Koostis / struktuur

Keemiline element uraan (U), kuni temperatuurini 667,7 °C on stabiilne ortorombiline a-uraan. Loodusliku uraani isotoopkoostises on 99,28% ²³⁸U, 0,71% ²³⁵U ja 0,0054% ²³⁴U. Rakenduslikel eemärkidel uraani rikastatakse, eraldades tast isotoobi ²³⁵U. Jäägis, nn lahjendatud (vaesestatud) uraanis (ik depleted uranium), on isotoopi ²³⁵U 0,2 ... 0,4%.

Omadused

Hõbevalge nõrgalt radioaktiivne* raske metall, tihedus 19 100 kg/m³. Sulab 1132 0C juures. Terasest veidi väiksema kõvadusega. Väikesed osakesed on pürofoorsed (isesüttivad). Radioaktiivsuse tõttu tekitab vähesel määral soojust (~ 0,1 W/t) ja on Maa-sisese soojuse peamisi allikaid. * Puhta 235U aktiivsuskontsentratsioon on 80,0 kBq/g ja poolestusaeg 7,038·108 aastat, isotoobil 238U vastavalt 12,4 kBq/g ja 4.468·10⁹ aastat.

Saamine

Uraan moodustus ca 6,6 miljardit aastat tagasi arvatavasti supernoovades. Teda esineb hajusalt looduses: kivimites keskmiselt 2 .. 4 ppm (sama palju kui Sn, W, Mo) ning merevees. Tänapäeval eraldatakse uraanimaakidest, kus sisaldus on oluliselt suurem (> 0,1 %). Eestis toodeti pärast II maailmasõda uraani esimeste NL tuumapommide tarbeks Sillamäel (Google Maps) diktüoneemaargilliidist. Kõrge isotoobi 235U sisaldusega (alates 3,5% teatud tüüpi reaktorite tarbeks kuni üle 90% tuumarelvade tarbeks) uraani saamiseks looduslikku uraani rikastatakse.

Rakendused

Uraani ühendeid on kasutatud juba suht ammu keraamika ja klaasi värvimiseks. Rikastatud uraani kasutatakse tuumrelvades ja tuumareaktorites (lõhustumisreaktorid). Lahjendatud uraani kasutatakse tema suure tiheduse tõttu laevanduses raskustena, kiirguskaitses allikavarjestusena ja sõjanduses soomuseläbistajana (ik kinetic energy penetrator). Selline kasutus USA sõjalistes aktsioonides endises Jugoslaavias ja Kuveidis on tekitanud muret keskkonna- ja terviseprobleemidest uraani pihustumise tõttu keskkonda (sh atmosfääri).

Katsed, demod

Uraanitüki E87.1 gammaspekter, mõõdetud TÜ Füüsika Instituudi tuumaspektroskoopia laboris (Enn Realo). Selle spektri põhjal on määratud proovi isotoopkoostis (erinevad jooned vastavad erinevatele isotoopidele).