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Uranium

DéfinitionClassé sous :chimie , tableau périodique des éléments , uranium
L'uranium est un élément radioactif présent naturellement dans certains minéraux comme ici l'autunite. © Parent Géry, Wikimedia Commons, CC by-sa 3.0

Carburant le plus répandu dans les centrales nucléaires, l'uranium est l'un des symboles de la radioactivité et de l'énergie nucléaire. L'uranium naturel se compose de trois isotopes radioactifs (238U, 235U et 234U). La plupart des réacteurs fonctionnent à l'uranium enrichi en 235U (1,5 à 3 % environ au lieu de 0,72 % normalement).

Généralités

  • Symbole : U
  • Numéro atomique : 92
  • Électrons par niveau d'énergie : 2, 8, 18, 32, 21, 9, 2
  • Masse atomique : 238,02891 u
  • Isotopes les plus stables : 238U avec une demi-vie de 4,4688 milliards d'années (99,2742 %), 235U avec une demi-vie de 703,8 millions d'années (0,7202 %)
  • Série : actinide
  • Groupe, période, bloc : L/A, 7, f
  • Densité : 19,1
  • Point de fusion : 1.135 °C
  • Point d'ébullition : 4.131 °C

Historique de l’uranium

L'uranium a été découvert par Klaproth en 1789 alors qu'il menait des expériences sur la pechblende. Le métal a été isolé pour la première fois en 1841. Klaproth baptisa l'élément qu'il venait de découvrir « uranium » en hommage à la planète Uranus, qui avait été découverte quelques années plus tôt. Elle-même tient son nom d'Ouranos, le dieu du ciel chez les Grecs.

Propriétés de l’uranium

Une fois purifié, l'uranium est un métal d'aspect blanc argenté, brillant, assez dense. Il est plus dur que la plupart des autres éléments. Malléable, ductile et légèrement paramagnétique, l'uranium est aussi très électropositif. C'est en revanche un mauvais conducteur électrique. L'uranium réagit avec la quasi-totalité des éléments non métalliques, excepté les gaz rares.

Il est omniprésent dans la nature et on le trouve en quantités variables mais faibles dans les roches, le sol, l'eau, l'air, les plantes, les animaux et les êtres humains. Il y a en moyenne dans l'organisme humain approximativement 90 μg (microgrammes) d'uranium qui proviennent de l'air, de l'eau et des aliments absorbés. Environ 66 % se trouvent dans le squelette, 16 % dans le foie, 8 % dans les reins et 10 % dans les autres tissus.

Utilisation de l’uranium

L'isotope 235 de l'uranium, présent en très faible quantité dans l'uranium naturel, est l'isotope radioactif le plus utilisé dans le secteur de la production d'énergie nucléaire. C'est également l'ingrédient clé de la première bombe atomique utilisée pendant une guerre, Little Boy, larguée sur la ville japonaise d'Hiroshima le 6 août 1945. Les militaires utilisent également l'uranium sous une forme appauvrie en uranium 235 pour son pouvoir pénétrant et incendiaire. Historiquement, l'uranium a servi de pigment en verrerie, pour les faïences ainsi que les céramiques. Certaines réactions chimiques l'emploient comme catalyseur. L'uranium appauvri mélangé à du plutonium donne le Mox, un autre combustible nucléaire.