فوائد اليورانيوم وكذلك خصائص معدن اليورانيوم، كما سنقدم نظائر اليورانيوم، وكذلك سنتحدث أين يوجد اليورانيوم، كما سنوضح من هو مكتشف اليورانيوم، وكذلك سنقدم أضرار اليورانيوم على البيئة، وكل هذا من خلال مقالنا هذا تابعونا.
محتويات المقال
فوائد اليورانيوم
يُستخدم اليورانيوم في محطات الطاقة النووية لتوليد الحرارة وتسخين المياه لإنتاج البخار، ويتميز اليورانيوم بكبر ذراته الأمر الذي يمكنه من الانقسام بصورة أكبر مقارنة بالعناصر الأخرى.
عندما تتلامس الجسيمات غير الذرية والتي يطلق عليها النيوترونات بذرات اليورانيوم تنقسم الذرات، وتطلق طاقة حرارية. يحدث هذا الأمر في جميع الأوقات في الطبيعة، ولكن بمعدل بطيء جدًا وتستخدم معظم محطات الطاقة النووية نظير اليورانيوم 235 وقودًا لها وهو نوع محدد من اليورانيوم.
المفاعلات النووية قادرة على تسريع هذه العملية بشكل كبير عن طريق إبطاء النيوترونات وزيادة احتمالية تصادمها، الأمر الذي سيؤدي إلى انشطار ذرات اليورانيوم وعندما تنقسم ذرات اليورانيوم فإنها تطلق المزيد من النيوترونات فتستمر العملية وتتزايد الانقسامات لضمان “سلسلة من التفاعلات” لتقسيم الذرات ويطلق على هذه العملية اسم “الانشطار النووي”.
ونظرًا لطبيعة عملية الانشطار النووي، لا تحتاج محطات الطاقة النووية إلى حرق أي نوع من أنواع الوقود. ولهذا، لا تنتج المحطات أي ضباب دخاني أو غازات الاحتباس الحراري.
ويُستخدم اليورانيوم في عدة مجالات إلى جانب استخدامه في توليد الطاقة.
فنظير اليورانيوم 238 المُسمّى باليورانيوم المنضب، يُستخدم حاجزًا للوقاية من الإشعاع نظرًا إلى سماكته وكثافته، وغالبًا ما يُستخدم في صناعة الطائرات والمعدات الطبية للحماية من الأجهزة الإشعاعية.
خصائص معدن اليورانيوم
الرّمز الكيميائي لعنصر اليورانيوم U وعدده الذّري هو 92 تبلغ كثافة معدن اليورانيوم 18،9 غ/سم3، فهو من المعادن الكثيفة جداً والثّقيلة درجة انصهار معدن اليورانيوم 1135 درجةً مئويةً، ودرجة غليانه 4130 درجةً مئويةً يعتبر معدن اليورانيوم من المعادن اللّينة والقابلة للثّني يعدّ معدن اليورانيوم من المعادن المشعة القابلة للسّحب، حيث نستطيع أن نمدد منه سلكاً طويلاً يعتبر معدن اليورانيوم من أكثر المعادن السّامة وأكثر المعادن الّتي تؤذي الجسم، حيث أنّ التّعرض له قد يسبب الأورام والسّرطانات يتأكسد معدن اليورانيوم بسرعةٍ عند تعرضه للهواء يعتبر معدن اليورانيوم عنصراً متحللاً ذو نشاطٍ إشعاعيّ، ويعود السّبب لأنّ نواته ونظائره غير مستقرةٍ يمتلك معدن اليورانيوم قدرةً تفجيرةً، ويعود السّبب لحفاظه على تفاعل نووي متسللٍ، فهو عنصرٌ انشطاري وهذا لأنّ نواته قابلةٌ على الانقسام اعتماداً على النّيوترونات الحرارية يتميز بقدرةٍ إشعاعيةٍ فريدةٍ وخاصةً في نظير اليورانيوم 235 وهو النّظير الّذي يصلح في تفاعلات الانشطار النّووي.
نظائر اليورانيوم
1- اليورانيوم 238:
هو أكثر أنواع النّظائر انتشاراً فهو يشكل 99.3% من اليورانيوم الطّبيعي، وهو أيضاً النّوع الأكثر عمراً إذ يبلغ طول عمره 4.5 مليار عام.
