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{{Ver desambig|outras acepções|Urânio (desambiguação)}}
{{Elemento/Urânio}}
O '''urânio''' (homenagem ao planeta [[Urano (planeta)|Urano]]), é um [[tabela periódica|elemento químico]] de símbolo '''U''' e de [[massa atômica]] igual a 238 [[unidade de massa atómica|u]], apresenta [[número atômico]] 92 (92 [[próton]]s e 92 [[elétron]]s), é um elemento natural e comum, muito mais abundante que a prata, abundância comparável à do [[molibdênio]] e [[arsênio]], porém, quatro vezes menos abundante que o [[tório]].
 
À temperatura ambiente, o urânio encontra-se no [[Sólido|estado sólido]]. É um elemento metálico radioativo pertencente à família dos actinídeos.<ref>{{citar web|url=http://www.afrri.usuhs.mil/www/outreach/pdf/mcclain_NATO_2005.pdf|título=Health Concerns about Military Use of Depleted Uranium|acessodata=14 de novembro de 2010|arquivourl=https://web.archive.org/web/20110419080320/http://www.afrri.usuhs.mil/www/outreach/pdf/mcclain_NATO_2005.pdf|arquivodata=19 de abril de 2011|urlmorta=yes}}</ref>
=== Descoberta ===
[[Ficheiro:Becquerel plate.jpg|left|thumb|Imagem criada pelo uranio sobre a chapa fotográfica, que fez Henri supor a existência da radiação.]]
A descoberta do urânio é creditada ao cientista alemão [[Martin Heinrich Klaproth]] em [[1789]]. Quando estava em seu laboratório experimental em [[Berlim]], Klaproth foi capaz de precipitar um composto amarelo (provavelmente diuranato de sódio ) através da dissolução da uraninita em ácido nítrico e neutralizar a solução com hidróxido de sódio. Klaproth achou que a substância amarela era o óxido de um elemento ainda não descoberto, e aquecido com carvão vegetal para a obtenção de um pó preto, que ele pensou ser o metal descoberto recentemente em si (na verdade, o pó era um óxido de urânio). Ele nomeou o novo elemento descoberto em honra ao planeta Urano, que tinha sido descoberto havia oito anos por [[William Herschel]] (que tinha chamado o planeta após o primordial deus grego do céu [[Urano (mitologia)|Urano]]).<ref>{{citar periódico
|título= Chemische Untersuchung des Uranits, einer neuentdeckten metallischen Substanz
|autor = Klaproth, M. H.
|autorlink = Martin Heinrich Klaproth}}</ref>
 
Em 1841, Eugène-Melchior Peligot , Professor de Química Analítica no Conservatoire National des Arts et Métiers (Central School of Arts and Manufactures), em Paris, isolou a primeira amostra de urânio metálico por aquecimento de tetracloreto de urânio com potássio. O urânio não era visto como particularmente perigoso durante a maior parte do século XIX, levando ao desenvolvimento de várias utilizações para o elemento.<ref>{{en}}{{citar periódico|título= Recherches Sur L'Uranium
|autor = Péligot, E.-M. |periódico= [[Annales de chimie et de physique]]
| volume = 5 |número= 5 |ano= 1842
|páginas= 5–47 |url = http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k34746s/f4.table}}</ref> Um tal uso para o óxido foi citado, mas já não era secreta a coloração da cerâmica e do vidro.
 
[[Henri Becquerel]] descobriu a radioatividade usando urânio em 1896. Becquerel fez a descoberta, em [[Paris]], deixando uma amostra de um sal de urânio, K<sub>2</sub> UO<sub>2</sub> (SO<sub>4</sub> )<sub>2</sub> , em cima de uma chapa fotográfica não exposta numa gaveta e observando que a placa havia se tornado "enevoada". Ele determinou que uma forma de luz invisível ou raios emitidos pelo urânio tinha exposto a chapa criando acidentalmente a imagem.
 
