Kimyasal özellikleri:

Uranyum, peryodik çizelgede, ender toprak elementlerinin üçüncüsü olan neodimin hemen altına düşer ve birçok özelliği bu elemente benzer. 5f elektron kabuğunun dolduruluş biçimine göre farklı DEĞERLİK'lerde bulunur. Sözgelimi, birçok oksidi vardır.
En önemlileri, sarı renkli olan U2O2, ve UO2 dür. UO2 ise siyah renklidir ve ısıya ötekilerden daha dayanıklıdır.
Teknik bakımdan önemli olan bileşikleri de vardır. Bunlar yeşil tetraflüorür (UF4) ve kolayca tepkimeye giren, 1003C'm alcında da kolayca buharlaşan heksaflüorürdür.
Uranyum ayrıca, suda ve birçok organik çözücüde çözünen
artı yüklü uranil ile eksi yüklü diuranat biçiminde de bulunur.
Yeni elde edilmiş uranyum metali gümüş görünümündedir,
ama üstünde hemen renkli bir oksit tabakası oluşur.
Uranyum toz halindeyken, U02 oksidi oluşturarak hızla tutuşur.

Bulunuşu ve eldesi:

İlk kez işletilip kullanılanlardan ve en zengin uranyum filizlerinden bazıları, bir Afrika ülkesi olan Kongo'da bulunmuş ve 1939'da radyum elde etme amacıyla işlenmiştir.
Kanada'da, Avustralya'da, Güney Amerika'da, çeşitli Doğu ve Batı Avrupa ülkelerinde de önemli damarlar bulunmuştur. Uranyumun, dünya rezervlerinin en büyük bölümünü oluşturan başka bir önemli biçimi de, yaklaşık % 0,02 - % 4 oranında uranyum içeren tortul kütlelerdeki birikintilerdir. Bunlar, A.B.D. ve Kanada'da büyük miktarlara ulaşır. Güney Afrika'dâysa, altın ile birlikte bulunduğundan, ya artıklardan yeniden elde edilir ya da doğrudan doğruya çıkarılır.

Uranyum doğada, kendinden türemiş radyoaktif ürünlerle bir arada bulunur. Bu nedenle GEİGER SAYACI gibi gama ışınlarını belirleyen bulucularla aranır.
Bir yatağın yeri ve büyüklüğü belirlendikten sonra, uranyum filizi, ya açık ocak yöntemiyle ya da derin MADENCİLİK teknikleriyle çıkarılır. Uranyum radyoaktifliğinin sağlığa verdiği zarar azdır; ama radyoaktif toz ve gazlarının solunması tehlikeli olduğundan, özellikle zengin yataklarda derin işleme teknikleri kullanılırken, önlem almak gerekir.
Çıkarılan filiz, sınıflandırılır ve öğütülür. Uranyum kuvvetli bir asit ya da alkalide çözülüp, süzülür.
Sonra, ya çöktürme ya da iyon değiştirme (suyun sertliğinin gideriimesindekine benzer biçimde) işlemiyle, yeniden kazanılır. % 50 oranında uranyum oksit içeren bu «sarı pasta», arıtılması için, rafineriye gönderilir.
Arıtma işleminin tam olarak yapılması gerekir.
Yakıt içinde milyonda birkaç oranında bulunan yabancı madde bile, çok sayıda nötron soğurup NÜKLEER REAKTÖR'ün çalışmasını engelleyebilir.
Sarı pasta nitrik asitte çözülür ve çözelti, uranil nitratı
çözecek olan tribütil fosfat ve kerosen gibi organik çözücü
karışımlarıyla çalkalanır.
Yabancı maddeler, asit çözeltisi içinde kalır.
Sonra, arı uranil nitrat yeniden suda çözülerek,
ya amonyum diuranat olarak çöktürülüp ısıtılarak
ya da yalnızca ısıtılarak, uranyum triokside dönüştürülür.
Uranyum trioksit, hidrojenle ısıtılarak, arı uranyum dioksit (UO2) verecek biçimde indirgenir.
Bu durumdayken sıkıştırılarak, küçük taneler haline getirilebilir.
Taneler, ya zirkonyum alaşımı içine konulur ya da nükleer reaktör yakıtlarına dönüştürmek için paslanmaz çelikten yapılmış
koruyucu teneke kutulara doldurulup kapatılır.

Nükleer özellikleri:

Uranyumun, biri uranyum -238 (% 99,27), öteki uranyum-235 olan iki izotopu vardır.
İkisi de uzun ömürlü alfa tanecikleri yayarlar ve bir dizi radyoaktif ürün vererek kurşuna dönüşürler.
U yavaş hareket eden nötronlarla bombardıman edildiğinde, nükleer fizyona uğrayarak daha çok nötronu serbest bırakır.
Bu nedenle,zincirleme tepkime sağlayan tek doğal maddedir.
Uranyum -238 bu koşullarda fizyona uğramaz, ama bir nötron soğurabilir ve başka nötronlar tarafından fizyona uğratılabilen sentetik bir element olan plütonyum oluşturarak, art arda radyoaktif değişikliklere uğrar.
Bu nedenle, nükleer güç üretimi için,yalnızca doğal olarak oluşan uranyum-235' in'fizyona uğratılmasının yanı sıra,aşırı miktarda uranyum-238 atomu plütonyuma dönüşürken fizyon sürecinde çıkan nötronların bir bölümünün ve plütonyumun kullanılması da olasıdır.
Bu durum, dünyanın sınırlı uranyum kaynaklarından en iyi biçimde yararlanılmasını sağlar.

İzotop zenginleştirme:

İngiliz «Magnox» ve Kanada «CANDU» reaktörleri dışında, dünyanın birçok nükleer güç reaktöründe, yakıtların, fizyona uğratılabilen uranyum-235 izotopu içinde doğal olarak % 0,73 oranında olan yoğunluğun üstüne çıkarılarak zengin leştirilmesi gerekir. Günümüzde bu işlem, gaz halindeki uranyum heksaflüorürün, uranyumun hafif izotopunun istenen yoğunluğa (genellikle % 1 1/2 -% 2 1/2 uranyum-235) ulaşıncaya kadar gözenekli bir zardan sürekli yayınmasıyla gerçekleştirilmektedir.
Yayınma, hem kullanılan araçlar, hem de elektrik tüketimi açısından çok pahalı bir işlemdir.
Daha ucuz işlemler geliştirilmektedir.
Bunların en niteliklisi, gazın sürekli merkezkaç kuvvete uğratılması temeline dayanır.
Zenginleştirmeden sonra uranyum heksaflüorür, buhar ve hidrojen ile tepkimeye sokularak, yeniden uranyum diokside (UO2) dönüştürülür. Zenginleştirme sonucu uranyum -238 fazlası içeren madde, sentetik element plütonyuma dönüştürülebilir.
Plütonyum, yeni gelişmekte olan hızlı üretim yapan reaktörlerde yakıt olarak kullanılır.


kaynak 4
3.cilt / s.2233-2234