Uranium là gì? Đây là một nguyên tố hóa học được hình thành cách đây hàng triệu năm và hiện được ứng dụng rất phổ biến trong cuộc sống. Để hiểu rõ hơn về uranium, mời bạn đọc cùng theo dõi bài viết dưới đây!
Contents
Uranium là gì? Uranium là chất gì?
Uranium là nguyên tố kim loại có màu trắng, thuộc nhóm Actini, được ký hiệu là U. Trong bảng tuần hoàn, nguyên tố này đứng vị trí thứ 92.
Điểm khác biệt lớn nhất giữa U và nhiều kim loại khác là có tính phóng xạ. Chúng có khả năng tự phóng ra các tia xạ mà mắt thường không thể nhìn thấy được. Đặc tính này của uranium được Becoren tìm ra trong quá trình nghiên cứu hiện tượng phát lân quang hợp chất uranium. Đây là lý do giải thích vì sao xuất hiện tên gọi chất phóng xạ uranium.
Uranium có trong tự nhiên với nồng độ rất thấp, chỉ khoảng vào ppm trong đất đá và nước. Chúng chủ yếu tồn tại ở các dạng như urani 235, urani 238, urani 234.
Trong lớp vỏ Trái Đất, uranium cũng chiếm một hàm lượng nhất định, dao động từ 2 – 4 ppm, gấp 40 lần so với nguyên tố bạc. Quá trình phân rã của U cũng là một trong các nguồn cung cấp nhiệt chính cho Trái Đất.
Nguồn gốc hình thành uranium là gì?
Với những thông tin chia sẻ trên, các bạn đã hiểu rõ uranium là cái gì rồi phải không? Vậy nguyên tố kim loại này xuất hiện từ bao giờ? Do ai tìm thấy?
Theo đó, U được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1789 bởi nhà hóa học người Đức M.G Klapơrôt. Tuy nhiên, trong thời gian đầu, chúng chưa được ứng dụng nhiều trong thực tiễn. Mãi đến khoảng thế kỷ XIX, các nghiên cứu chuyên sâu về tính chất và ứng dụng của uranium mới thực sự phổ biến.
Dấu mốc quan trọng đánh dấu tầm quan trọng của uranium là công trình phát minh ra tia phóng xạ tự nhiên từ quặng thori và urani. Năm 1939, hai nhà khoa học Stratman và Hari đã tìm ra quá trình phân hạch của U dưới tác dụng của nơtron chậm. Đây là được xem là một phát hiện trọng đại trong lịch sử khoa học.
XEM THÊM: Spotlight là gì? Bí quyết để chiếm trọn spotlight trong đám đông
Uranium có tính chất gì?
Tính chất vật lý
- Khi được tách ra khỏi quặng, U có màu trắng bạc, tính phóng xạ yếu, dẫn điện kém, mềm hơn thép và dễ bị oxy hóa trong không khí.
- U có đặc tính dẻo nên dễ uốn và có tính thuận từ.
- U có khối lượng nguyên tử nặng đứng thứ 2 trong tất cả các nguyên tố. Mật độ phân tử của U không đặc như vàng hay wolfram nhưng lớn hơn mật độ của chì.
- U có nhiều đồng vị khác nhau. Các đồng vị chỉ khác nhau về số lượng hạt không tích điện.
- U là nguyên tố nặng nhất trong các nguyên tố xuất hiện trong tự nhiên.
Tính chất hóa học
- U có khả năng phản ứng với hầu hết các phi kim với mức độ phản ứng tỉ lệ thuận với nhiệt độ.
- Các axit HNO3 và HCl có khả năng hòa tan uranium. Các axit không có khả năng oxy hóa thì quá trình phản ứng với U diễn ra rất chậm.
- Khi chi nhỏ, U có khả năng phản ứng với nước lạnh. Khi tiếp xúc với không khí, chúng bị bao phủ bởi 1 lớp oxit urani có màu đen.
Các ứng dụng của uranium là gì?
Trong lĩnh vực quân sự
- Uranium giàu U235 được ứng dụng để chế tạo tàu ngầm hạt nhân, vũ khí hạt nhân, bom nhiệt hạch. Minh chứng rõ nhất là vụ Mỹ ném bom hạt nhân xuống thành phố Nagasaki và Hiroshima của Nhật năm 1945.