=== Pesquisa da Fissão e [[Projeto Manhattan]]===
Uma equipe liderada por [[Enrico Fermi]] bombardeou urânio com nêutrons, produzindo [[partículas β]] e o elemento 93, o [[netúnio]] e através do decaimento beta, o elemento 94 chamado de [[plutônio]]. Os produtos da fissão do [[U-235]] foram confundidos com os novos elementos criados pelo [[U-238]].
 
As experiências que conduziram à descoberta da capacidade do urânio para a fissão (quebra instantânea) em elementos mais leves e liberação de energia de ligação foi realizada por [[Otto Hahn]] e [[Strassmann Fritz]] no laboratório de Hahn em Berlim. [[Lise Meitner]] e seu sobrinho, o físico [[Otto Robert Frisch]] , publicaram a explicação física do processo em fevereiro de 1939 e nomearam o processo [[fissão nuclear]]. Logo depois, Fermi postulou que a fissão do urânio pode liberar nêutrons suficiente para sustentar uma reacção de fissão. A confirmação desta hipótese veio em 1939 e, posteriormente, o trabalho levou a concluir que, em média, cerca de 2,5 nêutrons são liberados por cada fissão de U-235, um raro isótopo de urânio, trabalham ainda que o mais comum isótopo do urânio-238 pode ser transmutado em [[plutônio]], que, como o urânio-235, também é fissionável por nêutrons térmicos. Essas descobertas levaram vários países para começar a trabalhar no desenvolvimento de armas nucleares e energia nuclear. Em [[1942]] outra equipe liderado por Enrico Fermi, conseguiu obter a primeira reação em cadeia artificial.
 
Em [[1945]] a primeira bomba atômica usada em Guerra e também a primeira bomba de urânio, o [[Little Boy]], foi usado em [[Hiroshima]], contra o [[Japão]], na [[Segunda Guerra Mundial]] gerando 15 [[quiloton]]s, apos essa bomba poucas outras bombas foram feitas de uranio puro, como por exemplo a [[W9]] que rendeu o mesmo que o Little Boy mas era bem menor.
== Propriedades ==
===Propriedades físicas ===
Muito pesado e denso, branco prateado com brilho metálico brilhante. Em sua forma pura é um pouco mais suave do que o [[aço]] , dúctil, flexível, tem uma pequena propriedade paramagnética. o urânio têm três formas alotrópicas: alfa , prismáticos, estável até 667,7&nbsp;°C , beta , quadrado, estável de 667,7&nbsp;°C a 774,8&nbsp;°C , Gama, com um corpo centrado e estrutura cúbica, 774, 8&nbsp;°C é ponto de fusão da forma alotrópica gama:
*α(ortorrômbica) estável até ±660&nbsp;°C
*β(tetragonal) estável a partir de ±660&nbsp;°C a ±760&nbsp;°C
:<math>\mathrm{UO_2^{2+}+2NO_3^-\to UO_2(NO_3)_2}</math>
 
O urânio consegue comportar ate ligações tetravalentes, ele geralmente consegue arrancar átomos de hidrogênio de sais, soluções e minerais de metais como: [[mercúrio (elemento químico)|mercúrio]] , [[prata]] , [[cobre]] , [[estanho]] , [[platina]] e [[ouro]].
 
