Symbol | U |
Kernladungszahl | 92 |
Aussehen | Uran hat ein eisenähnliches Aussehen |
Eigenschaften | radioaktives metallisches Element es ist chemisch reaktionsfreudig Uran ist ein weiches luftbeständiges in Säuere lösliches Metall. |
Dichte | 18,95g/cm³ |
Schmelztemperatur | 1132°C |
Naturvorkommen | gediegen und in Erzen |
Allgemeines
Beim Abbau von Erzen wie Silber, Kobalt und Nickel fanden unsere alten Bergmänner immer wieder ein Ihnen unbekanntes Erz, dieses war sehr schwer und Pechschwarz. Beim Aufteten dieses Erzes, in der Gangformation, war fast immer mit einem Rückgang der anderen abzubauenden Erze zu rechnen.
Es wurde von den Bergmännern Pechblende genannt.
Diesen Namen erhielt das Erz wegen seinem schwarzen fettglänzenden pechartigen Aussehen auf den Bruchstellen, die beim Abbau entstehen. Für die Bergmänner war das Auftreten dieses Erzes auch mit Pech haben im übertragenen Sinn zu verstehen, denn die begehrten Erze wurden im Gang immer weniger oder blieben ganz aus. Die Pechblende war am Anfang zu nichts zu gebrauchen. Deshalb lies man es im Gang stehen oder es wurde auf die Halde geschütet.
Erst um 1820 war die technische Verwendbarkeit des Metalls Uran möglich. Zu Pulver zermahlene Uranoxide konnten zum einfärben von Gläsern, zur Herstellung von Glasuren oder als schwarze Porzelanfarbe für Malerein verwendet werden. Die eingefärbten gelben Gläser waren als Kanarienglas bekannt, Delfter Kacheln waren wegen ihrer schwarzen Glasuren sehr gefragt und die Porzellanmalerein kann man sich in Dresden jetzt noch ansehen.
Historie
Das Element Uran wurde im Jahre 1789 von Chemiker M. K. Klaproth in der Johanngeorgenstädter Pechblende entdeckt. Es erhielt seinen Namen nach dem neu entdeckten Planeten Uranus .
Die Entdeckungsgeschichte der radioaktiven Strahlung beginnt am 26.2.1896 in Paris.
Henri Becquerel, ein französicher Wissenschaftler, untersucht das Nachleuchten bestimmter Steine, die vorher mit Licht bestrahlt wurden.
26. Februar 1896, Becquerel bereitet einen Versuch vor: in seiner Dunkelkammer packt er eine unbelichtete Fotoplatte in dickes schwarzes Papier ein. Er will einen Stein, der auch Uran enthält von der Sonne bestrahlen lassen, um zusehen ob er anschließend die Fotoplatte belichtet. Doch inzwischen hat sich der Himmel verfinstert, er muß mit dem Experiment auf sonniges Wetter warten. Er legt den Stein auf die eingepackte Fotoplatte und beides zusammen in eine dunkle Schublade.
1.März 1896, Becquerel konnte erst an diesem Tage den abgebrochenen Versuch wieder aufnehemen und zu Ende führen, weil an diesem Tag die Sonne schien. Zur Kontrolle entwickelte er auch die alte Fotoplatte. Da diese die ganze Zeit im dunkeln lag, dürfte auf ihr nichts zu sehen sein. Der Stein lag auch die ganze Zeit im dunkeln und konnte also auch nicht Nachleuchten.
Doch Becqerel war sehr überrascht, als auf der Fotoplatte der Umriß des Steines zuerkennen war. Der Stein hat also von selbst gestrahlt.
Becqerel hatte eine völlig neue unbekannte Strahlung entdeckt. Sie durchdringt genau wie Röntgenstrahlung viele Stoffe und kann Fotoplatten belichten.
Im Gegensatz zur Röntgenstrahlung erzeugt man sie aber nicht mit einem Apparat, sondern sie strömt wie von selbst aus bestimmten Gesteinsarten heraus. Später erhielt sie dann den Namen radioaktive Strahlung.
1938 stellten die Wissenschaftler Otto Hahn, Lise Meitner und Fritz Straßmann fest, dass sich ein Atomkern des Schwermetals Uran durch " Beschuss " mit Neutronen spalten lässt, wobei Bindungsenergie des Kerns freigesetzt wird. Das war der Einstieg in die Nutzung der Kernenergie.
Uran (Pechblende) besteht aus:
99,3% | U 238 |
00,7% | U 235 |
00,006% | U 234 |
Das U238 geht in Brutreaktoren in den Kernbrennstoff Plutonium 239 über.
Die Radioaktivität des Uran
Folgende Strahlungen sendet das Uran aus:
Alpha-Strahlen | sind Atomkerne des Elements Helium, die beim radioakiven Zerfall anderer Atomkerne mit einer Geschwindigkeit von rund 15.000 km pro Sekunde ausgesandt werden. Sie werden durch wenige Zentimeter Luft bereits absorbiert und können weder ein Blatt Papier noch die Haut des Menschen durchdringen. |
Beta-Strahlen | sind negativ geladene Elektronen, die fast mit Lichtgeschwindigkeit aus zerfallenen Atomkernen austreten. Ihr Durchdringungsvermögen beträgt in der Luft einige Meter, bei Kunststoff und Aluminium wenige Zentimeter. |
Gamma-Strahlen | sind elektomagnetische Strahlen und damit von gleicher Natur wie das sichtbare Licht und die Radiowellen. Sie sind extrem kurzwellig und energiereich, bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit und haben ein sehr hohes Durchdrinungungsvermögen. Abgesehen von der Art der Entstehung sind sie den Röntgenstrahlen vergleichbar. Sie können je nach Energie und Material nur durch zentimeterdicke Bleiwände oder meterdicke Betonmauern wirksam abgeschwächt werden. |
Bekanntestes Messgerät ist der Geiger-Müller-Zähler, ein mit Gas gefülltes Rohr. Die Strahlung ionisiert dieses Gas, was Spannungsimpulse bewirkt, die über einen Zähldraht gemessen werden.
Ionisierung versetzt Atome oder Molekühle in einen elektrisch geladenen Zustand.