אורניום

אוּרַנְיוּם (U) הוא יסוד כימי רדיואקטיבי מסדרת האקטינידים. מספרו האטומי הוא 92.

בקרום כדור הארץ ריכוזו נע בין 4 ל-16 חלקים למיליון. כ־99.28% מהאורניום הטבעי הוא אורניום-238, וכ־0.72% הוא אורניום-235. אורניום נמצא גם במי הים.

אורניום-235 הוא חומר בקיע, כלומר יכול לחולל תגובת שרשרת גרעינית שממשיכה את עצמה ומפיקה אנרגיה. בכורים גרעיניים ובנשק משתמשים לעתים באורניום מועשר, כלומר כזה שבו הוגדל אחוז האורניום-235. השאריות של העשרת האורניום נקראות "אורניום מדולדל". גם אורניום-233, המתקבל מתוריום, בקיע ומשמש לפעמים למטרות גרעיניות. אורניום-238 אינו בקיע, אך בכורים משתמשים בו כדי לייצר פלוטוניום-239 הבקיע.

סביר שאורניום נוצר בהתפוצצות קילונובה לפני כ־6.56 מיליארד שנים. הדעיכה הרדיואקטיבית האיטית שלו היא מקור חשוב לחום במעמקי כדור הארץ. חום זה משפיע על הולכת חום ותנועת היבשות.


אורניום טהור הוא מתכת לבנה-כסופה ורקיעה. זהו היסוד הכבד ביותר המצוי באופן טבעי בכדור הארץ. בעפרות אורניום יש גם כמויות זעירות של נפטוניום ופלוטוניום. צפיפותו גדולה בכ־65% מצפיפות העופרת. לאורניום שלוש צורות אלוטרופיות.


היסוד זוהה בשנת 1789 על ידי הכימאי מרטין היינריך קלפרוט, וקיבל את שמו על שם כוכב הלכת אורנוס. הוא בודד לראשונה ב־1841. תכונותיו הרדיואקטיביות הודגמו ב־1896 על ידי אנטואן אנרי בקרל. אורניום נמצא בעפרות כגון אורניט וקרנוטיט, והמאגרים העיקריים במאה ה־20 ובתחילת המאה ה־21 היו בארצות הברית, קנדה, אוסטרליה ודרום אפריקה. בעבר נעשה בו שימוש בצביעת זכוכית, ובאבן חול המכילה אורניום ייצרו צבע צהוב.


לפני גילוי הרדיואקטיביות סברו שמסוימים אינם משתנים. כיום יודעים שגרעיני אטומים לא יציבים יכולים לדעוך ליסוד אחר. אורניום דועך בהדרגה לעופרת, ובתהליך זה נפלטים חלקיקי אלפא ובטה וקרינת גמא. חומרים שפולטים חלקיקים וקרינה כאלה נקראים רדיואקטיביים.


ידועים כ־70 איזוטופים לאורניום, ורובם סינתטיים שאינם מופיעים בטבע. איזוטופ הוא גרסה של אותו יסוד עם מספר נייטרונים שונה, ולכן התכונות הגרעיניות שלו שונות. רק שני איזוטופים של אורניום הם בקיעים: אורניום-235 ואורניום-233. הבדל פיזיקלי חשוב נוסף בין האיזוטופים הוא זמן מחצית החיים שלהם. אורניום-238, בגלל זמן מחצית חיים ארוך, שימש לתיארוך אירועים גאולוגיים עתיקים.

אוּרַנְיוּם (U) הוא יסוד כימי רדיואקטיבי (פולט קרינה). מספרו האטומי הוא 92.

בסלעים יש מעט אורניום. הריכוז הוא בין 4 ל-16 חלקים למיליון. רוב האורניום הוא אורניום-238. מעט מאוד הוא אורניום-235.

אורניום-235 יכול להתחלק ולשחרר אנרגיה רבה. כשמגבירים את אחוז ה-235 קוראים לזה אורניום מועשר. השאריות מכונים אורניום מדולדל. גם אורניום-233 מגיע מתוריום ויכול להתחלק. אורניום-238 יכול להפוך לפלוטוניום-239 בתהליך גרעיני.

נוצר כנראה בהתפוצצות ענקית של כוכב לפני כ-6.56 מיליארד שנים. דעיכתו האיטית נותנת חום לכדור הארץ. החום הזה עוזר להזיז את היבשות.


אורניום טהור הוא מתכת לבנה-כסופה ומבריקה. זהו היסוד הכבד ביותר שנמצא בטבע. הוא כבד בכ-65% מעופרת. לאורניום יש שלוש צורות שונות.


התגלה ב-1789 על ידי מרטין היינריך קלפרוט. שמו עלה מכוכב הלכת אורנוס. הקרינה שלו הוכחה ב-1896 על ידי אנטואן אנרי בקרל. עפרות חשובות הן אורניט וקרנוטיט. מקורות גדולים נמצאים בארצות הברית, קנדה, אוסטרליה ודרום אפריקה. בעבר השתמשו בחומר לצביעת זכוכית ולצבעי אבן חול.


אטומים יכולים להשתנות ליסודות אחרים. אורניום מתפרק בסוף לעופרת. בזמן זה נפלטים חלקיקים וקרינה. חומרים כאלה נקראים רדיואקטיביים.


יש כ-70 איזוטופים לאורניום. איזוטופ (גרסה של יסוד) שונה במספר נייטרונים. רוב האיזוטופים נעשים במעבדה. רק אורניום-235 ואורניום-233 יכולים להפעיל תגובת שרשרת. אורניום-238 עוזר למדענים למדוד גילי עולם.