=== Fissão ===
|-
|[[Pechblenda]]
|UO<sub>2</sub>, UO<sub>3</sub> + ThO<sub>2</sub>, CeO<sub>2</sub>
|65-74%
|-
Outros usos do urânio incluem:
* Isótopos de urânio podem ser empregados na radioterapia, dentro da medicina nuclear, apesar de dar preferência a radioisótopos de outros elementos.
* A datação de rochas ígneas, e outras formas de datação, através da quantidade de uranio-238 que estas contem, sendo que a meia-vida do U-238 é de 4,5 bilhões de anos, uma rocha que tem menos urânio que outra é mais antiga que outra com maior quantidade deste elemento.
* O nitrato de urânio é usado na fotografia.
* Na química o urânio é utilizado como catalisador em muitas reações químicas.
=== Óxidos ===
[[Ficheiro:Yellowcake.jpg|thumb|right|300px|O octóxido de triurânio ou yellowcake tem a cor amarelada.]]
O yellowcake ou octóxido de urânio é o principal óxido do urânio, seu uso remonta ao [[Projeto Manhattan]], até os dias de hoje, onde é quebrado para gerar urânio metálico em grandes fábricas, com a formula química U<sub>3</sub>O<sub>8</sub>, no qual dois átomos de urânio apresentam [[estado de oxidação|nox]] +6 enquanto que o outro apresenta nox +4, podendo ser representado também por [[dióxido de urânio|UO<sub>2</sub>]].2[[trióxido de urânio|UO<sub>3</sub>]]. O dióxido de urânio (UO<sub>2</sub>) é encontrado naturalmente em minerais de urânio como a [[pechblenda]], [[carnotita]], Tseynerit, [[Autunita]], Uranofan e Thorbun, artificialmente o [[dióxido de urânio]] é obtido ao aquecer trióxido de urânio a 700 graus celsius junto a [[hidrogênio,]] fazendo um átomo de [[oxigênio]] se desprender do composto e se ligar a dois hidrogênios para formar água.
 
O [[trióxido de urânio]] (UO<sub>3</sub>) é outro composto do [[elemento químico|elemento]] encontrado de forma abundante naturalmente entra os minerais de urânio como a pechblenda, Kasolite, e Tyuyamunit.<ref name="EncyChem779">{{Harvnb|Seaborg|1968|p=779}}.</ref>
=== Hidretos, carbonetos e nitretos ===
O urânio metálico se aquecido a 250-300 graus junto ao hidrogênio ira se ligar a ele formando [[hidreto de urânio]](UH<sub>3</sub>).
Carbonetos do urânio incluem mono[[carbeto]] de urânio (UC), dicarbeto de urânio ( UC<sub>2</sub> ), e tricarbeto de diurânio ( U<sub>2</sub>C<sub>3</sub>), carbonetos são obtidos aquecendo urânio puro ou monocarbeto de urânio com carbono.
Os [[nitreto]]s de urânio são obtidos aquecendo o metal com [[nitrogênio]], exemplos incluem: mononitreto de urânio (UN), dinitreto de urânio (UN<sub>2</sub>), e trinitreto de diurânio (U<sub>2</sub>N<sub>3</sub>).<ref name="medusa">Puigdomenech, Ignasi ''Hydra/Medusa Chemical Equilibrium Database and Plotting Software'' (2004) KTH Royal Institute of Technology, freely downloadable software at [http://www.kemi.kth.se/medusa/] {{Wayback|url=http://www.kemi.kth.se/medusa/ |date=20070929153029 }}</ref><ref>Two crystal modifications of uranium hydride exist: an α form that is obtained at low temperatures and a β form that is created when the formation temperature is above 250;°C.&nbsp;</ref><ref name="EncyChem782">{{Harvnb|Seaborg|1968|p=782}}.</ref>
 
=== Halogenetos ===
[[Ficheiro:Uranium-hexafluoride-2D-V2.svg|thumb|upright|Diagrama do hexaflureto de urânio.]]
Todos os fluoretos de urânio são criados usando [[tetrafluoreto de urânio]] (UF<sub>4</sub>); UF<sub>4</sub> é preparado por hidrofluoração de dióxido de urânio(UO<sub>2</sub>).A redução do UF<sub>4</sub> com o hidrogênio a 1000&nbsp;°C produz [[trifluoreto de urânio]] (UF<sub>3</sub>). Sob as condições certas de temperatura e pressão, a reação de sólidos UF<sub>4</sub> com gás [[hexafluoreto de urânio]] (UF<sub>6</sub>) pode formar a fluoretos intermediários como U<sub>2</sub>F<sub>9</sub>, U<sub>4</sub>F<sub>17</sub> e UF<sub>5</sub>.
 
