dan nomor atom 92. Ia merupakan logam berwarna abu-abu keperakan dalam deret aktinida tabel periodik. Sebuah atom uranium memiliki 92 proton dan 92 elektron, dimana 6 di antaranya adalah elektron valensi. Uranium meluruh secara radioaktif dengan memancarkan sebuah partikel alfa. Waktu paruh peluruhan ini bervariasi antara 159.200 dan 4,5 miliar tahun untuk isotop yang berbeda, menjadikannya berguna untuk menentukan usia Bumi. Isotop paling umum dalam uranium alami adalah uranium-238 (yang memiliki 146 neutron dan menyumbang lebih dari 99% uranium di Bumi) dan uranium-235 (yang memiliki 143 neutron). Uranium memiliki berat atom tertinggi dari unsur-unsur yang terjadi secara primordial. Kepadatannya sekitar 70% lebih tinggi dari timbal, dan sedikit lebih rendah dari emas atau wolfram. Ia terjadi secara alami dalam konsentrasi rendah, yaitu beberapa bagian per juta di tanah, batu dan air, dan ia diekstraksi secara komersial dari mineral yang mengandung uranium seperti uraninit. Banyak penggunaan uranium kontemporer mengeksploitasi sifat nuklirnya yang unik. Uranium-235 adalah satu-satunya isotop fisil alami, yang membuatnya banyak digunakan pada pembangkit listrik tenaga nuklir dan senjata nuklir. Namun, karena konsentrasi kecil yang ditemukan di alam, uranium perlu mengalami pengayaan agar uranium-235 dapat cukup. Uranium-238 dapat difisi oleh neutron cepat, dan ia bersifat subur, artinya ia dapat ditransmutasikan menjadi plutonium-239 yang fisil dalam reaktor nuklir. Isotop fisil lainnya, uranium-233, dapat diproduksi dari torium alami dan dipelajari untuk penggunaan industri di masa depan dalam teknologi nuklir. Uranium-238 memiliki kemungkinan kecil untuk mengalami fisi spontan atau bahkan fisi terinduksi dengan neutron cepat; uranium-235, dan pada tingkat yang lebih rendah uranium-233, memiliki penampang lintang fisi yang jauh lebih tinggi untuk neutron lambat. Dalam konsentrasi yang cukup, isotop-isotop ini mempertahankan reaksi rantai nuklir yang berkelanjutan. Hal ini menghasilkan panas dalam reaktor tenaga nuklir, dan menghasilkan bahan fisil untuk senjata nuklir. Uranium terdeplesi (238U) digunakan dalam penetrator energi kinetik dan pelapisan pelindung. Penemuan uranium pada tahun 1789 dalam mineral uraninit dikreditkan pada Martin Heinrich Klaproth, yang menamai unsur baru tersebut dengan nama planet Uranus yang saat itu baru ditemukan. Eugène-Melchior Péligot adalah orang pertama yang mengisolasi logam tersebut dan sifat radioaktifnya ditemukan pada tahun 1896 oleh Henri Becquerel. Penelitian yang dilakukan oleh Otto Hahn, Lise Meitner, Enrico Fermi dan lainnya, seperti J. Robert Oppenheimer mulai tahun 1934 menyebabkan penggunaannya mulai meningkat, seperti sebagai bahan bakar dalam industri tenaga nuklir dan Little Boy, senjata nuklir pertama yang digunakan dalam perang. Perlombaan senjata berikutnya selama Perang Dingin antara Amerika Serikat dan Uni Soviet menghasilkan puluhan ribu senjata nuklir yang menggunakan logam uranium dan plutonium-239 yang diturunkan dari uranium. Pembongkaran senjata ini dan fasilitas nuklir terkait dilakukan dalam berbagai program pelucutan senjata nuklir dan menelan biaya miliaran dolar. Uranium tingkat senjata yang diperoleh dari senjata nuklir kemudian diencerkan dengan uranium-238 dan digunakan kembali sebagai bahan bakar reaktor nuklir. Pengembangan dan penyebaran reaktor nuklir ini berlanjut di basis global karena merupakan sumber energi bebas CO2 yang kuat. Bahan bakar nuklir bekas membentuk limbah radioaktif, yang sebagian besar terdiri dari uranium-238 dan menimbulkan ancaman kesehatan dan dampak lingkungan yang signifikan.