Uranyum
Uranyum Nedir? Özellikleri Nelerdir ve Nerelerde Kullanılır?
Periyodik Tablo Nedir?
Bu içerik, Evrim Ağacı'nın Periyodik Tablo projesinin bir parçası olarak hazırlanmıştır. Periyodik Tablo projesinin amacı, bugüne kadar keşfedilmiş veya üretilmiş bütün elementleri, özelliklerini ve ne tür alanlarda kullanıldıklarını, eğitici ve kolay bir şekilde tanıtan, öğrenimi kolaylaştırıcı bir biçimde sunan, dinamik bir elementler tablosu halinde sergilemektir. Bu içerik için kullanılan kaynaklar, yazının sonunda gösterilmiştir. Bu içerik, diğer tüm içeriklerimiz gibi, İçerik Kullanım İzinleri'ne tabidir.
- İngilizce İsim Uranium
- Sembol U
- Atom Numarası 92
- Grup N/A
- Periyot 7
- Oda Sıcaklığında Faz Katı
- Elektron Konfigürasyonu 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f3 6d1
- Semantik Elektron Konfigürasyonu [Rn] 5f3 6d1 7s2
- Atom Kütlesi 238.028913 Da (0.00003000 Da)
- Blok d
- Kategori Aktinit
- Görünüm
- Atomik Yarıçap 175 pm
- Kaynama Sıcaklığı 4404 K
- Erime Sıcaklığı 1405.3 K
- Yoğunluk (Oda Sıcaklığında) 19.1 g/cm3
- Dünya Kabuğunda 2.7×10−6 kg/kg
- Şehir Toprağında kg/kg
- Meteoritlerde 0.000001 %
- Deniz Suyunda 3.2×10−9 kg/L
- İnsan Vücudunda 0.0000001 %
- Güneş'te silisyuma göre mol oranı
- Güneş Sistemi'nde 1.8×10−8 silisyuma göre mol oranı
- Kayma (Shear) Modülü 111 GPa
- Esneklik (Bulk) Modülü 100 GPa
- Poisson Oranı 0.23
- Young Modülü 208 GPa
- Keşfedildiği Ülke Almanya
- Keşfeden/Gözleyen ve Keşif/Gözlem Yılı H. Klaproth, 1789
- İzole Eden ve İzolasyon Yılı E.-M. Péligot, 1841
- Bu yazı, Evrim Ağacı'nın kimyasal elementlere dair bilgileri barındıran Periyodik Cetvel projesinin bir parçası olarak hazırlanmıştır.
Özellikler
Uranyum, atom numarası 92 olan ve "U" harfiyle gösterilen kimyasal bir elementtir. Gümüşümsü bir metal olan uranyum, birçok ülkenin elektrik ihtiyacını karşılamak içim nükleer reaktörlerde kullanılır. Periyodik tabloda aktanitler kısmında bulunan uranyum, radyoaktif bir elementtir. Uranyum atomunda 92 elektron ve 92 proton bulunmaktadır.
Uranyumun oldukça radyoaktif olmasının nedenlerinden birisi, uranyum izotoplarının stabil (kararlı) olmamasıdır. Radyoaktivite, atom çekirdeklerinin radyoaktif bozunum denilen bir süreçte başka bir elementin çekirdeklerine dönüşecek şekilde parçalanmasıyla oluşur. Bu süreç sırasında bozunuma uğrayan atomlar; ışın ya da parçacık salar. Radyoaktif element sıfatı, çekirdekleri bu şekilde yavaş yavaş bölünen elementlere verilen sıfattır. Bu elementlerin çekirdeklerinin bölünmesi, kararlı olmayışlarından kaynaklanır; bunun nedeni de genellikle ya kütle numaralarının çok yüksek olmasıdır ya da proton ve nötron sayıları arasındaki dengesizliktir.
Uranyumun yarılanma süresi, izotopuna bağlı olarak değişmektedir: Örneğin uranyum-234'ün yarı ömrü 25.000 yıl kadarken, uranyum-235'in yarı ömrü 700 milyon yıl, uranyum-238'inki 4.5 milyar yıldır. Uranyumun doğada en çok bulunan izotobu uranyum-238’dir - ki bu Dünya’daki uranyum rezervlerinin %99’na tekabül eder.
Uranyum, periyodik tabloda bulunan elementlerden atom ağırlığı en büyük olandır. Kurşundan %70 daha yoğundur lakin tungsten ve altından daha az yoğundur. Katı hâlde bulunan uranyumun erime noktası 1132.2 oC, kaynama noktasıysa 4131 oC’dir. Yoğunluğu 19.1 g/cm3 olan uranyum, 417.1 kJ/mol ısısında buharlaşmaya başlar. Atom yarıçapı 156 pikometredir (1 metrenin trilyonda biri). Füzyon ısısı 9,14 kj/mol’dur.