Na temperatura ambiente, UF<sub>6</sub> tem uma elevada pressão de vapor, tornando-o útil para a difusão gasosa, processo para separar o urânio-235 do comum isótopo urânio-238. Este composto pode ser preparado a partir de dióxido de urânio e hidreto de urânio pelo processo seguinte:
 
Um método de preparação de [[tetracloreto de urânio]] (UCl<sub>4</sub>) é reagir diretamente o metal ou o hidreto UH<sub>3</sub> com gás [[cloro]]. A [[redução(química)|redução]] da UCl<sub>4</sub> por hidrogênio produz [[tricloreto de urânio]] (UCl<sub>3</sub>), enquanto que os cloretos de urânio em estados de oxidação mais elevados são preparados por reação com cloro adicional. Todos os [[cloreto]]s de urânio reage com a água e o ar.
Brometos e iodetos de urânio são formados pela reação direta de, respectivamente, [[bromo]] e [[iodo]] com urânio ou adicionando UH<sub>3</sub> para os [[ácido]]s HBr e HI. Exemplos conhecidos são: UBr<sub>3</sub> , UBr<sub>4</sub> , UI<sub>3</sub> e UI<sub>4</sub>. Oxi-[[halogênio|haletos]] de urânio são solúveis em água e incluem UO<sub>2</sub>F<sub>2</sub> , UOCl<sub>2</sub> , UO<sub>2</sub>Cl<sub>2</sub> , e UO<sub>2</sub>Br<sub>2</sub> .
 
== Toxicidade a organismos ==
Pessoas que vivem em áreas próximas às minas em que os minerais de urânio são extraidos podem ser expostos a altos níveis de radioatividade, devido à produção de um pó fino e gás radão que são transportados pelos ventos das zonas circundantes.
 
Pela mesma razão, sem ventilação adequada, os mineiros são expostos a um risco elevado de contrair câncer ou outras doenças pulmonares muito graves. Mesmo usando água nas minas para o processamento do minério pode tornar-se um veículo de contaminação de áreas próximas. Pesquisa realizada em [[2005]], do Arizona Cancer Center, a pedido da Nação Navajo , mostrou que em algumas minas de urânio , eles encontraram a capacidade mutagênica desse elemento, que é capaz de penetrar no núcleo da célula e se ligar quimicamente ao [[DNA]], modificando-o e causando erros na produção de proteínas, e fazer as células ficarem em estado pré-cancerigenas.
 
O urânio não é absorvível pela pele, porém ele emite partículas alfa, beta e gama (quando crítico) que penetram na pele; o que torna o urânio, fora do corpo, muito menos perigoso do que quando inalado ou ingerido. Uma pessoa fica exposta naturalmente ao urânio, diariamente, pela inalação ou ingestão de poeiras, alimentos e água. Estima-se que a ingestão diária não passa de 0,7 a 1,1 microgramas de urânio por dia.
=== Enriquecimento ===
{{Artigo principal|[[Urânio enriquecido]]}}
'''Urânio enriquecido''' é o urânio cujo teor de '''[[Urânio-235|<sup>235</sup>U]]''' (urânio-235) foi aumentado, através de um processo de [[separação de isótopos]]. O urânio encontrado na natureza, sob a forma de [[dióxido de urânio]] ('''UO<sub>2</Sub>'''), contém 99,284% do [[isótopo]] [[Urânio-238|<sup>238</sup>U]] ; apenas 0,711% do seu [[peso atômico|peso]] é representado pelo isótopo [[Urânio-235|<sup>235</sup>U]]. Porém o <sup>235</sup>U é o único isótopo existente [[fissão nuclear|físsil]] na natureza em proporções significativas.<ref>{{citar web |url=http://docs.nrdc.org/nuclear/nuc_06129701a_185.pdf |título=Safeguarding Nuclear Weapon-Usable Materials in Rússia |autor=Thomas B. Cochran. Natural Resources Defense Council. |publicado=Proceedings of International Forum Illegal Nuclear Traffic: Risks, Safeguards and Countermeasures |data=1997-06-12 |acessodata=21 de dezembro de 2008 |arquivourl=https://web.archive.org/web/20130705053828/http://docs.nrdc.org/nuclear/files/nuc_06129701a_185.pdf |arquivodata=5 de julho de 2013 |urlmorta=yes }}</ref>
 
