Uran

Uran (benannt nach dem Planeten Uranus) ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol U und der Ordnungszahl 92. Im Periodensystem steht es in der Gruppe der Actinoide (7. Periode, f-Block). Uran ist ein Metall, dessen sämtliche Isotope radioaktiv sind. Natürlich in Mineralen auftretendes Uran besteht zu etwa 99,3 % aus dem Isotop 238U und zu 0,7 % aus 235U.

Eigenschaften
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl Uran, U, 92
Elementkategorie Actinoide
Gruppe, Periode, Block Ac, 7, f
Aussehen Silberweiß
CAS-Nummer

7440-61-1

EG-Nummer 231-170-6
ECHA-InfoCard 100.028.336
Massenanteil an der Erdhülle 3,2 ppm (54. Rang)
Atomar
Atommasse 238,02891(3) u
Atomradius 138,5 (α-Uran) pm
Kovalenter Radius 142 pm
Elektronenkonfiguration [Rn] 5f3 6d1 7s2
1. Ionisierungsenergie 6.19405(6) eV ≈ 597.63 kJ/mol
2. Ionisierungsenergie 11.6(4) eV ≈ 1120 kJ/mol
3. Ionisierungsenergie 19.8(3) eV ≈ 1910 kJ/mol
4. Ionisierungsenergie 36.7(1,0) eV ≈ 3540 kJ/mol
5. Ionisierungsenergie 46.0(1,9) eV ≈ 4440 kJ/mol
Physikalisch
Aggregatzustand fest
Modifikationen 3
Kristallstruktur orthorhombisch
(Raumgruppe Cmcm (Raumgruppen-Nr. 63)Vorlage:Raumgruppe/63)
Dichte 19,16 g/cm3
Mohshärte 2,5–3
Magnetismus paramagnetisch (χm = 4,1 · 10−4)
Schmelzpunkt 1406 K (1133 °C)
Siedepunkt 4203 K (3930 °C)
Molares Volumen 12,49 · 10−6 m3·mol−1
Verdampfungsenthalpie 417,1 kJ/mol
Schmelzenthalpie 15,5 kJ·mol−1
Schallgeschwindigkeit ~3400 (long.),
~2000 (trans.) m·s−1 bei 293 K
Spezifische Wärmekapazität 116 J·kg−1·K−1 bei 298 K
Elektrische Leitfähigkeit 3,24 · 106 S·m−1 bei 293 K
Wärmeleitfähigkeit 27,6 W·m−1·K−1 bei 300 K
Chemisch
Oxidationszustände +3, +4, +5, +6
Normalpotential −1,660 V (U3+ + 3 e− → U)
Elektronegativität 1,38 (Pauling-Skala)
Isotope
Isotop NH t1/2 ZA ZE (MeV) ZP
232U {syn.} 68,9 a α (100 %) 5,414 228Th
24Ne (9,0 · 10−11 %) 208Pb
233U {syn.} 1,592 · 105 a α (100 %) 4,824 229Th
SF (6,0 · 10−11 %)
24Ne (9,5 · 10−11 %) 209Pb
234U 0,0055 % 2,455 · 105 a α (100 %) 4,774 230Th
235U 0,72 % 7,038 · 108 a α (100 %) 4,398 231Th
SF (7,0 · 10−9 %)
20Ne (8,0 · 10−10 %) 215Pb
235mU {syn.} 26 min IT (100 %) < 1 235U
236U in Spuren 23,42 · 106 a α (100 %) 4,494 232Th
SF (9,6 · 10−8 %)
236mU {syn.} 121 ns SF (0,013 %) < 1
236mU {syn.} 115 ns IT (87 %) 2,750 236U
SF (13 %)
α (< 10 %) 7,322 232Th
237U {syn.} 6,75 d β− (100 %) 0,519 237Np
238U 99,27 % 4,468 · 109 a α (100 %) 4,270 234Th
SF (5,45 · 10−5 %)
β−β− (2,2 · 10−10 %) 238Pu
239U {syn.} 23,45 min β− (100 %) 239Np
Weitere Isotope siehe Liste der Isotope
Gefahren- und Sicherheitshinweise

Radioaktiv
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP), ggf. erweitert

Gefahr

H- und P-Sätze H: 330​‐​300​‐​373​‐​413
P: ?
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Eine besondere Bedeutung erhielt Uran nach der Entdeckung der Kernspaltung im Jahre 1938. Das Uranisotop 235U ist durch thermische Neutronen spaltbar und damit – neben dem äußerst seltenen, aber aus Uran erzeugbaren Plutonium-Isotop 239Pu – das einzige natürlich vorkommende Nuklid, mit dem eine selbsterhaltende Kernspaltungs-Kettenreaktion möglich ist. Daher findet es Verwendung als Primärenergieträger in Kernkraftwerken und Kernwaffen.

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