Atom ağırlığı demirden büyük diğer elementler gibi uranyum da sadece süpernovalarda ve nötron yıldızlarında gerçekleşen "r-süreci" (İng: "Rapid Neutron Capture") sayesinde elde edilebilir. R-süreci nükleer astrofizikte atom ağırlığı demirden daha ağır olan birtakım elementlerin yaklaşık yarısının ortaya çıkmasını sağlayan bir çeşit nükleer tepkime zinciridir. Diğer elementler buna benzer olmayan bir şekilde "p-süreci" veya "s-süreci" şeklinde ortaya çıkabilirler. Uranyumun atom ağırlığı demirden daha büyük elementlerin diğer yarısının ortaya çıkmasını sağlayan "s-süreci" (İng: "Slow Neutron Capture") nükleer tepkime zinciriyle ortaya çıkmamasının en büyük nedeni ise s-sürecinin çok yavaş olması ve de bizmuttan sonraki kararsız elementlerin çekirdeklerinin içindeki boşluktan geçememesidir.
Bulunma Sıklığı
Uranyum madenciliği, birkaç yol ile yapılır: yüzey madenciliği, yeraltı madenciliği, boru madenciliğidir. Uranyum cevherinde genellikle %0.01 ila %0.25 oranında uranyum oksit bulunur. Kanada’daki Saskatchewan maden sahası uranyum oksit açısından verimliliği ile (%23 civarında) tanınır. Avustralya, Dünya’da bilinen uranyum maden sahalarının %31’ine ev sahipliği yapar. Ayrıca Dünya’nın en büyük tekli uranyum maden sahası olan "Olympic Dam", Güney Avustralya’da bulunur.
Uygulama ve Kullanım Alanları
Askerî Kullanım
Uranyum, yüksek etki hızı, yoğunluğu, sertliği ve de yanıcı bir element olmamasından dolayı askerî alanda kullanılmaktadır. Buna örnek olarak: tank ve diğer zırhlı araçlarda zırh yapımında, havacılık alanında uçaklardaki ağırlık dengesini sağlamada ve kalkan yapımında kullanılmaktadır. Elbette uranyum, nükleer bombalarda da kullanılan radyoaktif elementlerden biridir.
Sanayi Alanında Kullanım
Uranyumun sanayi alanındaki en temel kullanım alanı nükleer santrallerdir. 1 kilogram uranyum-235 20 terajoule’e kadar enerji üretebilir. Tam bir füzyon gerçekleştiğinde 1,5 milyon kilogram kömüre eş değer enerji üretilebilir. Uranyumu plütonyuma dönüştürmek için aşağıdaki formül kullanılır:
238U+n→239U+γ−β→239Np−β→239Pu^{238}U+n\to{^{239}}U+ γ - β\to{^{239}Np - β}\to{^{239}Pu}
Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.Kreosus
Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.
Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.Patreon
Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.
Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.YouTube
YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.
Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.Diğer Platformlar
Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.Giriş yapmayı unutmayın!
Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.
Etimolojisi
Kökeni Yunan mitolojisindeki Ana Tanrı’lardan biri olan Uranus'e dayanmaktadır. Uranus, Zeus'tan önceki gök Tanrısıydı (bazı kaynaklara göre göğün saf, vücut bulmuş hâliydi). Gücü, gökyüzü gibi uçsuz bucaksızdı; lâkin zayıflığı, kendi hükümranlığından uzaklaştıkça gücünün azalmasıydı. Eşi Gaia ve oğulları bir gün onun hükümranlığından sıkıldı ve ona tuzak kurdu. Onu yeryüzüne hapsettiler ve göğe çıkmasına engel oldular. Oğlu Kronos onu elindeki tırpanla keserek parçalara ayırdı, kanı denize karıştı ve Afrodit doğdu; ama Uranus ölmüştü. Böylece Ana Tanrı’ların hükümranlığı sona erdi ve titanların altın çağı başladı. Uranyum kelimesinin kökeni de Uranus’ten gelmektedir.
Önlem ve Güven
Uranyum yalnızca radyoaktif değil aynı zamanda zehirli bir metaldir. Bir nükleer enerji santralinde sızıntı olmadıkça yahut nükleer bir silah kullanılmadıkça radyoaktif etkisinden belki de daha çok zehirli oluşu insanlığa zarar verebilir. Özellikle yaydığı zehir insanlarda böbrek rahatsızlığına sebep olmaktadır. Ayrıca nükleer santrallerde kullanılan zenginleştirilmiş uranyuma maruz kalmak insanlarda mutajenik rahatsızlıklara yol açmaktadır.