Para provocar uma reação de fissão nuclear nos [[reator de água pressurizada|reatores de água pressurizada]], é preciso dispor de um urânio que contenha entre 3% e 5% do isótopo 235 e em armas nucleares pelo menos 80% de enriquecimento, o aconselhável para armas nucleares porem é 90%. Ambos os isótopos, {{exp|235}}U e {{exp|238}}U , têm as mesmas [[propriedade química|propriedades químicas]]. A única diferença [[propriedade física|física]] entre eles são os três [[nêutron]]s que explicam uma pequena diferença de [[massa atômica]].
Existem variadas formas de enriquecimento:
[[Ficheiro:Alpha 1 racetrack, Uranium 235 electromagnetic separation plant, Manhattan Project, Y-12 Oak Ridge.jpg|right|thumb|Calutron no Laboratório de Oak Ridge, provavelmente enriqueceu o urânio usado no Little Boy.]]
O equipamento técnico para a separação eletromagnética é chamado Calutron e é na verdade uma versão ampliada do espectrômetro de massa. Ele separa os ions carregados eletricamente utilizando de um extenso campo magnético. O produto proporciona excelente capacidade de separação, mas sua eficácia prática é muito baixa. Ele é capaz de trabalhar apenas com baixas concentrações de íons muito divididos, que é ainda uma parcela considerável está perdido dentro de um bloco de divisão. Resultado, o consumo de energia necessária para produzir uma unidade quantidade de urânio enriquecido, maior do que a separação técnicas menos eficientes, mas mostram uma redução dos custos de energia.
* Difusão
 
Diferentes coeficientes de difusão de gases são freqüentemente usados para separar moléculas com diferentes massas de forma significativa. No caso de separação de compostos gasosos, como a diferença de massa entre U-238 e U-235 é de apenas três neutro, a diferença de massa entre as duas moléculas é também muito pequena e para obter um alto grau de separação é necessário repetir este procedimento por milhares de vezes. Utilizar o dispositivo inclui uma cascata de centenas de graus de separação, onde em cada uma delas dividida pelo gás através de uma barreira porosa, o que atrasa a moléculas mais leves e mais pesados de avançar nas cascatas um pouco mais rápido. Esta técnica foi utilizada para a preparação de material físsil para produzir urânio para bombas atômicas em primeiro lugar nos EUA .
Diferentes coeficientes de difusão de gases são freqüentemente usados para separar moléculas com diferentes massas de forma significativa. No caso de separação de compostos gasosos, como a diferença de massa entre U-238 e U-235 é de apenas três neutro, a diferença de massa entre as duas moléculas é também muito pequena e para obter um alto grau de separação é necessário repetir este procedimento por milhares de vezes. Utilizar o dispositivo inclui uma cascata de centenas de graus de separação, onde em cada uma delas dividida pelo gás através de uma barreira porosa, o que atrasa a moléculas mais leves e mais pesados de avançar nas cascatas um pouco mais rápido. Esta técnica foi utilizada para a preparação de material físsil para produzir urânio para bombas atômicas em primeiro lugar nos EUA. Da mesma forma, você também pode usar a diferença de coeficientes de difusão de moléculas dissolvidas no líquido. Aplicam-se aqui uma dependência similar como a difusão de gases e um grande problema econômico para a separação de urânio no presente caso é extremamente intensiva de energia, porque a tecnologia foi projetado para ser operado a temperaturas relativamente elevadas, nesta forma de separação o hexaflureto de uranio (UF<sub>6</sub>) é utilizado.
* A separação centrífuga
A centrífuga de alta velocidade é capaz dividir a massa de moléculas baseadas em diferenças de momento angular de partículas em movimento. Este sistema funciona de forma bastante eficiente, mesmo para partículas relativamente grandes, com apenas ligeiras diferenças entre os materiais e sua eficácia depende principalmente da velocidade de rotação da centrífuga.
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