Uranyum Nedir, Nükleer Alanda Nasıl ve Ne İçin Kullanılır?

Öncelikle Uranyum ne demek ona değinelim; Uranyum, radyoaktif kimyasal bir element olup, simgesi “U”dur. 1789 yılında Martin Heinrich Klaaproth tarafından keşfedilmiştir. 1841 yılında ise Eugene-Melchior Peligot tarafından izole edilmiş bir elementtir.

  • Atom numarası (çekirdekteki proton sayısı): 92
  • Sembolü ( Periyodik Element Tablosunda ): U
  • Ağırlığı (atomun ortalama kütlesi): 238.02891
  • Yoğunluk: Santimetre küp başına 18,95 gram
  • Oda sıcaklığında faz: Katı
  • Erime noktası: 2.075 derece Fahrenheit (1.135 santigrat derece)
  • Kaynama noktası: 7.468 F (4.131 C)
  • İzotop sayısı (aynı elementin farklı sayıda nötron içeren atomları): 16, 3 doğal oluşum
  • En yaygın izotoplar: U-234 (tabii/doğal bolluğu %0.0054), U-235 (tabii bolluğu %0.7204), U-238 (tabii bolluğu %99.2742)

Uranyumu anlamak için radyoaktiviteyi anlamak önemlidir. Uranyum doğal olarak radyoaktiftir: Çekirdeği kararsızdır, bu nedenle element daha kararlı bir düzenleme arayan sürekli bir bozunma halindedir.

Uranyum Tarihi Hakkında Bilgi

Uranyum ve Uranyum nitrat-cevheri
Uranyum cevheri ile uranil adı verilen uranyum nitrat. Bunlar radyoaktiftir. (Resim kredisi: Getty Images aracılığıyla RHJ)

Aslında uranyum, radyoaktivitenin keşfini mümkün kılan elementti. Uranyum, hidroklorik asit ve sülfürik asit içinde çözünerek değerli uranyum tuzlarını oluşturur. 1897’de Fransız fizikçi Henri Becquerel, siyah kağıda sarılı film ve üstüne konmuş uranyum bileşiği birkaç gün çekmecesinde güneşin doğmasını ve 1 Mart günü, belli bir sebebi olmaksızın, çekmecedeki filmi banyo etti. Ve uranyum kristalinin güneş ışığına maruz kalmadığı halde filme iz bıraktığını gördü.

Becquerel bunun x ışınlarına benzer görünmez bir ışın olarak tanımladı. Böylece 1896’da uranyum tuzlarında radyoaktivite olayını buldu. Becquerel, keşif için 1903’te Marie Curie ve Pierre Curie ile Nobel Ödülü’nü paylaştı.

Uranyum, periyodik tablo içinde atom numarası 92 olan metalik bir elementtir. 1896’da radyoaktivitenin keşfinden sonra, nükleer silahların geliştirilmesinden atom altı dünyaya bir pencere açmaya ve nükleer santrallerde elektrik sağlamaya kadar kullanılıyor.

Bilim, siyaset ve sanat, bu belirli kimyasal elementten büyük ölçüde etkilenmiştir. Uranyum, doğada bulunan en ağır elementlerden biridir. Çekirdeğinde 92 proton ve 140 ile 146 arasında değişen sayıda nötron vardır. Ancak bu kombinasyonlardan sadece bazıları kendiliğinden oluşur ve en bol olanları Uranyum-238 (92 proton ve 146 nötron) ve Uranyum-235’tir (92 protonlar ve 146 nötron).

Nereden Geldi?

Uranyum, ekstrem doğal bir element olduğu için ancak ekstrem bir olayda oluşabilmektedir. Bu olaya r-süreci denir. Bu olay, bazı süpernovalarda ve nötron yıldızlarının çarpışmalarında olur. (r-süreci; beta bozunma zamanı nötron yakalama zamanından uzun olduğunda, gerçekleşen nötron yakalama sürecine hızlı nötron yakalama süreci denir. gelme eğiliminde iken, r süreci bir süpernova boyunca meydana gelebilir. Çünkü bu reaksiyonun gerçekleşmesi için gereken nötron akısı bir süpernova patlamasında mevcuttur.)

Bu olaylardan sonra kozmosa yayıldı ve nadir olmasına rağmen gezegenimizin önemli bir bileşeni haline geldi. Dünya’nın iç ısısına sahip olmasının nedeni, uranyum bozunmasının varlığıdır.

Uranyumun en önemli özelliği de budur: Zamanla, helyum atomları şeklinde radyasyon yayar ve genellikle toryuma dönüşür. Hemen hemen tüm uranyum izotopları (farklı sayıda nötron içeren versiyon), çok uzun bir yarı ömre sahiptir. Bir numunenin uranyum içeriğini yarıya indirmesi için geçen süre; Uranyum-238’in yarı ömrü 4,5 milyar yıldır.

Uranyum’u kim keşfetti?

Uranyum Martin Heinrich Klaproth tarafından keşfedildi.

Uranyum, Roma döneminden beri seramik ve camda sarı sır olarak kullanılmaktadır.

