우라늄 편집하기

{{원소 정보
|이름       = 우라늄
|그림       = 
|그림설명   = 
|기호       = U
|번호       = 92
|족         = -
|주기       = 7
|계열       = [[악티늄족]]
|구역       = f
|전자배치   = &#91;[[라돈|Rn]]&#93; 5f<sup>3</sup> 6d<sup>1</sup> 7s<sup>2</sup>
|전자 수    = 2, 8, 18, 32, 21, 9, 2
|질량       = 238.02891(3) [[원자 질량 단위|u]]
|반지름     = 175 pm
|공유       = 196 ± 7 pm
|판데르발스 = 186 pm
|산화수     = +3, +4, +5, +6
|음성도     = 1.38
|이온화1    = 597.6 kJ/mol
|이온화2    = 1420 kJ/mol
|이온화3    = 
|동위원소   = 
 {{사용자:Pika/대체용 틀
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}}
 {{원소 정보/동위원소
 |동위체    = [[우라늄-233|233]]
 |존재비    = 인공
 |반감기    = 1.592×10<sup>5</sup> 년
 |붕괴방식  = [[알파 붕괴|α]]<br />[[자발 핵분열|SF]]
 |생성물    = <sup>229</sup>[[토륨|Th]]<br />-
 }}
 {{원소 정보/동위원소
 |동위체    = [[우라늄-234|234]]
 |존재비    = 0.005%
 |반감기    = 2.455×10<sup>5</sup> 년
 |붕괴방식  = [[알파 붕괴|α]]<br />[[자발 핵분열|SF]]
 |생성물    = <sup>230</sup>[[토륨|Th]]<br />-
 }}
 {{원소 정보/동위원소
 |동위체    = [[우라늄-235|235]]
 |존재비    = 0.720%
 |반감기    = 7.04×10<sup>8</sup> 년
 |붕괴방식  = [[알파 붕괴|α]]<br />[[자발 핵분열|SF]]
 |생성물    = <sup>231</sup>[[토륨|Th]]<br />-
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 {{원소 정보/동위원소
 |동위체    = [[우라늄-236|236]]
 |존재비    = 인공
 |반감기    = 2.342×10<sup>7</sup> 년
 |붕괴방식  = [[알파 붕괴|α]]<br />[[자발 핵분열|SF]]
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 }}
 {{원소 정보/동위원소
 |동위체    = [[우라늄-238|238]]
 |존재비    = 99.274%
 |반감기    = 4.468×10<sup>9</sup> 년
 |붕괴방식  = [[알파 붕괴|α]]<br />[[자발 핵분열|SF]]
 |생성물    = <sup>234</sup>[[토륨|Th]]<br />-
 }}
|상태       = [[고체]]
|밀도       = 19.1 g/cm<sup>3</sup>
|결정구조   = [[단순 사방정계]]
|녹는점     = 1405.3 K
|끓는점     = 4404 K
|융해열     = 9.14 kJ/mol
|기화열     = 417.1 kJ/mol
|몰열용량   = 27.665 J/(mol·K)
|증기압력   = 1 Pa (2325 K)
|음속       = 3155 m/s (20 °C)
|도전율     = 3600 kS/m 
|열전도율   = 27.5 W/(m·K)
|비고       = 
}}

'''우라늄'''은 [[화학 원소]]로 [[원소 기호]]는 '''U''', 원자 번호는 92인 은회색의 [[방사성]] [[금속]] 원소로, 자연상태로 발견되는 원소 중에서는 가장 무거운 원소이다.

자연계에는 질량비로 평균 2.7ppm의 농도로 토양에 존재하지만, 우라늄 광산에서 경제성 있는 광석으로는 500ppm~ 200,000ppm까지 존재하는 경우도 있다.
우라늄에서 [[핵분열]]을 발견하게 되어 세계 최초의 [[원자로]]와 [[핵무기]]가 개발되었으며, 현재 모든 대형 상업용 [[원자력 발전소]]에서는 전기 에너지를 얻는 에너지원으로 우라늄을 쓰고 있다. 또한 지금은 안 쓰지만 형광 유리에도 어느 정도 사용이 되었었다.

== 용도 ==
가장 많은 사용처는 핵분열 발전소. 그 외에도 합금이나 착색제 등의 용도로도 사용된다.

원자력 발전을 제외하고 대중에게 가장 널리 알려진 우라늄의 사용 방법은 [[열화우라늄탄]]이다.

== 동위원소 ==
우라늄은 217U부터 242U까지 합성되었다.

