Uranium

Les caractéristiques
[ Rn ] 5 f 3 6 d 1 7 s 2 92U _ tableau périodique
Général
nom , symbole , numéro atomique	Uranium, U, 92
catégorie d'article	actinides
groupe , période , bloc	Ac , 7 , f
Regards	blanc argenté
Numero CAS	7440-61-1
Numéro CE	231-170-6
Carte d'information de l' ECHA	100.028.336
Fraction massique de la coquille terrestre	3,2 ppm [1]
Atomique [2]
masse atomique	238.02891(3) [3] et al
rayon atomique	138,5 (α-uranium) [1] pm
rayon covalent	142h
configuration électronique	[ Rn ] 5 f 3 6 d 1 7 s 2
1. Énergie d'ionisation	6 . 19405(6) eV [4] ≈ 597 . 63kJ / mole [ 5]
2. Énergie d'ionisation	11 . 6(4) eV [4] ≈ 1 120 kJ/mol [5]
3. Énergie d'ionisation	19 . 8(3) eV [4] ≈ 1 910 kJ/mol [5]
4. Énergie d'ionisation	36 . 7(1.0) eV [4] ≈ 3 540 kJ/mol [5]
5. Énergie d'ionisation	46 . 0(1,9) eV [4] ≈ 4 440 kJ/mol [5]
Physique [2]
état physique	Fête
modifications	3
structure en cristal	orthorhombique ( groupe d' espace Cmcm (groupe d'espace n° 63) ) Modèle : Groupe d'espace/63
densité	19,16 g/cm3 [ 6 ]
Dureté de Mohs	2,5–3 [1]
magnétisme	paramagnétique ( χ m = 4,1 10 −4 ) [7]
point de fusion	1406K (1133 [6] °C )
point d'ébullition	4203K [6] (3930°C)
volume molaire	12.49 10 −6 m 3 mol −1
enthalpie de vaporisation	417,1 kJ/mol [6]
enthalpie de fusion	15,5 [6] kJ mol −1
vitesse du son	~3400 ( long. ), ~2000 ( trans. ) m s −1 à 293 K
La capacité thermique spécifique	116 [1] J kg −1 K −1 à 298 K
Conductivité électrique	3,24 10 6 [1] A V −1 m −1 à 293 K
conductivité thermique	27,6 [1] W m −1 K −1 à 300 K
Chimique [2]
états d'oxydation	+3, +4, +5, +6
potentiel normal	−1,660 V (U 3+ + 3 e − → U)
électronégativité	1,38 ( échelle de Pauling )
isotopes
isotope NH t 1/2 ZA ZE (M eV ) ZP 232U _ {syn.} 68,9 un Alpha (100 %) 5 414 228 e 24 Ne  (9,0 x 10 −11  %) 208 pb 233 U {syn.} 1,592 x 10 5  a Alpha (100 %) 4 824 229 ème SF  (6,0 x 10 −11  %) 24 Ne  (9,5 x 10 −11  %) 209 pb 234U _ 0,0055 % 2,455 x 10 5  a Alpha (100 %) 4 774 230 ème 235U _ 0,72 % 7.038 × 108a  Alpha (100 %) 4 398 231 e SF  (7,0 x 10 −9  %) 20 Ne  (8,0 x 10 −10  %) 215 pb 235 mU _ {syn.} 26 minutes informatique (100 %) < 1 235U _ 236U _ dans les traces 23,42x106a _  _ Alpha (100 %) 4 494 232 e SF  (9,6 x 10 −8  %) 236 mU _ {syn.} 121ns _ SF (0,013 %) < 1 236 mU _ {syn.} 115ns informatique (87 %) 2 750 236U _ SF (13%) α (< 10 %) 7 322 232 e 237 U {syn.} 6.75j  _ β - (100%) 0,519 237 np 238U _ 99,27  % 4.468 x 109a  Alpha (100 %) 4 270 234 ème SF  (5,45 x 10 −5  %) β − β −  ​​​​(2,2 10 −10  %) 238 Pu 239 U {syn.} 23.45  minutes β - (100%) 239 np
Pour plus d'isotopes, voir Liste des isotopes
Avis de danger et de sécurité
radioactif
Étiquetage SGH des substances dangereuses du  règlement (CE) n° 1272/2008 (CLP) , [9] éventuellement étendu [8] [10] Danger Phrases H et P H :330​‐​300​‐​373​‐​413 P :?
Dans la mesure du possible et de la coutume, les unités SI sont utilisées. Sauf indication contraire, les données indiquées s'appliquent dans des conditions standard .

L'uranium (du nom de la planète Uranus ) est un élément chimique avec le symbole d'élément U et le numéro atomique 92. Dans le tableau périodique, il appartient au groupe des actinides ( 7e période , bloc f ). L'uranium est un métal dont tous les isotopes sont radioactifs . L'uranium naturellement présent dans les minéraux se compose d'environ 99,3 % d'isotope ²³⁸ U et 0,7 % d' ²³⁵ U.

L'uranium a acquis une importance particulière après la découverte de la fission nucléaire en 1938. L'isotope de l'uranium ²³⁵ U peut être divisé par les neutrons thermiques et est donc - aux côtés de l' isotope extrêmement rare du plutonium ^{239 Pu qui peut être produit à partir de l'uranium - le seul} nucléide naturel avec lequel une réaction en chaîne de fission nucléaire auto-entretenue est possible. Il est donc utilisé comme source d'énergie primaire dans les centrales nucléaires et les armes nucléaires .

histoire

Site de découverte du spécimen de minerai de 1789 de pechblende près de Johanngeorgenstadt

L'uranium a été isolé de la pechblende minérale en 1789 par le professeur de chimie et pharmacien allemand Martin Heinrich Klaproth , qui vivait alors à Berlin . Elle porte le nom de la planète Uranus (et donc du dieu grec du ciel, Uranos ) découverte par Friedrich Wilhelm Herschel huit ans plus tôt (1781) . Le 24 septembre 1789, Klaproth annonça la découverte dans un discours à l' Académie prussienne des sciences . Sa découverte s'appelait d' abord uranite , puis rebaptisée uranium en 1790 . Klaproth a fait sa découverte en analysant le minerai de la mine Georg Wagsfort« Fabriqué à Wittigsthal près de Johanngeorgenstadt en Saxe . Il a traité le minerai avec de l'acide et l'a chauffé intensément. Le résultat était une poudre noire qu'il appelait uranium.

Klaproth avait en effet identifié un nouvel élément, mais ce qu'il a récupéré n'était pas l'élément uranium lui-même, mais un oxyde . Cinquante ans plus tard, en 1841, le français Eugène Péligot réussit à extraire de l'uranium métal pur. Dans la première moitié du XIXe siècle, l'uranium était extrait avec d'autres minéraux à St. Joachimsthal et dans certaines mines de Cornouailles (Angleterre).

Présentoir à gâteaux avec pied, en partie en verre d'uranium jaune-vert .

Tout au long du XIXe siècle, les composés d'uranium ont été utilisés pour colorer le verre et la céramique afin de donner aux vases et objets de décoration, ainsi qu'aux objets usuels tels que bols, verres, etc., une couleur jaune-vert ("vert anna"). Les fabricants de verre de Joachimsthal (Bohême) utilisaient déjà cette technique en 1826. L'uranium a été utilisé pour colorer le verre jusqu'au milieu du XXe siècle, puis seulement il a été remplacé par d'autres minéraux colorants moins nocifs. Des émaux céramiques contenant de l'uranium allant de l'orange au rouge vif ont été utilisés pour la vaisselleaux accessoires architecturaux. Cette céramique, appelée « Fiestaware » aux USA du nom d'un fabricant, est probablement l'un des objets les plus radioactifs (avec les détecteurs de fumée Américium ) que l'on trouve encore dans de nombreux foyers américains.

En photographie, le nitrate d'uranyle a été utilisé jusque tard dans le XXe siècle pour la coloration brune et rouge des plaques de diapositives, des images au platine et des images au bromure d'argent. ^[11]

Antoine Henri Becquerel a découvert pour la première fois que l'uranium est radioactif en 1896 .

