ウランとプルトニウム

ウランとプルトニウムは、アクチノイド族の放射性元素である。

ウラン

ウランの記号はUで、周期表の92番目の元素である。つまり、電子が92個、陽子が92個あるわけです。ウランの電子配置は [Rn]5f3 6d17s2 と表され、s、d、f 軌道に6個の価電子を持つ。ウランはアクチノイド元素に属します。銀白色の固体である。ウランは金属化学元素と考えられている。ウランは硬く、可鍛性、延性がある。金属と思われがちですが、電気を通すのが苦手です。しかし、それは強く肯定的なものです。また、ウランはわずかに常磁性である。ウランは金属であり、ほとんどの非金属元素およびその化合物と反応する。反応性は温度の上昇とともに増加する。塩酸や硝酸などの強酸もウランと反応して溶かしてしまう。ウランが空気に触れると、黒っぽい酸化ウランの層ができます（これはウランが小さな粒子である場合に起こります）。

ウランにはU-233からU-238までの6つの同位体があり、それらは141から146個の中性子をもっていますが、一般的な同位体はU-238とU-235です。崩壊するときにアルファ粒子を放出し、ウランは非常にゆっくりとした放射性物質である。つまり、U-238の半減期は約44億7000万年で、U-235の半減期は約740万年。ウランは地球上の鉱石中に天然に存在するが、その濃度は非常に低く、これを取り出して二酸化ウランなどの化学形態に変換し、産業界で利用されている。ウランはゆっくりと壊れるので、地球の年齢を決めるのに使われる。U-235は核の連鎖反応を引き起こす能力があるのだ。核分裂を起こすことができる。そのため、中性子を浴びると、U-235の原子核は2つの小さな原子核に分裂し、結合エネルギーを放出し、さらに原子核を増やします。この連鎖反応の結果、爆発が起こる可能性があります。そのため、ウランは原子炉や原子力発電所、○○○○に使われています。

プルトニウム

プルトニウムの化学記号は「プルトニウム」。原子番号94の超ウラン元素で、アクチノイドの仲間です。シルバーグレーのソリッドメタルです。プルトニウムの電子配置は[Rn]5f6 7s2であり、4つの酸化状態を示している。プルトニウムには6つの異性体がある。室温では、α型はプルトニウムの最も一般的で安定な異性体である。硬くてもろい。金属でありながら、熱や電気の伝導性に劣る。プルトニウムは、ハロゲン、炭素、シリコンなどの非金属と反応し、空気に触れると急速に酸化し、濃い灰色の酸化膜を形成します。プルトニウムは沸点が約3228℃と異常に高いが、融点は639.4℃と比較的低い。プルトニウムの同位体のうち、プルトニウム239は核分裂性同位体である。このため、この同位体は核兵器などの***に使用されています。また、電気や熱の生成にも利用されています。