Orta Çağ’da pitchblende olarak yeniden canlandı ve hala cam yapımında bir boya olarak kullanılıyordu. 1789’da Alman kimyager Martin Heinrich Klaproth, nitrik asit ve pitchblend’i karıştırdı, ardından çözeltiyi sodyum hidroksit ile nötralize etti. Bu reaksiyon, dibe çöken sarı bir madde üretti.

Kömürle ısıtıldığında, Kalproth’un yanlışlıkla saf uranyum olduğuna inandığı, ancak büyük olasılıkla bir oksit olduğu siyah bir toza dönüşür. Yeni elemente, Willaim Herschel tarafından sadece sekiz yıl önce keşfedilen Uranüs gezegeninin adını verdi. İlk saf Uranyum örneğinin izole edilmesi 1841 yılına kadar sürdü. Bu başarı Kimyager Eugène-Melchior Péligot tarafından elde edildi.

Uranyum Ne işe yarar, nerelerde kullanılır?

Uranyum nedir
Uranyum nükleer enerji üretiminde kullanılmaktadır. Resim Kredisi: RHJPhtotoandilustration/shutterstock

Uranyum ne işe yarar derseniz; Elektrik üreten ticari nükleer reaktörlere güç sağlamak ve dünya çapında tıbbi, endüstriyel ve savunma amaçlı kullanılan izotopları üretmek için kullanılıyor.

  • Uranyum, nükleer santraller ve deniz gemilerini ve denizaltılarını çalıştıran nükleer reaktörler için yakıt olarak da kullanılabilir.
  • Nükleer silahlarda da kullanılabilir.
  • Zırh ve zırh delici kurşunlarda da kullanılır.

Ayrıca, bu, radyoaktif malzeme, endüstriyel radyografi ekipmanı ve zırh kaplama ve zırh delici mermiler gibi askeri kullanımları taşımak için kaplar olarak kullanılmıştır. Savaşlarda yaygın olarak kullanılması, birçok kişinin uzun vadede sağlık konusunda endişe duymasına neden oldu.

En çok nerede bulunur?

Küresel olarak, uranyum cevheri yataklarının dağılımı tüm kıtalarda yaygındır ve en büyük yataklar Avustralya, Kazakistan ve Kanada’da bulunmaktadır. Bugüne kadar, en fazla Kanada’nın Athabasca Havzası bölgesinde bulunmuştur.

Çoğu kayada ve okyanus suyunda çok küçük izlerde bulunur. Yerkabuğunda uraninit, karnotit, torbernit ve tabut gibi minerallerde bulunur.

Hangi Savaşta Kullanıldı?

Uranyum, tarihteki en yıkıcı savaş eylemlerinden birinin merkezinde yer alan radyoaktif bir metaldir. 6 Ağustos 1945’te, Japon şehri Hiroşima’nın üzerine gökten 10 fit uzunluğunda (3 metre) bir bomba düştü. Bir dakikadan kısa bir süre sonra, bir mil yakınında bulunan her şey yok edildi. Büyük bir ateş fırtınası hızla kilometrelerce daha yok etti ve on binlerce insanı öldürdü.

Bu, bir atom bombasının savaşta ilk kez kullanılmasıydı ve uranyum olmadan mümkün olmazdı. Bu radyoaktif metal, izotoplarından biri olan uranyum-235’in nükleer fisyon reaksiyonunu sürdürebilen doğal olarak oluşan tek izotop olması bakımından benzersizdir. (İzotop, çekirdeğinde farklı sayıda nötron bulunan elementin bir versiyonudur.)

Uranyum Fiyatı Ne Kadar?

Kasım 2021’de, uranyum için küresel ortalama pound fiyatı, önceki ay 38.47619 ABD dolarından 31.09958 ABD dolarına geriledi. Uranyum fiyatı, Haziran 2007’de pound başına 136.22 ABD dolarına ulaştığında zirveye ulaştı.

1 gr uranyum ne kadar enerji üretir?

Uranyum’un enerji değeri ise 1 gr uranyum 2.5 ton kömür ile aynı değerde enerji üretir.

1 gram uranyum, bir molün 1/235’i kadardır. 3.044*10^(-11) Joule * (Avogadro sayısı) / 235 = 82.115 milyar Joule. 1 gram U-235, 13.46 varil petrol kadar enerji açığa çıkarır.

Başka bir örnek vermek gerekirse; Bir ton doğal uranyum, 40 milyon kilovat-saatten fazla elektrik üretebilir. Bu, 16.000 ton kömür veya 80.000 varil petrol yakmaya eşdeğerdir.

Uranyuma dokunabilir miyiz?

Uranyumun herhangi bir katı formuna dokunmanın sağlığa hiçbir zararı yoktur. Ancak temas ettikten sonra, ellerinizi iyice yıkayın. Böylece herhangi bir izi yanlışlıkla içinize nüfuz etmesin. Uranyum sıvı haldeyse cilde nüfuz edebilir. Bu yüzden uygun eldivenler giymelisiniz.

Oğuzhan Saçkıran

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.

Okumanın Terapötik Faydaları

Okumanın Beyniniz İçin Tedavi Edici İnanılmaz Faydaları

Domuz Kalbi Nakli Yapılan İlk Kişi Yaşaını Yitirdi.

Domuz Kalbi Nakli Yapılan Kişi, İki Ay Sonra Hayatını Kaybetti