L'uranium a longtemps été considéré comme l'élément atomique le plus élevé qui se produit naturellement. En 1971, cependant, les plus infimes traces de l' isotope du plutonium ²⁴⁴ Pu ont été détectées, c'est pourquoi le plutonium (Z = 94) a remplacé l'uranium comme élément naturel avec le numéro atomique le plus élevé. ^[12]

Se produire

Minerai d'uranium (pechblende)

L'uranium n'est pas présent naturellement dans la nature , mais toujours dans les minéraux contenant de l'oxygène. Les minéraux d'uranium importants comprennent la brannerite et l' uraninite (oxydes), la torbernite , l' heinrichite et la carnotite (phosphates, arséniates et vanadates), ainsi que la coffinite et l' uranophane (silicates). Il y a environ 230 minerais d'uranium au total qui peuvent également avoir une importance économique locale. Dans les dépôts sédimentaires, des pseudomorphes de minéraux d'uranium (principalement de l'uraninite sous forme de pechblende) peuvent également se former après du bois fossile ou des bactéries. ^[13]

Les deux facteurs décisifs pour la répartition de l'élément radioactif uranium sur terre sont, d'une part, le caractère lithophile de l'élément et sa mobilité différente dans les solutions aqueuses en conditions oxydantes et réductrices. Le caractère lithophile assure que l'uranium s'accumule dans des magmas riches en silicates . Par conséquent, les roches ignées felsiques telles que le granite comme la plutonite ou la rhyolite comme la vulcanite contiennent généralement les concentrations les plus élevées de cet élément. La croûte continentale est la zone de la terre avec les teneurs en uranium les plus élevées avec une moyenne de 2,5 ppm, tandis que la croûte et le manteau océaniques contiennent des ordres de grandeur moins d'uranium. Dans les roches ignées, l'uranium est généralement incorporé à des minéraux accessoires comme le zircon ou la monazite , qui peuvent donc très bien être utilisés pour dater la roche.

La solubilité différente de l'uranium dans des conditions oxydantes ou réductrices dans les solutions est le deuxième facteur décisif pour la répartition de l'élément et joue un rôle majeur dans la formation des gisements d'uranium. Dans des conditions oxydantes (UO ₂ ²⁺ ) l'uranium est relativement mobile dans les solutions aqueuses, tandis que dans des conditions réductrices (U ⁴⁺ ) il est peu soluble. Par conséquent, les limites redox sont souvent des facteurs de contrôle des dépôts pour l'élément.

Sur la base des facteurs ci-dessus et de quelques autres, il existe une large gamme de gisements d'uranium allant des types hydrothermaux magmatiques aux types sédimentaires. Les types individuels importants sont distingués par l' AIEA .

Les teneurs en uranium les plus élevées se trouvent dans les gisements liés à des discordances avec des teneurs moyennes en uranium allant de 0,3 % à 20 %. ^[14] Ce sont actuellement les deux plus grands producteurs d'uranium. La plus grande ressource d'uranium unique au monde est Olympic Dam avec une teneur en uranium prouvée de plus de 2 millions de tonnes à des teneurs moyennes en uranium d'environ 0,03 %. ^[15] La première mine d'uranium à échelle industrielle au monde à Jáchymov (République tchèque) produite à partir de veines hydrothermales. ^[16]

Les réacteurs naturels d'Oklo au Gabon et un gisement d'uranium voisin présentent une particularité : on sait que des réactions en chaîne s'y sont produites dans le milieu naturel pendant des milliers d'années il y a environ 1,5 à 2 milliards d'années, au cours desquelles des isotopes du plutonium ont également été formé. Ce sont les seuls gisements au monde dans lesquels le rapport isotopique de l'uranium 235 à l'uranium 238 s'écarte des données données ci-dessus, puisque le réacteur a « consommé » la différence. Cela a été découvert lorsque l' enrichissement d'uranium en France - malgré l'écart relativement faible - le matériel de plusieurs bombes atomiques était "manquant" et donc - notamment par crainte de prolifération- il fallait déterminer comment cela avait pu arriver. La détection de rapports isotopiques inhabituels de produits de fission stables typiques , qui ne pouvaient s'expliquer que par leur production par fission nucléaire, a ensuite fourni la preuve finale.

L'uranium se présente sous forme d' oligo-élément dans un sol normal . L' Agence américaine pour le registre des substances toxiques et des maladies (ATSDR) estime qu'il y a en moyenne environ 4 tonnes d'uranium dans les 33 premiers centimètres de sol d'un mile carré de terrain, soit environ 1,5 tonne par kilomètre carré.

L'uranium complexé est également un élément omniprésent dans l' hydrosphère . La concentration en uranium dans l'eau de mer est d'environ 3,3 μg/l par rapport aux concentrations parfois significativement plus faibles dans les fleuves (0,03 μg/l en Amazonie à 3,9 μg/l dans le Gange). Cela montre que l'uranium, comme toutes les substances hydrosolubles, est enrichi en eau de mer. Dans l'eau de mer, l'uranium est en équilibre avec la concentration dans la croûte océanique, donc son élimination entraînerait la dissolution de quantités correspondantes dans l'eau de mer jusqu'à ce que l'équilibre soit rétabli. Semblable aux propositions d'extraction de l'or de l'eau de mer, cependant, malgré les quantités beaucoup plus importantes d'uranium dans l'eau de mer par rapport à celles des gisements connus, l'extraction n'est actuellement pas économique en raison de la très faible concentration. Les rivières allemandes ont généralement des concentrations d'uranium comprises entre environ 1 et 3 μg/l. La source de l'uranium réside dans le géogéniqueStructure des zones drainées par les rivières, par ex. Par exemple, l'eau de surface des tourbières peut contenir des concentrations plus élevées d'uranium et est donc d'origine naturelle. Ce n'est que dans des cas exceptionnels que les niveaux d'uranium dans les rivières sont dus à l'influence humaine, par exemple l'utilisation d' engrais phosphatés contenant de l' uranium et l'extraction d'uranium ( Zwickauer Mulde : environ 10 μg/l). En Allemagne, l'uranium se trouve dans les eaux souterraines intactes à des concentrations de moins de 1 à plus de 100 μg/l. La consommation régulière d' eau potable avec des niveaux élevés d'uranium peut - en raison de la toxicité chimique du métal lourdUranium - conduire à l'apparition d'un cancer du rein. C'est pourquoi l'Organisation mondiale de la santé (OMS) recommande une valeur limite de 30 μg/l pour l'eau potable. ^[17]

Selon l'Agence pour l' énergie nucléaire (AEN), les plus grandes réserves de minerai d'uranium se trouvent aux États-Unis , au Niger , en Australie , au Kazakhstan , en Namibie , en Afrique du Sud , au Canada , au Brésil , en Russie , en Ukraine et en Ouzbékistan . ^[18] Des gisements autrefois importants dans les monts Métallifères ne pouvaient pas être gagnés aux prix du marché mondial même à l'époque du SDAG Wismut et ne sont plus économiquement intéressants aujourd'hui.

Des traces d'uranium se trouvent également dans la houille et le lignite. Le charbon utilisé chaque année dans le monde pour produire de l'électricité contient, entre autres, environ 10 000 tonnes d'uranium et 25 000 tonnes de thorium , qui finissent dans l'environnement ou s'accumulent dans les cendres des centrales électriques et les poussières de filtre. Il existe donc des efforts individuels pour extraire l'uranium des cendres des centrales électriques. ^[19] Étant donné que, malgré les filtres, une certaine quantité de ces cendres pénètre dans l'environnement, l'augmentation mesurable de la radioactivité au voisinage des centrales à charbon en fonctionnement normal est encore plus élevée qu'au voisinage des centrales nucléaires ^{[ 19]. 20]} (bien qu'il y ait bien sûr des incidents et des incidents qui dépassent le niveau habituel, les fuites ne sont pas prises en compte).

Le lien entre l'augmentation des niveaux d'uranium dans l'eau minérale et potable et la géologie des roches réservoirs souterraines a été examiné à l'échelle nationale pour la première fois en 2009. ^[21] Il s'est avéré que l'augmentation des teneurs en uranium est principalement associée à des formations telles que Buntsandstein ou Keuper, qui elles-mêmes ont des teneurs en uranium géogéniquement accrues. Cependant, l'uranium provenant de la fertilisation phosphatée agricole s'est déjà répandu localement dans les eaux souterraines, car les phosphates naturels contiennent 10 à 200 mg/kg d'uranium, ce qui peut entraîner un apport annuel d'environ 5 g/ha d'uranium avec une fertilisation appropriée.

