Uranio e radioattività

L’uranio è l’elemento chimico di simbolo U, numero atomico 92 e di peso atomico 238,03. Venne scoperto nel 1789 da Klaproth nella pechblenda (U3O8) che è il principale minerale da cui si estrae l’uranio. Molto più rari sono la carnotite e l'autunite. Nel trattamento della pechblenda, relativamente complessa, l’uranio viene trasformato in uranato di sodio e successivamente in uranato di ammonio. Questo viene purificato e poi trasformato nell’ossido UO2 o nel tetrafluoruro volatile UF4. Il fluoruro si riduce infine a metallo con magnesio o con calcio.
È un solido dal tipico aspetto metallico, molto simile al ferro, È dotato di una grande reattività chimica, si ossida con facilità e brucia per riscaldamento. Si combina più o meno facilmente col cloro, con lo zolfo, con l'azoto. Si conoscono numerosi ossidi di uranio, e i più comuni sono: il biossido UO2, l'ossido salino, od ottaossido di triuranio, U3O8, e il triossido UO3,

L'uranio fu il primo elemento di cui H. Becquerel scoprì la radioattività. L'elemento naturale è costituito da tre isotopi; il più abbondante dei tre, l'uranio 238, si disintegra dando origine alla famiglia radioattiva del radio, mentre dall'uranio 235 deriva quella dell'attinio. Se un campione di uranio contiene più dello 0,7202% di uranio 235, viene considerato uranio arricchito. Il processo di arricchimento dell'uranio, inteso ad aumentare la percentuale dell'uranio 235 contro quella dell'uranio 238 rispetto alle condizioni con cui si estraggono in natura, si basa su due metodi. Il metodo della diffusione gassosa consiste nel far passare l'esafluoruro di uranio ottenuto dopo vari procedimenti dall'uranio estratto, attraverso migliaia di setti porosi (barriere); nella fase di attraversamento l'uranio 238 più pesante è trattenuto più facilmente dai setti porosi che non il 235, più leggero. Perciò dopo un numero sufficientemente elevato di setti si è in grado di ottenere una buona separazione fra l'uranio 235 e quello 238, cioè una buona “purificazione” dell'uranio 235. Gli elevati costi che questo processo comporta sono da addebitare alla complessità tecnologica degli impianti per la diffusione gassosa.

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