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Propiedades químicas del uranio
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Elemento químico de
símbolo U, número atómico 92 y peso atómico 238.03. El punto de fusión es
1132ºC (2070ºF), y el punto de ebullición, 3818ºC (6904ºF). El uranio es uno
de los actínidos. El uranio es una mezcla de tres isótopos: 234U,235U
y238U. Se cree que está localizado principalmente en la corteza
terrestre, donde la concentración promedio es 4 partes por millón (ppm). El
contenido total en la corteza terrestre hasta la profundidad de 25 Km (15 mi)
se calcula en 1017 Kg (2.2 x 1017 lb); los océanos
pueden contener 1013 Kg (2.2 x 1013 lb) de uranio. Se
conocen cientos de minerales que contienen uranio, pero sólo unos pocos son
de interés comercial. A causa de la gran importancia del isótopo
fisionable 235U, se han ideado métodos industriales un tanto
complejos para su separación de la mezcla de isótopos naturales. El proceso
de difusión gaseosa, que se utiliza en Estados Unidos en tres grandes
plantas, es el proceso industrial principal. Otros procesos que se aplican a
la separación del uranio incluyen la centrifugación, en el que le
hexafluoruro de uranio gaseoso se separa en centrifugadoras en cascada, el
proceso de difusión térmica líquida, la boquilla de separación y la
excitación láser. El uranio es un metal muy denso, fuertemente
electropositivo y reactivo, dúctil y maleable, pero mal conductor de la
electricidad. Muchas aleaciones de uranio son de gran interés en la
tecnología nuclear, ya que el metal puro es químicamente activo y
anisotrópico y tiene propiedades mecánicas deficientes. Sin embargo, las
varillas cilíndricas de uranio puro recubiertas con silicio y conservadas en
tubos de aluminio (lingotes), se emplean en los reactores nucleares. Las
aleaciones de uranio son útiles en la dilución de uranio enriquecido para
reactores y en el suministro de combustibles líquidos. El uranio agotado del
isótopo fisionable 235U se ha empleado en el blindaje de los
contenedores para almacenamiento y transporte de materiales radiactivos. El uranio reacciona con casi todos los
elementos no metálicos y sus compuestos binarios. Se disuelve en los ácidos
clorhídrico y nítrico, pero muy lentamente con los ácidos no oxidantes:
sulfúrico, fosfórcio o fluorhídrico. El uranio metálico es inerte en relación
con los álcalis, pero la adición de peróxido provoca la formación de
peruranatos solubles en agua. El uranio reacciona reversiblemente con el
hidrógeno para formar UH3 as 250ºC (482ºF). Los isótopos de
hidrógeno forman deuteriuro de uranio, UD3, y tritiuro de uranio,
UT3. El sistema uranio-oxígeno es extremadamente complejo. El
monóxido de uranio, UO, es una especie gaseosa que no es estable por debajo
de los 1800ºC (3270ºF). En el intervalo de UO2 a UO3
existe gran número de fases. Los halogenuros de uranio constituyen un
importante grupo de compuestos. El tetrafluoruro de uranio es un
intermediario en la preparación del metal y el hexafluoruro. El hexafluoruro
de uranio, el compuesto de uranio más volátil, se emplea en la separación de
isótopos de 235U y 238U. Los halogenuros reaccionan con
oxígeno a temperaturas elevadas para formar uranilos y finalmente U3O8. Efectos del uranio sobre la salud Las personas siempre estamos expuestas a
cierta cantidad de uranio en la comida, el aire, el suelo y el agua, ya que
está presente en éstos de forma natural. La comida, tal como los vegetales, y el agua
nos proporcionarán pequeñas cantidades de uranio natural y respiraremos
concentraciones mínimas de uranio en el aire. La concentración de uranio en
el marisco es normalmente tan baja que puede ser tranquilamente ignorada. Las personas que viven cerca de vertederos
de sustancias peligrosas o cerca de minas, las que trabajan en la industria
del fosfato, las que comen cultivos que crecieron en suelo contaminado o las que
beben agua de un lugar de vertido de uranio pueden experimentar una