Sources de la partie radioactive de la chaleur géothermique depuis la formation de la terre jusqu'à aujourd'hui (échelle de temps en "Ga" = milliards d'années)

Étant donné que l'uranium est l'un des éléments les plus lourds, on peut supposer que de grandes parties de l'uranium terrestre ont coulé dans le noyau terrestre à des moments où le globe entier a fondu à l' état fondu. Outre le thorium et le potassium 40, l'uranium est l'un des principaux composants de la chaleur géothermique , qui est constamment "réapprovisionnée" par la désintégration radioactive.

dégradation

En Allemagne, l'uranium a d' abord été lixivié de manière conventionnelle puis par lixiviation en Suisse saxonne ( Königstein ) , à Dresde ( Coschütz/Gittersee en particulier à Gittersee ) et dans les Monts Métallifères ( Schlema , Schneeberg , Johanngeorgenstadt , Pöhla ) et en Thuringe orientale ( Ronneburg ) principalement souterrain comme Pitchblende extrait par le SDAG bismuth . De petites quantités ont également été extraites dans la Forêt -Noire et dans le Fichtelgebirge . La RDAétait le troisième plus grand producteur d'uranium au monde à l'époque. Les zones minières ont été fermées après 1990 car elles n'étaient pas rentables en raison du faible prix du marché mondial et la demande d'uranium a chuté en raison de l'évolution de la situation politique mondiale (moins d'importance des armes nucléaires stratégiques). Au cours de l'assainissement du site de Königstein après 1990, du concentré d'uranium a été vendu sur le marché mondial en tant que "sous-produit" de la purification de l'eau de mine. Ces livraisons ont été interrompues en 2021 après qu'environ 2 000 tonnes de concentré d'uranium aient été vendues de cette manière depuis 1990. Dans le même temps, l'arrêt de ces livraisons signifiait le retrait de l'Allemagne de la liste des pays producteurs d'uranium. ^[22] Contrairement aux autres matières premières, dont les bulles de prix au milieu/à la fin des années 2000 ont conduit à une «Berggeschrey » dans les monts Métallifères et des tentatives isolées de reprise de l'exploitation minière, il n'y a pas eu de tentatives sérieuses d'extraire à nouveau de l'uranium dans les monts Métallifères à grande échelle, malgré la hausse explosive des prix de l'uranium ( bulle d'uranium de 2007 ) au même moment.

Dans la partie ouest de l'Allemagne, plusieurs petits et petits gisements ont été explorés, mais ce n'est qu'à Menzenschwand dans la Forêt-Noire que l'exploitation minière mérite d'être mentionnée, qui a été arrêtée en 1991. Officiellement, la fosse de Krunkelbach n'était utilisée que pour "l'exploration" et compte tenu de sa fermeture peu après la réunification, il est au moins concevable que l'extraction de l' uranium de base à double usage ait également servi à des fins stratégiques devenues obsolètes après 1990.

Les dix pays avec la plus grande production d'uranium au monde (2008)

La production mondiale d'uranium en 2006 était de 39 603 tonnes. Les grands pays producteurs sont l'Australie, le Canada, la Russie, le Niger, la Namibie, le Kazakhstan, l'Ouzbékistan, l'Afrique du Sud et les États-Unis. La consommation en 2006 était de 66 500 tonnes dans le monde et est estimée par l' Agence internationale de l'énergie atomique (AIEA) entre 93 775 et 121 955 tonnes pour l'année 2030 en raison de la construction de nouvelles centrales nucléaires. L'exploitation minière couvre environ 60 % des besoins actuels, le reste étant couvert par les stocks, le retraitement et le démantèlement des armes nucléaires. ^[23] Estimations de l' AIEA, de Greenpeace et de l'industrie nucléaire sur l'étendue des gisements d'uraniumsont basées sur différentes informations sur les ressources mondiales et la consommation future. Ils ont entre 20 et 200 ans. ^[24]

L'uranium et les produits de désintégration radioactifs (par exemple, le gaz inerte radioactif radon ) sont transportés du sous-sol à la surface par l'extraction de l'uranium. Le rejet associé entraîne des dommages pour l'environnement et la santé. ^[25]

Représentation

Traitement du minerai d'uranium

minerais d'uranium, par ex. B. l'uraninite (pechblende, U ₃ O ₈ ) ou la carnotite (KUO ₂ VO ₄  · 1,5 H ₂ O), sont digérées de manière acide avec de l'acide sulfurique ou alcaline avec de la soude .

Les solutions résultant de la digestion acide sont traitées avec de l'ammoniac, après quoi le gâteau jaune précipite. Celui-ci contient principalement du diuranate d'ammonium ((NH ₄ ) ₂ U ₂ O ₇ ) et d'autres polyuranates , des hydroxydes d'uranyle et des sulfates . NaOH est ajouté à la solution issue de la digestion alcaline , ce qui provoque la précipitation du diuranate de sodium (Na ₂ U ₂ O ₇ ). Pour éliminer le sodium, il est ensuite dissous dans H ₂ SO ₄dissous puis précipité avec du NH ₃ aqueux sous forme de (NH ₄ ) ₂ U ₂ O _{7 .}

Le « Yellow Cake » est dissous dans de l'acide nitrique (HNO ₃ ), les parties insolubles précipitant et étant éliminées par filtration ou centrifugation. Le nitrate d'uranyle brut (UO ₂ (NO ₃ ) ₂ ) peut ensuite être cristallisé à partir de la solution. Une solution de nitrate d'uranyle est ensuite extraite au phosphate de tributyle (TBP) ( procédé PUREX ), après évaporation et lavage on obtient du nitrate d'uranyle pur.

Une pyrolyse soignée conduit à diverses modifications de l'oxyde d'uranium(VI) (UO ₃ ), en fonction de la température et de la pression d'oxygène. ^{[26] [27] [28]} Pour réduire le poids pendant le transport, le "gâteau jaune" est décomposé thermiquement, résultant en U ₃ O ₈ noir .

• 

  Gâteau jaune en poudre

• 

  Yellowcake et solution
  de nitrate d'uranyle
  UO ₂ (NO ₃ ) ₂

• 

  
  + diuranate d'ammonium
  (NH ₄ ) ₂ U ₂ O ₇

• 

  
  + oxyde d'uranium(IV)
  UO ₂

juste représentation

L'oxyde d'uranium(VI) (UO ₃ ) est réduit avec de l'hydrogène en oxyde d'uranium(IV) (UO _{2 ).} ^[29] Si l'on fait réagir du dioxyde d'uranium avec du fluorure d'hydrogène anhydre , il se forme du tétrafluorure d'uranium , à partir duquel on obtient finalement de l'uranium pur par réduction avec du calcium ou du magnésium ^[30] :

${\displaystyle {\ce {UF4 + 2 Ca -> U + 2 CaF2}}}$

En général, l'uranium peut être produit par la réduction d'halogénures d'uranium avec des métaux alcalins ou alcalino-terreux ^[30] :

${\displaystyle {\ce {UCl4 + 4 Na -> U + 4 NaCl}}}$

${\displaystyle {\ce {UCl5 + 5 Na -> U + 5 NaCl}}}$

De même, l'électrolyse de KUF ₅ ou UF ₄ dans du chlorure de calcium fondu (CaCl ₂ )/chlorure de sodium (NaCl) peut également avoir lieu. De l'uranium très pur peut être produit par la décomposition thermique d'halogénures d'uranium sur un filament. ^[31] Du dioxyde d'uranium, c'est u. a. obtenu par réduction au calcium. ^[32]

${\displaystyle {\ce {UO2 + 2 Ca -> U + 2 CaO}}}$

Les caractéristiques

uranium métal

Propriétés physiques

L'uranium est un métal blanc argenté relativement mou, à haute densité , qui se présente sous trois formes. ^{[1] [33]}

L'uranium-rhodium-germanium (URhGe) est le premier alliage découvert à montrer une supraconductivité réentrante dans des champs magnétiques très forts . ^[34]

propriétés chimiques

A l'état finement divisé, l'uranium est spontanément combustible . La plupart des acides dissolvent l'uranium métallique, tandis que les bases ne l'attaquent pas. Lorsqu'il est exposé à l'air, le métal se recouvre d'une couche d'oxyde .