=== 우라늄-232 ===
우라늄-232는 실험용 원자로에서 토륨이 중성자를 먹게 되면 그 중 200ppm이 형성된다. 강한 감마선을 내뿜으며 반감기도 68.9년이나 되기 때문에 핵 페기물로 분류되고 있어 극히 위험하다.

=== 우라늄-233 ===
우라늄-233은 토륨이 중성자를 하나 먹으면 형성되는데 대략 75%의 비율로 생성된다. 나머지 25%는 우라늄-234로 변환된다. 이유는 프로악티늄-233의 반감기가 27일로 길기 때문이다. 임계질량은 20kg이며, 반사제를 이용하면 8kg까지 줄어들어 훌륭한 핵무기의 재료이자 핵발전의 연료이다.  반감기는 15만 [[9200년]]이다.

=== 우라늄-234 ===
우라늄-234는 자연계에 0.0054% 존재하며 반감기는 24만 [[5500년]]이다. 토륨 원자로에서는 프로악티늄의 25~27%의 비율이 우라늄-234로 변환되며 이 동위체는 핵분열을 못하므로 토륨 원전에서 중성자가 부족해지게 되는 원인이다.
하지만 가속기로 중성자를 공급한다는 것은 SF에 가깝고 경제성이 마이너스가 되어 오히려 손해가 막심해진다.
따라서 토륨 원전은 경제성이 없으므로 토륨에 우라늄-235이나 플루토늄-239를 섞어 발전하는 연구를 하고 있다.

=== 우라늄-235 ===
{{참고|우라늄-235}}
[[우라늄-235]]는 0.7204%의 비율로 자연계에 존재하며 반감기는 7억 380만년이다. 핵분열 효율이 열 중성자로에서는 78~82%, 고속중성자(자원중성자로)로에서는 66~67%에 이르므로 훌륭한 핵연료이다.
임계질량도 54kg이며 중성자 반사제를 이용할 경우 최소 10kg까지 줄일 수 있으나 보통 경제성 있는 핵무기로는 20kg으로 맞추고 있다.
반감기가 태양계의 연대와 비교시 매우 짧아 자연계에 아쉽게 0.7%밖에 존재하지 않지만 44억년전 지구 초창기 시절에는 천연 동위체에 20%나 존재했었다.

=== 우라늄-236 ===
[[우라늄-236]]은 반감기가 2342만년이며, 이미 40억년전에 지구상에서 완전히 사라졌지만, 우라늄-235의 자발핵분열로 인해 생성된 중성자 활동으로 인해 새로 형성된 우라늄-236은 현재 자연계에서 발견되고 있다. 워낙 극미량이라 우라늄 동위 원소들 중 1조 3000억분의 1의 비율이지만 우라늄-235가 중성자를 하나 먹으면 생성되기 때문에 의미는 있다. 원자로에서도 대량 생산되는데 핵분열을 못해 핵폐기물로 분류된다. 그 다음 동위체인 우라늄-237도 핵분열 효율이 극히 낮으며, 넵투늄-237도 핵분열을 못한다. 또 다음 동위체인 238도 핵분열 효율이 극히 낮으므로 핵분열을 못한다고 볼 수 있기 때문에 우라늄-236은 핵폐기물로 분류되지만 중성자를 2개 흡수하면 원자력 전지의 연료인 플루토늄-238을 형성할 수 있기 때문에 우라늄-236의 일부는 플루토늄-238을 제조하는데 쓰인다.

=== 우라늄-238 ===
{{참고|우라늄-238}}
천연 동위 원소로 자연계에 가장 많이 존재하는데 반감기가 44억 6800만년이나 되기 때문이다. 태양계의 역사보다 1억 400만년 짧은 반감기를 가지고 있기 때문에 태초의 우라늄-238의 양과 비교하면 아직도 49%나 남아 있다. 우라늄-238은 우라늄 동위체의 99.28%나 존재하며 핵연료의 희석제로 쓰인다. 고속중성자(자원중성자)를 이용하면 많은 비율을 플루토늄-239로 바꿀 수 있기 때문에 기대되는 동위체이다. 열중성자로에서도 많은 양의 우라늄-238이 중성자를 흡수하여 대량의 플루토늄-239를 형성하고 실제로 원자로의 에너지의 26%는 플루토늄-239의 핵분열로 생성된다.

== 화학 ==
우라늄은 [[산화물]], [[플루오린화물]]등을 만든다. 우라늄 원자 두개가 결합한 분자는 [[화학결합]]중 유일하게 피 결합 (결합 축을 중심으로 방사형 마디가 6개인 결합)을 하는 분자이다.
{{각주}}
{{주기율표}}

[[분류:방사성 동위 원소]]
[[분류:핵연료]]
[[분류:우라늄| ]]