Alexander Semmler über Uran U

Uran Benannt nach Uranus Entdeckung als Oxid: 1789 Erste Herstellung als Metall: 1841 Ordnungszahl: 92 Wertigkeiten: +6 +4 Relative Atommasse: 238,03

Vorkommen 2,9 * 10-4 = 0,00029 % der Erdkruste Kommt meist gemeinsam mit seltenen Erden vor; Z.B.: Monazitsand Uraninit (Pechblende) UO2 / UO3 Carnotit KUVO6 * 1,5 H2O

Pechblende

Zusammensetzung der natürlichen Vorkommen

Eigenschaften Relativ weiches, silbrigglänzendes Schwermetall Löst sich leicht in warmen Wasser und verdünnten Säuren und bildet Uransalze Beständig gegen Laugen Alle Isotope radioaktiv; U235 sehr stark, U238 sehr schwach. giftig Läuft an der Luft allmählich leicht gelblich an Dichte: 19,16 g/cm3 Schmelzpunkt: 1132 °C Siedepunkt: 4130 °C Pulverisierte Form ist pyrophor -> selbstentzündlich an der Luft

Verwendung Energiegewinnung in Kernkraftwerken Nuklearwaffen Plutoniumgewinnung in Brutreaktoren Munition Uranglas

Verbindungen Bildet Verbindungen mit Halogenen (Halogenide) und mit Wasserstoff (Hydride) Bildet Uransalze wie Nitrate oder Acetate Bildet Oxide -> Oxidmischungen U + O2 UO2 Uran und seine Verbindungen sehr giftig auf den menschlichen Organismus

Herstellung Pechblende zerkleinern und von Gangart befreien Mit H2SO4  UO2SO4 Uranylsulfat durch Ionentauscher oder organ. Lsgsm. extrahieren Mit Laugen  „Yellow Cake“ Mit HNO3  Uranylnitrat Uranylnitrat extrahieren Glühen U3O8 mit Wasserstoff reduzieren UF4 Reduktion mit Magnesium oder Calcium  U

Anreicherung Natürliche Vorkommen: ~ 0,7 % U235 Benötigt: Für Reaktoren: ~ 3 % Für Waffen: > 60 % Uran wird in Uranylflourid überführt  Gas  Gaszentrifuge Trenndüsen

Historischer Überblick 1789 von Martin Heinrich Klaproth entdeckt: hielt Oxid für Element Wurde nach Uranus, dem damals entferntesten bekannten Planeten benannt, da schwerstes bekanntes Element 1856 erstmals reines Uran von Peligot dargestellt 1896 Becquerel entdeckt die Radioaktivität des Urans

Uran als radioaktives Element 230 20.8 d 231 4.2 d 232 68.9 a 233 160 000 a 234 245 500 235 703.8 Mio. a 236 23.42 Mio. a 237 6.35 d 238 4.468 Mrd. a 240 14.1 h Alle Isotope radioaktiv Spaltung möglich Stark unterschiedliche Halbwertszeiten und Aktivitäten der verschiedenen Isotope Ausnutzung der spaltbaren Eigenschaft in Reaktoren und Waffen

Der Zerfall von Uran Sowohl Alpha- als auch Beta-Zerfall möglich  α / β / γ – Strahler lange, komplexe Zerfallsreihen, verschiedene Varianten, enden meistens auf Blei Transurane

Die Uranspaltung

Die Kettenreaktion

Die Atombombe

Kernkraftwerke PRO: Unerlässlich für unseren energieintensiven Lebensstandard umweltfreundlich CONTRA: hohes Risiko durch Störfälle noch keine Endlösung für „Atommüll“

Verwendete Quellen seilnacht.com schlaufuchs.at Taschenbuch der Chemie Wolfgang Hingst: „Zeitbombe Radioaktivität“ Microsoft Encarta Joachim Kahlert: „Unheimliche Energie“ Diekmann/Heinloth: „Energie“ Hans Christian von Baeyer: “Das Atom in der Falle“ dtv-Atlas zur Atomphysik Gollenz/Stuzka/Eder/Tentschert: „Physik 4“ semmler.at.tp Unser Physikbuch

Fragen und Antworten

für die Aufmerksamkeit Vielen Dank für die Aufmerksamkeit