L'uranium forme un certain nombre de composés dans lesquels il peut exister dans les états d'oxydation +2 à +6. La couleur des complexes d'uranium dépend généralement fortement du nombre d'oxydation , mais aussi de l' environnement du ligand . En solution aqueuse , ainsi que dans les composés solides , les combinaisons suivantes de couleur et d'état d'oxydation sont couramment observées : U ³⁺ (violet), U ⁴⁺ (vert), U ^V O ₂ ⁺ (violet pâle) et U ^VI O ₂ ²⁺ ( jaune). ^[35] Dans des solutions non aqueuses avec des ligands organiquesd'autres combinaisons de couleurs en résultent souvent. Dans la nature, l'uranium se produit principalement avec les valeurs +4 ou +6. Les minéraux d'uranium tétravalent sont presque insolubles dans l'eau dans des conditions normales de pH / EH. Les composés d'uranium sont toxiques. La toxicité est un. déterminée par leur solubilité. Les sels d'uranyle facilement solubles sont les plus toxiques, les oxydes peu solubles sont les moins toxiques. L'uranium est tératogène .

aspects biologiques

Dans le genre Desulfovibrio , la capacité à utiliser l'uranium comme accepteur d'électrons a été démontrée : l'uranium(VI) est réduit en uranium(IV). Desulfovibrio vulgaris utilise le cytochrome c3 comme uranium réductase. ^[36] Cependant, aucune croissance n'a été observée lorsque l'uranium (VI) était le seul accepteur d'électrons disponible pour la bactérie. ^[37] Une bactérie qui peut utiliser l'uranium (VI) comme seul accepteur d'électrons et montre également une croissance est Geobacter metallireducens des Geobacteraceae . ^[38]

L'uranium insoluble peut être mobilisé par l'activité bactérienne. En conditions aérobies, les bactéries fer-soufre Acidithiobacillus ferrooxidans et Leptospirillum ferrooxidans peuvent oxyder la pyrite (FeS ₂ ) en sulfate ferreux (FeSO ₄ ) puis en sulfate ferrique (Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ ). Les ions fer(III) peuvent oxyder l'uranium(IV) insoluble en uranium(VI) soluble. ^[39]

La réduction de l'uranium (VI) soluble en uranium (IV) insoluble par les procaryotes a été proposée comme méthode de bioremédiation possible pour les eaux souterraines et les déchets dangereux contaminés par l'uranium. ^{[40] [41]}

isotopes

25 isotopes et 3 isomères nucléaires avec des demi-vies comprises entre 1 µs et 4,468 milliards d'années sont connus de l'uranium. ^[42] Seuls les quatre isotopes ayant la plus longue durée de vie sont présents dans la nature. Parmi ceux-ci, ²³⁸ U et ²³⁵ U proviennent de l'époque de la formation du système solaire, ils se sont formés dans le processus r dans les supernovae . ²³⁴ U est formé sur plusieurs étapes intermédiaires au cours de la désintégration de ²³⁸ U, ²³⁶ U par des captures de neutrons rares à partir de ²³⁵ U. Le cinquième isotope à vie la plus longue qui peut être produit artificiellement est ²³³U joue également un rôle dans la technologie. Tous les autres isotopes ont des demi-vies maximales de 68,9 ans.

Dans l'uranium naturel (uranium naturel ) les isotopes ²³⁸ U se trouvent à 99,27 %, ²³⁵ U à 0,72 %, ²³⁴ U à 0,0055 % et ²³⁶ U à l'état de traces. Le rapport isotopique des isotopes de l'uranium change avec le temps parce que ²³⁸ U et ²³⁵ U se désintègrent à des vitesses différentes. L'abondance du troisième isotope naturel , ²³⁴ U, reste constante par rapport à l'abondance de ²³⁸ U, puisque ²³⁴ U est un produit de désintégration de ²³⁸ U et est en équilibre avec lui.

Un rapport différent des isotopes de l'uranium se retrouve dans le domaine des réacteurs naturels, dont Oklo au Gabon est le premier découvert et le plus connu. Avec le rapport isotopique actuel de ²³⁵ U et ²³⁸ U, une telle zone de réacteur naturelle n'est plus possible.

• ²³⁸ U a une demi-vie de 4,468 milliards d'années et, comme les autres isotopes naturels ( ²³⁴ U et ²³⁵ U), est un émetteur α . L' activité spécifique de l' ^238U est  de 12 450 Bq /g. ²³⁸ U est le début naturel de la série uranium-radium .
• ²³⁵ U a une demi-vie de 703,8 millions d'années. C'est le début naturel de la série actinium de l'uranium . Il est fissile et représente environ 0,7 % des gisements d'uranium naturel. En raison de son clivage, il a une grande importance économique.
• ²³⁴ U a une demi-vie de 245 500 ans. En raison de sa demi-vie relativement courte par rapport à ²³⁸ U, il n'est présent qu'à l'état de traces, mais contribue tout autant à la radioactivité que ce dernier. Il se pose selon :

${\displaystyle \mathrm {^{238}_{\ 92}U\ {\xrightarrow[{4,468\ Mrd.\ a}]{\alpha }}\ _{\ 90}^{234}Th\ {\xrightarrow[{24,10\ d}]{\beta ^{-}}}\ _{\quad 91}^{234m}Pa\ {\xrightarrow[{70,2\ s}]{\beta ^{-}}}\ _{\ 92}^{234}U} }$

Les temps donnés sont des demi-vies .

• ²³⁶ U est un émetteur α avec une demi-vie de 23,42 millions d'années et n'est présent qu'à l'état de traces dans la nature. ^[43] Il est formé par capture de neutrons à partir de ²³⁵ U. Lorsque l'uranium est exposé à un flux de neutrons accru, tel que B. dans un réacteur nucléaire, la proportion de ²³⁶ U augmente significativement. ^[44] Les proportions des isotopes ²³⁴ U, ²³⁵ U, ²³⁶ U dans une contamination d'uranium peuvent fournir des informations sur son origine. ^{[45] 236 U se désintègre à travers la} série du thorium , qui est étendue au plutonium naturel ²⁴⁴ Pu .
• ^{L' 233U} a une demi-vie de 159 200 ans et est fissile. Il n'est pas contenu dans l'uranium naturel, mais est élevé dans des réacteurs surgénérateurs comme le THTR-300 à partir du thorium difficilement fissile ²³² Th (section efficace de fission 3 µb, comme pour ²³⁸ U). ²³³ U se désintègre sur la série du neptunium .

${\displaystyle \mathrm {^{232}_{\ 90}Th\ +\ _{0}^{1}n\ \longrightarrow \ _{\ 90}^{233}Th\ {\xrightarrow[{22,3\ min}]{\beta ^{-}}}\ _{\ 91}^{233}Pa\ {\xrightarrow[{26,97\ d}]{\beta ^{-}}}\ _{\ 92}^{233}U} }$

Les temps donnés sont des demi-vies .

clivage

Fission nucléaire induite par les neutrons
( ouvrir la vue complète pour jouer )

La section efficace de fission nucléaire induite par un neutron thermique est grande à ²³³ U et ²³⁵ U avec 530 ou 586 b ( Barn ), ^[46] à ²³⁸ U par contre avec seulement 3 μb très petit. Au sens technico-pratique, seuls les isotopes 233 et 235 sont "facilement fissiles" et donc de possibles combustibles pour les réacteurs nucléaires .

L'uranium est dit « enrichi » si la proportion de ²³⁵ U par rapport à ²³⁸ U a été augmentée par l'enrichissement de l'uranium . L'uranium faiblement enrichi (en jargon technique « LEU », uranium légèrement enrichi) est utilisé dans les centrales nucléaires , l'uranium hautement enrichi (« HEU » uranium hautement enrichi) à des fins de recherche, en médecine ^[47] , dans les réacteurs de l' US Navy ^[48] ​​et pour la fabrication utilisée par les armes nucléaires . La limite entre l'UFE et l'UHE est généralement fixée à un niveau d'enrichissement de 20 % en ²³⁵ U.

La masse critique de ²³⁵ U est d'environ 49 kg ; ici la section efficace du clivage rapide est cruciale, puisqu'il manque un modérateur . La masse critique peut être réduite à 22 kg avec un réflecteur à eau de 20 cm d'épaisseur et à 16,8 kg avec un réflecteur en acier de 30 cm. En solution aqueuse, la masse critique peut être réduite à moins de 600 g avec un réflecteur à une densité optimale de 0,059 g/cm³. ^[49]

La masse critique de ²³³ U n'est que d'environ 16 kg. Ici aussi, la masse critique peut être abaissée avec un réflecteur : environ 7,4 kg avec 20 cm d'eau et 6,2 kg avec 30 cm d'acier. En solution aqueuse, la masse critique peut être réduite à 425 g. L'isotope peut être élevé dans des réacteurs nucléaires à partir de ²³² Th par capture de neutrons et deux désintégrations bêta ultérieures.

L'isotope ayant la masse critique la plus faible (3,6 kg) est ²³² U. Comme tous les isotopes pairs de l'uranium, il est fissile presque exclusivement par des neutrons rapides. Avec un réflecteur en acier, la masse critique peut être réduite à 1,9 kg. Cependant, l'isotope est très difficile à obtenir car il ne peut pas être produit dans un réacteur nucléaire.