Tarihi
Uranyum, Martin Heinrich Klaproth tarafından 1789’da keşfedilmiştir. Uranyum, radyoaktif olduğu anlaşılmadan önce çinicilik ve çömlekçilikte cila olarak kullanılıyordu. Henri Becquerel tarafından tesadüfen bir parça uranuyumun bir fotoğraf filminin üzerine koyulması üzerine radyoaktifliği keşfedilmiştir.
Maalesef böylesine önemli elementler bile kötü amaçlar için kullanılabilmektedir. Hele ki uranyum gibi radyoaktivitesi yüksek elementler, insanlık için çok vahim sonuçları doğurabilmektedir: İlk atom bombası 6 Ağustos 1945 tarihinde "Küçük Çocuk" (Little Boy) kod adıyla Hiroşima’ya atılmıştır. Bu patlama on binlerce insanın ölümüne neden olmuştur. İlk birkaç gün ölenler yanarak ya da molozların altında kalarak öldüler ama sonraki birkaç ay içerisinde ölenler radyasyon zehirlenmesi ve mutajenik olaylardan ötürü öldüler.
İlginç Bilgiler ve Diğer
- Uranyum soygazlar hariç geri kalan tüm ametaller ve onların bileşikleri ile tepkimeye girer. Tepkimeye girdiğinin belirtisi ise sıcaklığın yükselmesidir. Hidroklorik asit ve nitrik asit uranyumda çözülür ama hidroklorik asit haricindeki oksitsiz asitler daha yavaş çözülürler.
- Radyoaktiviteliği keşfedilmeden önce uranyum fotoğrafçılık alanında da kullanılmaktaydı.(Özellikle uranyum nitrat) Dericilik sektöründe ise renklendirme amacıyla kullanılmaktaydı.
- Uranyumun radyoaktiviteliğinin keşfi bilim dünyası açısından çığır aşan bir gelişmeydi. Yarılanma ömrünün uzun olması, antik çağlardan kalma taşların yaşının belirlenmesine referans noktası olarak kullanılmaya başlanmasına sebebiyet verdi.
- MÖ. 79’lu yıllarda Roma İmparatorluğu tarafından seramiğe sarı renk vermede kullanılan uranyumun tarih öncesi çağlardaki kullanımının işaretlerine günümüzde hâlâ ulaşılabilmektedir. Batı Afrika’da bir ülke olan Gabon’da antik doğal nükleer reaktörlere rastlandı. Oklo Fosil Reaktörleri olarak da bilinen bu reaktörler 1,7 milyar yıl önce aktif haldeydi!
- Uranyum, doğal olarak ortaya çıkabilen bir element olup, kayaların içinde bulunabilir. Ayrıca uranyumun bir diğer özelliği ise doğada bulunabilen (laboratuvarda üretilmeyen) en büyük atom numarasına sahip elementtir ve ayrıca bulunacağı zaman daima başka elementlerle birlikte bulunur. Uranyum doğada antimon, kadmiyum ve gümüşten daha fazla bulunmakla beraber yaklaşık olarak arsenik ve molibdenle eşit miktarda bulunur.
- Shewanella putrefaciens, Geobacter metallireducens ve bazı Burkholderia fungorum çeşitlerinin yaşamak için uranyumu kullandığı bilinmektedir.
Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.
İlginizi Çekebilecek Sorular
- Kadın memesi cinsel organ mıdır?
- Anksiyete ile panik atak arasındaki farklar nelerdir?
- Neden iki tane burun deliğimiz var?
- 5
- 3
- 2
- 1
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- G. Arbuthnott, et al. (2018). Yeni Başlayanlar İçin Periyodik Tablo. ISBN: 9786053121565. sf: 57.
- C. Oxlade, et al. (2011). Şekilli Kimya Sözlüğü. ISBN: 9789754035643. Yayınevi: TÜBİTAK Yayınları. sf: 14.
- C. Stockley, et al. (2010). Şekilli Fizik Sözlüğü. ISBN: 9789754035421. Yayınevi: Tübitak. sf: 84.
- S. P. Kershaw. (2007). Yunan Mitolojisi Rehber Kitabı. Yayınevi: Salon Yayınları. sf: 19.
Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?
Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:
kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci
Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 25/10/2021 07:33:06 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/9977
İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.