2- اليورانيوم 235:
هو من النّظائر النّادرة إذ يشكّل 0.7% فقط من اليورانيوم الطّبيعي، وهو قابل للانشطار، ويبلغ طول عمره 700 مليون عام، ويستخدم في المفاعلات النووية.
3- يورانيوم 234:
هو من النّظائر التي توجد في اليورانيوم الطبيعي بنسبة 1-18800 مقارنةً باليورانيوم 238.
4- يورانيوم 236:
هو يورانيوم صناعي يوجد في الوقود النّووي المستهلك.
5- اليورانيوم 233:
هو يورانيوم قابل للانشطار بالنّيوترونات، ويُستعمل لإنتاج الطّاقة.
6- اليورانيوم 232:
هو أحد النّواتج الثّانوية للتّفاعلات النّووية، ويبلغ طول عمره 68.9 عاماً.
أين يوجد اليورانيوم
اليورانيوم هو من العناصرالـ 50 الأكثر وفرة في القشرة الأرضية. و يُمكِن العثور عليه في آثار صغيرة جداً في مُعظم الصخور و يوجد أيضاً في مياه المُحيط. و في القشرة الأرضية يوجد في المعادن مثل يورانينيت، كارنوتيت، و توربرنيت.
من هو مكتشف اليورانيوم؟
اكتُشف اليورانيوم عام 1789 بواسطة “مارتن كلا بروث” – كيميائي ألماني – في البتشبلند أو ما تُعرف حاليًا بجمهورية التشيك، وذلك حين كان يحلل العينات المعدنية في مناجم الفضة، وترجع تسمية العنصر بهذا الاسم نسبةً إلى كوكب أورانوس، الكوكب السابع في مجموعتنا الشمسية.
وبغض النظر عن أهمية اليورانيوم لعلماء الكيمياء، اقتصر استخدام اليورانيوم في القرن التاسع عشر على تلوين الزجاج والسيراميك، فقد استُخدمت عناصره في إضافة اللون الأصفر المخضر للمزهريات والأواني الزجاجية المزخرفة. وفي ذلك الوقت، اشتهر استخدامه لإضافة الألوان البراقة من البرتقالي إلى الأحمر في طلاء الخزف المستخدم في الأواني الفخارية المنزلية والديكورات المعمارية.
وفي عام 1896، اكتشف هنري بيكريل الخصائص الإشعاعية لليورانيوم، مع أنه لم يدرك أهمية اكتشافه في بادئ الأمر، إلا أن طالبته ماري كوري أدركت النتائج التي استخلصها هنري بدقة أكبر واختارت مسمى “النشاط الإشعاعي” لهذه الظاهرة الجديدة.
أضرار اليورانيوم على البيئة
اليورانيوم مادة مشعة شديدة التفاعل ونتيجة لذلك، لا يمكن العثور عليها في البيئة في شكلها العنصري، حيث إن مركبات اليورانيوم التي تكونت خلال تفاعلات اليورانيوم، مع عناصر ومواد أخرى تذوب في الماء على امتدادها الخاص، كما تحدد قابلية ذوبان مركب اليورانيوم في الماء من ضمن حركته في البيئة، اليورانيوم نفسه ليس خطيراً بشكل خاص، إلا إن بعض منتجاته المسببة للضرر تشكل تهديداً مثل غاز الرادون الذي يمكن أن يتراكم في الأماكن الضيقة.
مما يتشكل في حدوث مشاكل صحية خطيرة ويوجد اليورانيوم في الهواء كغبار يقع على المياه السطحية وأيضا في النباتات أو في التربة من خلال تجمع اليورانيوم بها أو هطول الأمطار علي هذه التربة وبالرغم من عدم سرعة تفاعل اليورانيوم مع التربة أو الأرض، إلا إنه مع مرور الوقت تبدأ في التفاعل إن المياه التي تحتوي على كميات منخفضة من اليورانيوم عادة ما تكون آمنة للشرب، كما إن من غير المحتمل أن يتراكم اليورانيوم في الأسماك أو الخضراوات، كذلك اليورانيوم الذي يتم امتصاصه سيتم القضاء عليه بسرعة من خلال البول والبراز، كما تعمل النباتات على تخزين اليورانيوم من خلال جذوره، لذلك قد تحتوي الخضروات الجذرية مثل الفجل على تركيزات أعلى من المعتاد من اليورانيوم، نتيجة للزراعة في التربة ومن الأفضل عندما يتم غسل الخضار الذي يتم زرعه في داخل التربة أن ينظف بشكل جيد.
