Un peu de chimie

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92 - Uranium

 

  L'uranium est un élément chimique avec le symbole U et le numéro atomique 92.

  C'est un métal blanc argenté dans la série des actinides du tableau périodique.

  Un atome d'uranium a 92 protons et 92 électrons, dont 6 sont des électrons de valence.

 L'uranium est faiblement radioactif car tous les isotopes de l'uranium sont instables, avec des demi-vies variant entre 159.200 et 4.5 milliards d'années.

  Les isotopes les plus communs dans l'uranium naturel sont l'uranium 238 (qui contient 146 neutrons et représente plus de 99 %) et l'uranium 235 (qui contient 143 neutrons).

  L'uranium a le poids atomique le plus élevé des  primordiaux.

  Sa densité est supérieure à environ 70% à celle du plomb et légèrement inférieure à celle de l'or ou du tungstène.

  Il se trouve naturellement à de faibles concentrations de quelques parties par million dans le sol, la roche et l'eau et est extrait commercialement de minéraux contenant de l'uranium tels que l'uraninite.

  Dans la nature, l'uranium se trouve sous forme d'uranium 238 (99,2739-99,2752%), d'uranium 235 (0,7198-0,7202%) et d'une très petite quantité d'uranium 234 (0,0050-0,0059%).

  L'uranium se désintègre lentement en émettant une particule alpha.

  La demi-vie de l'uranium 238 est d'environ 4,47 milliards d'années et celle de l'uranium 235 de 704 millions d'années , ce qui les rend utiles pour dater l'âge de la Terre.

  De nombreuses utilisations contemporaines de l'uranium exploitent ses propriétés nucléaires uniques.

  L'uranium 235 est le seul isotope fissile naturel qui le rend largement utilisé dans les centrales nucléaires et les armes nucléaires.

  Cependant, en raison des quantités minuscules trouvées dans la nature, l'uranium doit subir un enrichissement de sorte qu'il y ait suffisamment d'uranium 235 présent.

  L'uranium 238 est fissionnable par les neutrons rapides et est fertile, ce qui signifie qu'il peut être transmuté en plutonium 239 fissile dans un réacteur nucléaire.

  Un autre isotope fissile, l'uranium 233, peut être produit à partir de thorium naturel et est également important dans la technologie nucléaire.

  L'uranium 238 a une faible probabilité de fission spontanée ou même de fission induite avec des neutrons rapides.

  L'uranium 235 et, dans une moindre mesure, l'uranium 233 ont une section efficace de fission beaucoup plus élevée pour les neutrons lents.

  En concentration suffisante, ces isotopes maintiennent une réaction nucléaire en chaîne soutenue.

  Cela génère de la chaleur dans les réacteurs nucléaires et produit des matières fissiles pour les armes nucléaires.

  L'uranium appauvri (uranium 238) est utilisé dans les pénétrateurs d'énergie cinétique et le blindage .

  L'uranium est utilisé comme colorant dans le verre à l'uranium, produisant des couleurs jaune citron à vert.

  Le verre d'uranium fluoresce  en vert dans la lumière ultraviolette.

  Il a également été utilisé pour la teinture et l'ombrage dans la photographie ancienne.

  La découverte de 1789 de l'uranium dans la pechblende minérale est attribuée à Martin Heinrich Klaproth, qui a nommé le nouvel élément d'après la planète Uranus.

  Eugène-Melchior Péligot fut le premier à isoler le métal et ses propriétés radioactives furent découvertes en 1896 par Henri Becquerel.

  Les recherches d'Otto Hahn, de Lise Meitner, d'Enrico Fermi et d'autres, tel que J. Robert Oppenheimer à partir de 1934 ont conduit à son utilisation comme combustible dans l'industrie nucléaire et dans Little Boy, la première arme nucléaire utilisée en guerre.

  Une course aux armements  durant la guerre froide entre les États-Unis et l'Union soviétique produisit des dizaines de milliers d'armes nucléaires utilisant de l'uranium métal et du plutonium 239 dérivé de l'uranium.