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.

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 

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 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

Pautan luar 

 

Aktinid
Bahan api nuklear
Bahan nuklear
Unsur kimia