Le quatrième isotope de l'uranium capable d'entretenir une réaction en chaîne est le ²³⁴ U. Sa masse critique est de 145 kg. Il est contenu dans l'uranium naturel en tant que sous-produit de ^{238 U et peut également être issu de 233} U ou de ²³² Th. En raison de sa masse critique élevée et de sa difficulté d'extraction par rapport aux autres isotopes fissiles, il ne joue pas un rôle majeur dans la technologie nucléaire. Avec la plupart des méthodes d'enrichissement, cependant, il est relativement plus enrichi que ²³⁵ U, ce qui n'est généralement pas significatif en raison de la faible concentration initiale.

Les isotopes ²³⁶ U et ²³⁸ U ne peuvent pas eux-mêmes provoquer une réaction en chaîne. ^{Cependant, 238} U est utilisé en combinaison avec d'autres isotopes fissiles dans un surgénérateur rapide comme milieu de reproduction. La capture de neutrons et la désintégration bêta subséquente produisent alors du ²³⁹ Pu , qui à son tour est facilement fissile.

Utilisation et distribution

pastilles d'oxyde d'uranium

Utilisations civiles

L'isotope de l'uranium ²³⁵ U est utilisé dans les centrales nucléaires pour produire de l'énergie. L'isotope ²³⁸ U peut être utilisé dans les réacteurs surgénérateurs pour produire du plutonium . L' isotope ²³⁵ U n'est présent qu'en faibles concentrations (environ 0,72 %) dans l'uranium naturel et est concentré par enrichissement . La fraction qui reste est appelée uranium appauvri ( épuisement ).

La fission d'un noyau de ²³⁵ U libère en moyenne 210  MeV d' énergie. De ce nombre, environ 190 MeV peuvent être utilisés thermiquement dans un réacteur. ^[50] La fission de 1 g de ²³⁵ U produit donc environ 0,95 MWd (mégawatt-jours) = 22,8 MWh d'énergie thermique.

Un kilogramme de ²³⁵ U a une teneur énergétique pouvant être utilisée comme chaleur de 76  térajoules ou 2,5 millions d'unités de houille . ^[51]

La quantité d'électricité réellement produite à partir de 1 kg d'uranium naturel dépend du type de réacteur utilisé et du cycle du combustible et est de l'ordre de 36 à 56  MWh pour le cas du stockage direct des éléments combustibles usés, c'est-à-dire sans retraitement et sans surgénération . ^[23] (L'énergie nécessaire à l'extraction, à l'enrichissement éventuel, au transport et à l'élimination n'est pas prise en compte.)

En raison de son effet d'absorption élevé des rayonnements ionisants, l'uranium appauvri ( UA ) est utilisé comme matériau de blindage en radioprotection . Le DU est utilisé pour les poids d'assiette des avions et les poids de quille des voiliers hautes performances en raison de sa haute densité. Après la discussion suscitée par le crash d'un avion cargo à Amsterdam , il est en train d'être remplacé par le tungstène dans les avions . ^[52]

Surtout dans la première moitié du XXe siècle, l'uranium était également très populaire aux États-Unis en tant que composant du verre de vaseline et des émaux d'uranium pour la céramique . ^[53]

Utilisations militaires

Les réacteurs nucléaires sont utilisés pour alimenter de grands navires de guerre, tels que des porte-avions et des sous-marins. Cependant, seuls quelques pays ont des navires de guerre à propulsion nucléaire. Chacun des dix porte-avions de classe Nimitz de l'US Navy possède deux réacteurs, chacun d'une puissance de 140 MW.

Avec le plutonium, ^{235 U est le matériau de départ le plus important pour la construction d'} armes nucléaires et d'amorces pour les bombes à hydrogène .

De nombreuses forces armées utilisent des munitions à l'uranium . ^[54] Il s'agit de munitions perforantes contenant de l'uranium appauvri comme matériau de base du projectile. Les munitions sont atomisées lorsqu'elles pénètrent à l'intérieur du réservoir et brûlent de manière explosive. Les poussières et aérosols qui en résultent sont toxiques et nuisent à la santé des personnes contaminées. ^[55] Les projectiles à uranium ne sont pas des projectiles à noyau dur , mais appartiennent au groupe plus général des projectiles à énergie cinétique . Bien que l'uranium soit aussi dense que le tungstène , il est moins dur et fond plus tôt. L'uranium est synonyme d' États dotés d'armes nucléairesdisponible en tant que déchet de l'enrichissement. L'approvisionnement et le traitement sont moins chers que ceux du tungstène alternatif.

Ces derniers temps, dans les conflits frontaliers entre l'Inde et le Pakistan, en Tchétchénie , lors de l' invasion soviétique de l'Afghanistan , dans la guerre du Kosovo , dans la deuxième guerre du Golfe et dans l' invasion militaire américaine et d'autres États de l'Irak ( troisième guerre du Golfe ), au total, plusieurs centaines ont été utilisées par les parties impliquées tonnes de munitions à l'uranium déployées.

L'uranium appauvri est également utilisé comme blindage sur des chars comme le M1 Abrams . C'est une armure sandwich avec une couche d'uranium entre deux couches d'acier de blindage. L'une des conséquences de l'utilisation militaire est la distribution légale et illégale de matières contenant de l'uranium et du plutonium .

liens

→ Catégorie : composé d'uranium

états d'oxydation

Uranium aux degrés d'oxydation +3 à +6 en solution aqueuse.

L'uranium forme un certain nombre de composés dans lesquels il peut exister dans les états d'oxydation +2 à +6. Il se produit dans la nature principalement avec les valeurs +4 ou +6.

uranium(II)

En 2013, l'uranium à l'état d'oxydation +2 a été montré pour la première fois. La synthèse a été réalisée en réduisant un composé de tris(cyclopentadiényl)uranium(III) à l'aide d'alcalis générés in situ . ^[56] L'existence de composés moléculaires d'uranium(II) a également pu être vérifiée par la réduction d'un complexe tris(aryloxyde)arène uranium(III), qui a été traité chimiquement par du potassium élémentaire en présence de 2.2.2- cryptand , ^{[ 57]} et électrochimiquement à un potentiel de -2,50 V (versus Fc ⁺ /Fc ). ^[58]Les deux complexes d'uranium (II) ont une configuration électronique différente, qui est déterminée par le champ de ligand. Le complexe tris(cyclopentadiényl) uranium(II) a la configuration électronique [Rn] 5 f ³ 6 d ¹ , ^[56] alors que le composé tris(aryloxyde)arène uranium(II) a une configuration [Rn]-5 f ⁴ - accepte. ^[57]

uranium (III)

Le premier composé d'uranium(III) a été présenté comme UCl ₃ par Péligot en 1842 . L'ion U ³⁺ est un réducteur fort (potentiel de réduction entre -2,2 et 1,5 V versus Fc ⁺ /Fc ) et libère de l'hydrogène en présence d'eau. ^[59] Les composés d'uranium(III) sont relativement stables dans les solvants organiques sans oxygène ni halogène et sont stables dans des conditions anaérobies. La synthèse de complexes U(III) de faible valence est habituellement réalisée à partir de UI ₃ ou de l'U HMDS produit à partir de celui-ci . UI ₃est synthétisé à partir d'uranium métallique avec de l'iode élémentaire. L'intérêt particulier pour l'uranium de faible valence résulte de la forte réactivité vis-à-vis des petites molécules présentant un intérêt biologique et industriel, par ex. B. CO, CO ₂ , N ₂ , NO ou H ₂ O. ^[60]

Uranium (IV)

Parmi les composés de l'uranium(IV), l'oxyde ( UO ₂ ) et les quatre halogénures ( UF ₄ , UCl ₄ , UBr ₄ et UI ₄ ) sont les plus connus. Ce sont des solides avec des points de fusion élevés supérieurs à 500 °C.

uranium (V)

Les composés d'uranyle(V) à l'état solide sont connus depuis 2003. ^[61] Depuis lors, une variété d'autres composés d'uranyle (V) ont été synthétisés. ^[62]

uranium (VI)

Dans la nature, l'uranium hexavalent se présente exclusivement sous la forme du groupe UO ₂ ²⁺ (groupe uranyle), i. c'est-à-dire qu'il n'y a pas de U ⁶⁺ . Ce groupe se lie préférentiellement aux partenaires de liaison contenant de l'oxygène : comme phosphate, sulfate, carbonate et avec l'eau comme hydroxyde. L'acétate d'uranyle et le nitrate d'uranyle sont des sels d'uranium solubles. Ces sels sont disponibles dans le commerce et ont la même toxicité que les autres nitrates et acétates de métaux lourds.