exposición más elevada que otras personas. Los vidrios de uranio están
prohibidos, pero algunos artistas que todavía los usan para trabajos con
vidrio experimentarán una exposición mayor de lo normal. Debido a que el uranio es una sustancia
radioactiva los efectos de éste sobre la salud han sido investigados. Los
científicos no han detectado ningún efecto dañino en las radiaciones de los
niveles naturales de uranio. Sin embargo, se pueden dar efectos químicos
después de la toma de grandes cantidades de uranio y estos pueden provocar
efectos tales como enfermedades del hígado. Cuando las personas están expuestas a los
radionucleidos del uranio que se forman durante la desintegración radioactiva
por un largo periodo de tiempo, pueden desarrollar cáncer. Las posibilidades
de tener cáncer son mucho más elevadas cuando las personas son expuestas al
uranio enriquecido, porque es una forma más radioactiva del uranio. Esta
forma de uranio emite radiación dañina, lo que puede provocar que las
personas desarrollen cáncer en unos años. El uranio enriquecido puede causar
efectos en la reproducción durante los accidentes en las centrales nucleares. Si el uranio puede tener efectos en la
reproducción humana o no es actualmente desconocido. Efectos ambientales del uranio El uranio puede encontrarse en el
medioambiente de forma natural en muy pequeñas cantidades en rocas, suelo,
aire y agua. Los humanos añaden metales de uranio y compuestos, porque son
eliminados durante los procesos de minería y textiles. El uranio es un material radioactivo que es
muy reactivo. Como resultado de ésto no puede encontrarse en el ambiente en
su forma elemental. Los compuestos del uranio que se han formado durante la
reacción del uranio con otros elementos y sustancias se disuelven en el agua.
La solubilidad en agua de un compuesto de uranio determina su movilidad en el
medio ambiente, así como su toxicidad. En el aire las concentraciones de uranio son
muy bajas. Incluso en concentraciones en el aire más altas de lo normal, hay
tan poco uranio presente por metro cúbico que menos de un átomo se transforma
cada día. El uranio en el aire existe como polvo que caerá en el agua
superficial, en plantas o en suelos a través de la sedimentación o el agua de
lluvia. Entonces se hundirá en los sedimentos o a las capas de suelo más
inferiores, donde se mezclará con el uranio que ya está presente. En el agua la mayor parte del uranio es
uranio disuelto que deriva de las rocas y el suelo sobre el cual el agua
corre. Parte del uranio está en suspensión, de forma que el agua toma una
textura de barro. Solo una parte muy pequeña de uranio en agua
sedimenta del aire. Las cantidades de uranio en el agua potable son
generalmente muy bajas. El agua que contiene bajas cantidades de uranio es
normalmente segura para beber. Debido a su naturaleza, no es probable que se
acumulen peces o vegetales y el uranio que es absorbido será eliminado
rápidamente a través de la orina y las heces. El uranio se encuentra en los suelos en
diversas concentraciones que son normalmente muy bajas. Los humanos añaden
uranio al suelo a través delas actividades industriales. Los compuestos en el
suelo se combinarán con otros compuestos, que pueden permanecer en el suelo
durante años sin moverse hacia el agua subterránea. Las concentraciones de
uranio son normalmente más altas en suelo rico en fosfato, pero esto no tiene
por qué ser un problema, porque las concentraciones normalmente no exceden
los rangos normales de los suelos no contaminados. Las plantas absorben uranio a través de sus
raíces y lo almacenan allí. Los vegetales de raíz tales como los rábanos
pueden contener por tanto concentraciones de uranio más altas de lo normal.
Cuando los vegetales se lavan el uranio será eliminado. La erosión causada por la minas puede
provocar que mayores cantidades de uranio sean liberadas al medio ambiente. Volver a la tabla
periódica. |
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