- Uranium sau quá trình làm giàu gọi là uranium nghèo U238. Mặc dù đặc tính phóng xạ yếu nhưng chúng vẫn rất độc nên thường được dùng để làm đầu đạn tỷ trọng cao, vật liệu chống đạn trong container chứa và vận chuyển vật liệu phóng xạ,…
Trong dân dụng
- Tạo ra nguồn nhiệt điện khổng lồ trong nhà máy điện hạt nhân.
- Một lượng nhỏ uranium được dùng trong thủy tinh vàng với nhiệm vụ là chất tạo màu, giúp thủy tinh phát ra ánh sáng vàng lục trong ánh sáng đen.
- Dùng làm hóa chất nhiếp ảnh, ví dụ như uranium nitrat được dùng làm nước cân bằng màu da khi chụp ảnh.
- Chu kì bán rã của đồng vị U238 được dùng để xác định tuổi của đá macma cổ nhất.
- Kim loại U được ứng dụng trong máy chụp X quang để tạo ra tia X.
- Các loại gạch uranium với đa dạng màu sắc khác nhau như đỏ, đen, lam,… được ứng dụng rất phổ biến trong cuộc sống để lát nền.
XEM THÊM: Rối loạn lưỡng cực là gì? Tìm hiểu chi tiết về bệnh rối loạn lưỡng cực
Uranium có độc không?
Uranium là một chất phóng xạ và tất cả các chất phóng xạ đều có thể gây hại cho con người. Vì vậy, uranium cũng không ngoại lệ.
Một số nghiên cứu được thực hiện và cho biết, nguy hiểm lớn nhất phải đối mặt khi tiếp xúc với U là tổn thương thận. Bên cạnh đó, chúng còn gây tổn thương phổi và tăng nguy cơ bị ung thư khi tiếp xúc trực tiếp. Bởi vậy, các công nhân khi làm khai thác mỏ cần được trang bị đồ bảo hộ đầy đủ và cẩn thận. Nếu không sẽ để lại hậu quả vô cùng nguy hiểm.
Khi đã biết chất uranium là gì thì một điều thú vị khác mà nhiều bạn không biết là chúng ta vẫn tiêu thụ uranium mỗi ngày. Theo nghiên cứu, trong khoai tây và củ cải có chứa hàm lượng uranium nhất định. Vì vậy, để U gây hại cho sức khỏe thì phải cần một hàm lượng nhất định.
Theo Cục bảo vệ môi trường của Hoa Kỳ, một người bình thường có khả năng tiêu thụ trung bình khoảng 0.07 – 1.1 microgram U mỗi ngày. Đây là hàm lượng an toàn, không đủ gây hại cho sức khỏe. Bên cạnh đó, nhiều nghiên cứu cũng thực hiện và cho biết khoảng 95 – 99% lượng U được đào thải ra khỏi cơ thể qua phân, 2.5% qua nước tiểu trong khoảng 24 giờ kể từ thời điểm nạp. Một lượng nhỏ được tích tụ trong xương.
Hàm lượng uranium có thể gây hại cho cơ thể rơi vào khoảng 25mg. Nếu hấp thụ trên 50mg cùng lúc có thể gây suy thận và dẫn đến tử vong.
Uranium có ở đâu?
Uranium được phân bố tại nhiều quốc gia trên thế giới như Canada, Kazakhstan, Australia, Niger,… Tại Việt Nam, uranium là một đề án tiềm năng và đang trong quá trình khai phá. Các địa phương có hàm lượng urani tự nhiên lớn tập trung chủ yếu ở khu vực Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ.
Cách làm giàu uranium là gì?
Làm giàu uranium là quá trình tăng hàm lượng U235 trong hỗn hợp uranium. Hiện nay, chúng ta có nhiều phương pháp như tách plasma, tách đồng vị điện từ, khuếch tán nhiệt, ly tâm, trao đổi ion & hóa học,… Trong đó, phổ biến và được ứng dụng nhiều nhất là phương pháp ly tâm.
Theo đó, người ta sẽ tách đồng vị U235 ra khỏi U238 dựa trên lực ly tâm của các phân tử khí nặng và nhẹ hơn. Quá trình này được thực hiện trong xy lanh quay. Với phương pháp này, U235 và U238 chỉ được tách biệt hoàn toàn khi cho hỗn hợp khí đi qua mấy liên tục rất nhiều lần.
Trên đây là bài viết chia sẻ kiến thức và giải đáp câu hỏi chất phóng xạ uranium là gì. Mong rằng sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về nguyên tố kim loại này và ứng dụng của chúng trong thực tiễn.