• 

  Acétate d'uranyle
  (UO ₂ (CH ₃ COO) ₂ )

• 

  Nitrate d'uranyle
  (UO ₂ (NO ₃ ) ₂ )

oxydes

Le dioxyde d'uranium (UO ₂ ) est une poudre cristalline noire utilisée comme glaçure céramique de la fin du XIXe au milieu du XXe siècle. Aujourd'hui, il est principalement utilisé comme combustible nucléaire dans des barres de combustible. On connaît également le trioxyde d'uranium (UO ₃ ), l'octoxyde de triuranium (U ₃ O ₈ ) et le peroxyde d'uranyle (UO ₂ O ₂ ).

gateau jaune

Gâteau jaune en poudre

Yellowcake est un concentré d'oxyde d'uranium. Le nom est dérivé de l'ancienne couleur et de la texture. Des températures de calcination plus élevées sont utilisées aujourd'hui, ce qui rend le "gâteau jaune" plus vert foncé à noir. À l'origine, les composés chimiques contenus dans le yellowcake étaient inconnus. Il a été supposé qu'il s'agissait de diuranate d'ammonium ou de diuranate de sodium . La composition variait et dépendait du processus de fusion. Les composés présents dans le yellowcake comprennent l'hydroxyde d' uranyle , le sulfate d'uranyle , le para-uranate de sodium et le peroxyde d'uranyle ., ainsi qu'un certain nombre d'oxydes d'uranium. Le yellowcake d'aujourd'hui contient généralement 70 à 90 % (en masse ) d'oxyde d'uranium (U ₃ O ₈ ).

Le diuranate d'ammonium jaune clair est un intermédiaire dans la fabrication du yellowcake. Il est aussi parfois appelé « yellowcake », mais ce n'est pas d'usage courant.

halogénures

Chlorure d'uranium(IV) (UCl ₄ )

Les halogénures aux états d'oxydation +3 à +6 sont connus pour l'uranium. Tous les composés des quatre halogènes fluor , chlore , brome et iode sont connus pour les états +3 à +5 , pour l' état d' oxydation +6 ce sont UF ₆ et UCl ₆ . ^[63]

Cristaux d'hexafluorure d'uranium dans une ampoule en verre

Le tétrafluorure d'uranium (UF ₄ ), également appelé « sel vert » , est un produit intermédiaire dans la production d'hexafluorure d'uranium.

L'hexafluorure d'uranium (UF _{6 ) est un solide blanc qui} se sublime à une température de 56,5 °C et ne forme une phase liquide que sous une pression d'au moins 1,5 bar et 64,1 °C. L' UF ₆ est le composé d'uranium utilisé pour les deux procédés d' enrichissement les plus courants , la diffusion gazeuse et la centrifugation gazeuse . Il est simplement appelé dans l'industrie une "sorcière".

Composés organométalliques

L'uranocène U(C ₈ H ₈ ) ₂ est l'un des premiers composés organouraniens et le composé le plus connu de cyclooctatétraène avec les éléments f . ^{[64] [65]} D'autres exemples incluent le dérivé stable à l'air U(C ₈ H ₄ Ph ₄ ) ₂ et l'ion cycloheptatrienyl [U(C ₇ H ₇ ) ₂ ] ⁻ . ^[66]

analytique

Analyse qualitative classique de l'uranium

En solution, l'uranium se présente principalement sous forme de cation UO ₂ ^{2+ .} Dans la voie de séparation inorganique, UO ₂ ²⁺ est détecté dans le groupe urotropine sulfure d'ammonium . Après de nombreuses étapes de séparation et de précipitation, il est extrait sous forme d'éther UO ₂ (SCN) ₂ ·3 dans une phase éthérée.

Il est détecté en ajoutant de la soude caustique jaune (K ₄ [Fe(CN) ₆ ]), qui forme un complexe mixte à des concentrations relativement élevées (K ₂ (UO ₂ [Fe(CN) ₆ ])). Cela tombe sous la forme d'un précipité rouge-brun. ^[67]

Analyse quantitative instrumentale de l'uranium

Spectroscopie optique à excitation thermique

La spectrométrie d'absorption atomique (AAS) sous forme d'AAS de flamme et la spectrométrie d'émission optique à plasma à couplage inductif ICP-OES ne sont utilisées que dans des cas exceptionnels pour l'analyse en raison de leur faible sensibilité. L'AAS au four à graphite n'est que rarement utilisé en raison des interférences dues à la forte formation de carbure.

Spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif (ICP-MS)

L'uranium est mesuré de manière très sensible à l'aide de l'ICP-MS, et les trois isotopes naturels de l'uranium peuvent être déterminés directement. Donc par ex. Par exemple, l'isotope ²³⁸ U (99,274 %) dans des échantillons de cheveux humains peut être déterminé par ICP-MS avec une limite de détection de 0,2 ng/g. ^[68]

Analyse par activation neutronique (NAA)

^{Dans l'ANA, la réaction d'activation 238} U(n,γ) ²³⁹ U est utilisée pour le dosage de l'uranium . ^{L' 239} U a une demi-vie de 23,5 minutes Le photopic avec une énergie de rayonnement gamma de 74 keV est utilisé pour l'évaluation quantitative. Avec cette méthode très sensible, une limite de détection de 4 pg/ml d'uranium dans l'eau de mer a été atteinte. ^[69]

spectrométrie de fluorescence

L'uranium sous forme d'ions uranyle (UO ₂ ²⁺ ) peut être déterminé quantitativement à l'aide de la spectrométrie de fluorescence induite par laser à résolution temporelle (TR-LIF). Cette méthode est largement utilisée dans la surveillance et la détection de l'uranium dans les eaux souterraines et de surface à proximité des usines de traitement, car elle offre la possibilité d'une surveillance en ligne. Des limites de détection de 40 ng/L ont été atteintes avec cette technique. ^[70]

Voltamétrie par décapage cathodique par adsorption (AdCSV)

L'AdCSV est de plus en plus utilisé pour déterminer l'uranium dans les eaux usées, les eaux souterraines et l'eau potable. L'ion UO ₂ ²⁺ est complexé avec de l'acide chloranilique en milieu acide et enrichi électrochimiquement par adsorption à 150 mV sur une électrode à goutte de mercure suspendue (HMDE). Un voltammogramme de 50 mV à -200 mV est ensuite enregistré. Le pic de réduction est d'environ -90 mV. Une limite de détection de 24 ng/l a été atteinte avec cette méthode. En raison de la très bonne sélectivité, le processus a été normalisé en tant que processus standard (DIN 38406-17). ^[71]

consignes de sécurité

Les différents nucléides à vie longue ²²⁶ Ra, ²¹⁴ Pb, ²¹⁴ Bi de la série uranium-radium , qui se forment lors de la désintégration radioactive de l'uranium, sont visibles dans le spectre gamma du minerai d'uranium.

L'uranium est dangereux en raison de sa radioactivité et, comme la plupart des métaux lourds, chimiquement toxique.

Les composés d'uranium solubles dans l'eau en particulier sont chimiquement dangereux et, comme le plomb , le cadmium et le mercure , endommagent principalement les tubules des reins . ^{[72] [73]} En 2003, l'Organisation mondiale de la santé ( OMS ) a recommandé - compte tenu de l'utilisation d'uranium appauvri dans les munitions à l'uranium - une limite pour l'apport quotidien de composés solubles d'uranium de 0,5 μg/kg de poids corporel, 5 μg /kg pour les composés insolubles et au maximum 1 μg/m³ dans l'air ambiant en cas d'absorption par les voies respiratoires. ^[74]Lorsque l'uranium et ses composés sont ingérés par voie orale, entre 0,2 et 2 % sont absorbés, et environ 5 % lorsqu'ils sont inhalés, le reste étant excrété dans les urines. ^[74]

Sa radioactivité génère des rayonnements ionisants , qui peuvent déclencher des modifications génétiques , telles que des mutations , et des cancers ultérieurs . Les isotopes à longue durée de vie de l'uranium sont des émetteurs α qui, s'ils sont absorbés par l'organisme, entraînent une dose de rayonnement relativement élevée. Lors de la manipulation et du stockage de l'uranium et de ses composés, il convient de noter qu'il existe des sous-produits de la chaîne de désintégration de l'uranium qui émettent également des rayons bêta et des rayons gamma pénétrants ; aussi le radon , qui se retrouve partout sous forme de gaz.

