It’s Elemental
ウランは1789年にドイツの化学者マルティン・ハインリッヒ・クラプロスによって、ピッチブレンデ（主にウランの酸化物の混合物）という鉱物の中から発見されました。 クラプロスをはじめとする科学者たちは、ピッチブレンデから抽出した物質を純粋なウランだと信じていたが、実際は二酸化ウラン（UO2）であった。 純」ウランが四塩化ウラン（UCl4）と奇妙な反応を示すことに気づいたフランスの化学者ウジェーヌ・メルショア・ペリゴは、二酸化ウランとカリウムを白金るつぼで加熱し、純ウランを単離したのである。 1896年、フランスの物理学者アントワーヌ・アンリ・ベクレルがウランの試料から放射能を検出したのが最初の発見である。 現在、ウランはピッチブレンデ、ウラニナイト（UO2）、カーノタイト（K2（UO2）2VO4-1-3H2O）、オートナイト（Ca（UO2）2（PO4）2-10H2O）などのウラン鉱石のほか、リン鉱石（Ca3（PO4）2）やリグナイト（褐炭）、モナザイトサンド（（Ce、La、Th、Nd、Y）PO4）から得られています。 ウラン金属の需要はほとんどないため、ウランは通常、イエローケーキとしても知られるジウラン酸ナトリウム（Na2U2O7-6H2O）、または八酸化三ウラン（U3O8）の形で販売されています。
自然放射性であるため、ウラン（通常は二酸化ウラン（UO2））として最もよく発電のために原子力産業で使用されているのです。 天然に存在するウランは、ウラン234、ウラン235、ウラン238の3つの同位体から成っています。 この3つの同位体はすべて放射性物質ですが、ウラン235だけは原子力発電に利用できる核分裂物質です。
核分裂物質に中性子が当たると、その核は小さな破片に分裂してエネルギーを放出することができます。 その破片の一部が他の中性子であれば、他の原子に衝突して同様に分裂することがあります。 ウラン235のような核分裂しやすい物質とは、核の連鎖反応を維持するのに十分な自由中性子を発生させることができる物質です。 これは、減速材として知られる物質の助けを借りずに核連鎖反応を維持するには低すぎる濃度です。 減速材とは、中性子を吸収せずに減速させることができる物質です。 遅い中性子はウラン235と反応しやすく、減速材として黒鉛や重水を使って天然ウランを使った原子炉を作ることができる。 また、ウラン235を濃縮する方法も存在する。
ウランで最も多い同位体であるウラン238は、プルトニウム239という核分裂物質に変換することができ、原子炉の燃料としても使用されることがある。 プルトニウム239を作るには、ウラン238の原子に中性子を当てます。 ウラン238が中性子を吸収すると、ウラン239が生成されます。 ウラン239の半減期は約23分で、ベータ崩壊によりネプツニウム239になります。 ネプツニウム239の半減期は約2.4日で、同じくβ崩壊によりプルトニウム239になります。
自然には存在しませんが、ウラン233も原子炉の燃料として使用できる核分裂性物質です。 ウラン233を生成するには、トリウム232の原子に中性子を当てます。 トリウム233はトリウム232が中性子を吸収することで生成される。 トリウム233の半減期は約22分で、ベータ崩壊によりプロトアクチニウム233になります。 プロトアクチニウム233の半減期は約27日で、同じくβ崩壊によりウラン233になる。 完全に核分裂すると、1ポンド（0.45キログラム）のウラン233は、1,500トン（135万キログラム）の石炭を燃やすのと同じ量のエネルギーを供給します。
ウランは密度の高い金属で、原子力産業以外でも使用されています。 X線製造のターゲットとして、ある種の軍事兵器の弾薬として、放射線に対するシールドとして、航空機の制御面のカウンターウェイトとして、慣性誘導システムのジャイロスコープとして使用されています。
ウラン化合物は何世紀にもわたってガラスの着色に使用されてきました。 イタリアのナポリ近郊で発見された2000年前の黄色いガラスのサンプルには、酸化ウランが含まれています。 三酸化ウラン(UO3)はオレンジ色の粉末で、フィエスタウェアの皿の製造に使用されてきました。 また、他のウラン化合物もワセリンガラスや釉薬の製造に使用されました。
ウランの最も安定した同位体であるウラン238の半減期は約44億6800万年である。 アルファ崩壊でトリウム234になるか、自然核分裂で崩壊します。
ウランの最も安定した同位体は約4468,000,000年です。