Littérature

• Ingmar Grenthe, Janusz Drożdżyński, Takeo Fujino, Edgar C. Buck, Thomas E. Albrecht-Schmitt, Stephen F. Wolf : Uranium. Dans : Lester R. Morss, Norman M. Edelstein, Jean Fuger (eds.) : La chimie des éléments actinides et transactinides. Springer, Dordrecht 2006, ISBN 1-4020-3555-1 , pp. 253–698 ( doi : 10.1007/1-4020-3598-5 5 ).
• Walter D Loveland, David Morrissey, Glenn T Seaborg : Chimie nucléaire moderne. Wiley-Interscience, 2006, ISBN 0-471-11532-0 .
• Robert J Schwankner, Gerolf Lieckfeld, Doris Lienert : La première histoire de l'uranium. Dans : Les Géosciences. 7, 8, 1989, pp. 215–224 ( doi : 10.2312/geowissenschaften.1989.7.215 ).

liens web

Commons : Uranium  - Collection d'images, de vidéos et de fichiers audio

Wiktionnaire : uranium  – explications du sens, origine des mots, synonymes, traductions

• Entrée sur l'uranium . Dans : Rompp en ligne . Georg Thieme Verlag, consulté le 3 janvier 2015.
• Uranium: Human Health Fact Sheet ( Memento du 6 février 2004 aux archives Internet ) ( fichier PDF; 46 kB)
• Peter Eichstaedt: Uranium , Chemical & Engineering News, 2003
• Uranium - Informations de l' Office fédéral de la sécurité alimentaire et des affaires vétérinaires

les détails

1. ↑ ^{a b c d e f g} Harry H. Binder : Lexique des éléments chimiques. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3 , pages 674-682.
2. ↑ Les valeurs des propriétés atomiques et physiques (info box) sont extraites de www.webelements.com (uranium) sauf indication contraire .
3. ↑ CIAAW, Standard Atomic Weights Revised 2013 .
4. ↑ ^{a b c d e} Entrée sur l'uranium dans Kramida, A., Ralchenko, Yu., Reader, J. et NIST ASD Team (2019) : NIST Atomic Spectra Database (ver. 5.7.1) . Ed. : NIST , Gaithersburg, MD. doi : 10.18434/T4W30F ( physics.nist.gov/asd ).  Consulté le 13 juin 2020.
5. ↑ ^{a b c d e} Entry on uranium at WebElements, www.webelements.com , consulté le 13 juin 2020.
6. ↑ ^{un bcde AF Holleman} , ^E Wiberg , N Wiberg : Manuel de chimie inorganique . 102e édition. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1 , page 2149.
7. ↑ Robert C. Weast (éd.): CRC Handbook of Chemistry and Physics . CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990, ISBN 0-8493-0470-9 , pp. E-129 à E-145. Les valeurs y sont basées sur g/mol et données en unités cgs. La valeur donnée ici est la valeur SI sans unité calculée.
8. ↑ Entrée sur l'uranium dans la base de données des substances GESTIS de l' IFA , récupérée le 9 août 2016.(JavaScript requis)
9. ↑ Entrée sur l'uranium dans l' inventaire des classifications et des étiquetages de l' Agence européenne des produits chimiques (ECHA), récupéré le 1er août 2016. Les fabricants ou les distributeurs peuvent étendre la classification et l'étiquetage harmonisés .
10. ↑ Les dangers émanant de la radioactivité ne font pas partie des propriétés à classer selon l'étiquetage GHS.
11. ↑ Fritz Schmidt : Recueil de photographie pratique . 10e édition sensiblement améliorée. Leipzig 1906. Nitrate d'uranium p.191, tonification à l'uranium p.268, 291, 339.
12. ^ Hoffman DC, Lawrence FO, Mewherter JL, Rourke FM : Détection de Plutonium-244 dans la Nature. Dans : Nature . Volume 234, 1971, pages 132-134 ( doi : 10.1038/234132a0 ).
13. ↑ Helmut Tonndorf : Métallogenie de l'uranium dans le Zechstein est-allemand - Une contribution à la détection et aux caractéristiques des processus de redistribution et d'enrichissement des matériaux . (= Traités de l'Académie des sciences de Saxe à Leipzig, classe mathématique et scientifique. Volume 58, Numéro 3). Academy Verlag, Berlin 1994, ISBN 3-05-501621-1 .
14. ↑ Géologie des gisements d'uranium .
15. ↑ K. Ehrig, BHP Billiton. Présentation à la South Australia Explorers Conference, Adélaïde 2008.
16. ↑ Divers auteurs : Extraction d'uranium dans les monts Métallifères et la guerre froide . Contributions sélectionnées de l'atelier RADIZ du 10 et 11 octobre 1997 dans Schlema, RADIZ-Information 16/1998, RADIZ eV, Schlema.
17. ↑ Broder Merkel, Britta Planer-Friedrich, Christian Wolkersdorfer (eds.) : Uranium in the Aquatic Environment. Springer-Verlag , Heidelberg 2002, ISBN 3-540-43927-7 .
18. ↑ Uranium 2020 : Ressources, Production et Demande. NEA, consulté le 26 octobre 2021 (en anglais). 
19. ↑ World Nuclear Association : Matières radioactives naturelles (NORM) ; Mars 2009.
20. ↑ Mara Hvistendahl : Les cendres de charbon sont plus radioactives que les déchets nucléaires. Dans : Scientific American . 13 décembre 2007, consulté le 21 mars 2022 (anglais). 
21. ↑ F. Knolle : Une contribution à la présence et à l'origine de l'uranium dans l'eau minérale et l'eau du robinet allemandes. TU Braunschweig, 2009 (PDF)
22. ↑ Les derniers camions à uranium démarrent à Königstein Dans : Sächsische Zeitung (édition Pirna) du 1er juin 2021.
23. ^ ^{un b} Agence d' Énergie Nucléaire d'OCDE et Agence internationale d'Énergie Atomique : Uranium 2007 : les Ressources, la Production et la Demande . Éditions OCDE , 2008, ISBN 978-92-64-04768-6 (anglais, en ligne [PDF ; consulté le 7 juillet 2009]). 
24. ↑ L'uranium est devenu une matière première convoitée . Dans : FAZ. 6 janvier 2006.
25. ↑ Le combustible nucléaire le plus sale, questions et réponses sur l'origine de l'uranium ( PDF ; 790 ko ( Memento du 30 janvier 2012 aux Internet Archive )).
26. ↑ Fédération des Scientifiques Américains : Production d'Uranium .
27. ↑ Frank Settle : Chimie nucléaire, production d'uranium. ( Memento daté du 25 juin 2013 sur archive.today web archive )
28. ↑ Carl Willis, Chimie de l'uranium .
29. ↑ AF Holleman , E. Wiberg , N. Wiberg : Manuel de chimie inorganique . 102e édition. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1 , page 1950.
30. ^ ^{un b} Georg Brauer : Uranium . Dans : Manuel de chimie inorganique préparative . Ferdinand Enke Verlag, Stuttgart 1954, p. 1069-1073 . 
31. ↑ CR Hammond : Les éléments . Dans : Manuel de chimie et de physique . 81e édition. CRC Press, 2000, ISBN 0-8493-0481-4 ( en ligne [PDF]). 
32. ↑ Wilhelm Jander : Sur la représentation de l'uranium pur. Dans : Journal of Inorganic and General Chemistry . 138 (1), 1924, pp. 321-329 ( doi:10.1002/zaac.19241380131 ).
33. ↑ Georg Brauer (éd.) : Manuel de chimie inorganique préparative . 3ème, retravaillé édition. ruban II . Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-87813-3 , p. 1195 . 
34. ↑ F Levy, I Sheikin, B Grenier, AD Huxley : Supraconductivité induite par champ magnétique dans le ferromagnétique URhGe. Dans : Sciences . 309, 2005, pages 1343-1346 ( doi : 10.1126/science.1115498 ).
35. ↑ AF Holleman , E. Wiberg , N. Wiberg : Manuel de chimie inorganique . 102e édition. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1 , page 1956.
36. ↑ DR Lovley, PK Widman, JC Woodward, EJ Phillips : Réduction de l'uranium par le cytochrome c3 de Desulfovibrio vulgaris. Dans : Appl. environnement microbiol. 59 (11), 1993, pages 3572-3576. PMID 8285665 ; PMC 182500 (texte intégral gratuit).
37. ↑ DR Lovley, EJ Phillips : Réduction de l'uranium par Desulfovibrio desulfuricans. Dans : Appl. environnement microbiol. 58 (3), 1992, pages 850-856. PMID 1575486 ; PMC 195344 (texte intégral gratuit).
38. ↑ DR Lovley, EJP Phillips, YA Gorby, ER Landa : Réduction microbienne de l'uranium. Dans : Nature . 350, 1991, pages 413-416 ( doi : 10.1038/350413a0 ).
39. ↑ OH Tuovinen, TM Bhatti : Lixiviation microbiologique des minerais d'uranium. Dans : Minéraux et transformation métallurgique . 16, 1999, pages 51-60; doi : 10.1007/BF03403234 .
40. ↑ DR Lovley : Bioremédiation des contaminants organiques et métalliques avec réduction dissimilatoire des métaux. Dans : J. Ind. Microbiol. 14 (2), 1995, p. 85-93. PMID 7766214 .
41. ↑ Les Tableaux Périodiques Biochimiques - Uranium.
42. ↑ Carte portefeuille nucléaire – Z(92 )
43. ↑ P Steier, R Golser, W Kutschera, V Liechtenstein, A Priller, A Valenta, C Vockenhuber : AMS à ions lourds avec un petit accélérateur, Nuclear Instruments and Methods. Dans : Physique Recherche B. 188 (1–4), 2002, p. 283–287 ( doi :10.1016/S0168-583X(01)01114-4 ).
44. ↑ MAC Hotchkis, D Child, D Fink, GE Jacobsen, PJ Lee, N Mino, AM Smith, C Tuniz : Mesure de ²³⁶ U dans les milieux environnementaux, Nuclear Instruments and Methods. Dans : Physique Recherche B. 172 (1–4), 2000, p. 659–665 ( doi :10.1016/S0168-583X(00)00146-4 ).
45. ↑ DL Donohue : Renforcement des garanties de l'AIEA grâce à l'échantillonnage et à l'analyse de l'environnement. Dans : Journal of Alloys and Compounds . 271-273, 1998, pp. 12-18 ( doi:10.1016/S0925-8388(98)00015-2 ).
46. ↑ G. Pfennig, H. Klewe-Nebenius, W. Seelmann-Eggebert (eds.): Karlsruhe Nuclide Chart . 7ème édition. 2006
47. ↑ world-nuclear.org : Radioisotopes in Medicine ( Memento du 26 décembre 2013 aux Internet Archive ).
48. ↑ Mettre fin à la production d'uranium hautement enrichi pour les réacteurs navals. (PDF 235 Ko, p. 2(87)) cns.miis.edu, consulté le 12 avril 2016 (en anglais).  
49. ↑ Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire : Évaluation des données de sûreté-criticité nucléaire et des limites pour les actinides en transport. p. 16 ( PDF ( Memento du 18 novembre 2014 aux archives Internet )).
50. ↑ L'énergie nucléaire - d'où vient-elle ? Futur atelier d'Iéna
51. ↑ Martin Volkmer : Nuclear energy basic knowledge , communication Deutsches Atomforum eV , page 35 ( fichier PDF ), récupéré le 26 juin 2021.
52. ↑ Commission de réglementation nucléaire des États-Unis : Évaluation radiologique systématique de l'exemption pour les matières sources et les sous-produits. Section 3.17, p. 531–533 ( PDF ; 3,3 Mo ).
53. ↑ Daniel Rhodes : Argile et glaçures pour le potier . 2015 
54. ↑ Université d'Oldenbourg : Informations sur les munitions à l'uranium .
55. ↑ ES Craft, AW Abu-Qare, MM Flaherty, MC Garofolo, HL Rincavage, MB Abou-Donia : Uranium appauvri et naturel : Chimie et effets toxicologiques. Dans : Journal of Toxicology and Environmental Health - Part B - Critical Reviews . 7 (4), 2004, pp. 297-317 ( doi:10.1080/10937400490452714 ).
56. ↑ ^{a b} Matthew R MacDonald, Megan E Fieser, Jefferson E Bates, Joseph W Ziller, Filipp Furche , William J Evans : Identification de l'état d'oxydation +2 pour l'uranium dans un complexe moléculaire cristallin, [K(2.2.2-cryptand) ][(C ₅ H ₄ SiMe ₃ ) ₃ U]. Dans : J. Am. Chem.Soc. 135, 2013, p. 13310–13313 ( doi :10.1021/ja406791t ).
57. ↑ ^{a b} Henry S. La Pierre, Andreas Scheurer, Frank W. Heinemann, Wolfgang Hieringer, Karsten Meyer : Synthèse et caractérisation d'un complexe monoarène d'uranium (II) soutenu par un backbonding δ . Dans : Angewandte Chemie International Edition . 53 (28), 2014, pp. 7158-7162 ( doi:10.1002/anie.201402050 ).
58. ↑ Henry S La Pierre, Hajime Kameo, Dominik P Halter, Frank W Heinemann, Karsten Meyer : Coordination et isomérisation redox dans la réduction d'un complexe monoarène d'uranium(III) . Dans : Angewandte Chemie International Edition . ruban 53 , non. 28 , 7 juillet 2014, p. 7154-7157 , doi : 10.1002/anie.201402048 . 
59. ↑ William J Evans, Stosh A Kozimor : Développer la chimie des agents réducteurs U3+ . Dans : Coordination Chemistry Reviews (=  Actinide Chemistry ). ruban 250 , non. 7 , 1er avril 2006, p. 911-935 , doi : 10.1016/j.ccr.2006.01.017 . 
60. ↑ Wiley : Progrès en chimie inorganique, Volume 58 - Kenneth D. Karlin. Consulté le 14 octobre 2017 . 
61. ↑ J.-C. Berthet, M. Nielich, M. Ephritikhine : Isolement d'une espèce Uranyle [UO ₂ ] ⁺ : Comparaison cristallographique des composés Dioxouranium(V) et (VI) [UO ₂ (OPPh ₃ ) ₄ ](OTf) _n ( n = 1, 2) . Dans : Angew. Int. Éd. 42, 2003, p.1952 ( doi:10.1002/anie.200250506 ).
62. ↑ Polly L. Arnold, Jason B. Love, Dipti Patel : Complexes d'uranyle pentavalent. Dans : Revues de chimie de coordination . 253 (15–16), 2009, p. 1973–1978 ( doi :10.1016/j.ccr.2009.03.014 ).
63. ↑ AF Holleman , E. Wiberg , N. Wiberg : Manuel de chimie inorganique . 102e édition. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1 , page 1969.
64. ^ A. Streitwieser, U. Müller-Westerhoff: Bis (cyclooctatetraenyl) uranium (Uranocene). Une nouvelle classe de complexes sandwich qui utilisent des orbitales atomiques f. Dans : J. Am. Chem.Soc. 90 (26), 1968, pages 7364-7364 ( doi : 10.1021/ja01028a044 ).
65. ↑ Christoph Elschenbroich : Chimie organométallique. 6ème édition. Wiesbaden 2008, ISBN 978-3-8351-0167-8 , p. 587–591.
66. ↑ D. Seyferth : Uranocène. Le premier membre d'une nouvelle classe de dérivés organométalliques des éléments f. Dans : Organométalliques . 23 (15), 2004, pages 3562-3583 ( doi : 10.1021/om0400705 ).
67. ↑ G. Jander, E. Blasius : Manuel de chimie inorganique analytique et préparative. 16e édition. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 2006, ISBN 3-7776-1388-6 .
68. ↑ H Sela, Z Karpas, C Pickhardt, JS Becker : Biosurveillance d'échantillons de cheveux par ablation laser par spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif (LA-ICP-MS). Dans : Journal international de spectrométrie de masse . 261 (2–3), 2007, p. 199–207 ( doi :10.1016/j.ijms.2006.09.018 ).
69. ↑ R Lobinski, Z Marczenko : analyse spectrochimique des traces de métaux et de métalloïdes. Elsevier, Amsterdam 1997.
70. ↑ G. Romanovskaya, V. Pogonin, A. Chibisov : Détermination des traces d'uranium (VI) dans divers matériaux par une technique laser répétitive. Dans : Talante . 34 (1), 1987, pp. 207-210 ( doi:10.1016/0039-9140(87)80028-0 ; PMID 18964281 ).
71. ↑ G. Henze : Polarographie - voltamétrie ; Fondamentaux et pratique analytique. Springer Verlag, Berlin/ Heidelberg/ New York 2001.
72. ↑ Thomas Efferth : Pharmacologie moléculaire et toxicologie : principes biologiques des médicaments et des poisons. Springer, 2006, ISBN 3-540-21223-X , page 238.
73. ↑ Werner Böcker, Helmut Denk, Philipp Ulrich Heitz : Pathologie du répétiteur. Elsevier, Urban & Fischer, 2007, ISBN 978-3-437-43400-6 , page 296.
74. ↑ ^{a b} OMS : Uranium appauvri : sources, exposition et effets sur la santé. Résumé exécutif, janvier 2003 ( PDF; 23 ko ).