铀

克里斯•史密斯

为化学的元素本周,你能猜猜连接船龙骨,盔甲穿刺武器,漂亮的彩色玻璃,你可以追踪盖革计数器和氧化态比化学家可以动摇一个玻璃棒在哪里?如果不是,这是波莉·阿诺德的答案。

波莉·阿诺德

铀当然是最著名的,或者我应该说臭名昭著,元素。这是最重的天然元素。它实际上是地壳比更丰富银。它是八个元素为了纪念的天体,但你可能不认为铀值得天王星命名的。有光泽的黑色粉末,矿物沥青铀矿的化学家Klaproth孤立在1789 - 8年后发现了天王星——实际上是一个氧化铀。直到两年后五十Eugene-Melchior Peligot减少铀四氯化钾从这些严酷的条件,获得了纯粹的银白色金属。样品的金属在空气迅速损害,但如果金属精细划分,它会起火燃烧。

铀坐落在锕系元素,第二外壳的金属来填补他们的f轨道与价电子,大型和重要的。

化学,铀是迷人的。原子核的质子和中子,它吸引了其核心电子壳在接近。这意味着相对论效应影响电子轨道能量的发挥作用。核心年代电子移动得更快,在重核,保护得更好。所以外层价电子轨道更保护和扩大,并能形成混合分子轨道,产生争论的精确排序键的能量在铀酰离子,直到最近在这个世纪。

这意味着各种轨道现在可以使债券相结合,从这,一些非常有趣的化合物。在缺乏空气的情况下,铀可以显示各种氧化态,与镧系元素上面,并形成许多深深地有色配合物在较低氧化态。四氯化铀Peligot减少是一个漂亮的草绿色的色彩,而三碘化台备。由于这个原因,一些人认为它作为一个“大过渡金属”。这些化合物大多很难和描述他们与空气和水的反应如此之快,但仍有余地化学这方面的重大突破。

相对论效应的影响对成键电子的能量生成多兴奋为我们合成化学家,但不幸的是很多头痛实验和计算化学家试图更好地理解如何处理核废料的遗产。

二氧化铀在环境中,总是存在作为一个盐称为铀酰离子,它紧紧地夹在两个氧气原子,在其最高氧化态。盐是出了名的铀酰不起化学反应的氧原子,和大约一半的所有已知的铀化合物包含这dioxo图案。最有趣的方面之一,这一地区的铀化学在过去的几年里出现了:几个研究小组发现单独稳定减少铀酰离子的方法,一个片段,传统上被视为太不稳定的隔离。这种离子现在开始展示其在氧原子上的反应,并能教会我们很多关于铀的放射性和活性人造姐妹,镎和钚在核废料——这些也存在,但难以用数量大于毫克。

在化学实验室,铀最出名的是它的作用作为核燃料。它已经成为众多化学家的意识在最近几个月由于国际讨论核能的作用在未来的低碳能源,以及我们的新一代是否更安全、高效的发电站human-proof。

使燃料用于电力反应堆发电,天然铀,几乎所有的u - 238,富含同位素u - 235这是通常只出现在0.7%左右。剩菜被称为贫铀或DU,只有一个u - 235含量的大幅下滑约0.2%。这是比天然铀放射性低40%,我们使用的材料,使化合物的实验室。

因为它是如此的密集,杜也用于屏蔽,在船的龙骨和更有争议的是,鼻子的摧毁性的武器。金属有可取self-sharpen因为它穿过一个目标的能力,而不是迅速在影响传统的方式钨硬质合金的武器。

DU武器的批评者声称它可以积累在战场上。因为铀主要是一个发射体,其放射性才真正成为一个问题,如果体内,可以积聚在肾脏,造成伤害。然而,铀也是一种重金属,其化学毒性更大的重要性——这大约是有毒的铅或汞。

但铀不应得的形象作为一个元素周期表的脏东西。大部分的地球内部的热量被认为是由于天然铀衰变和钍存款。也许那些想提高核电的公众形象应该需求——这些地热地源热泵热泵作为核吗?

这个元素的声誉也会更好如果铀玻璃元素最被公开了。以同样的方式,铅盐添加到玻璃闪闪发光的水晶玻璃器皿、铀酰盐给一个非常美丽的和半透明的黄绿色颜色玻璃,虽然玻璃制造商尝试产生一个广泛的宝石般色彩。1912年那不勒斯附近的一处考古遗址出土的一个绿色的小马赛克瓷砖的历史可以追溯到公元79年,据报道,含铀,但这些说法并没有得到证实。然而早期的19所示^th和早期的20^th世纪是广泛应用于容器和酒杯。如果你认为你拥有一块,您可以检查用盖革计数器,或者通过寻找特征绿色荧光的铀在紫外线灯下举行。通常被认为是安全的饮用,但建议您不要钻洞,或穿。很好。

克里斯•史密斯

或无意中吃过,大概。这是爱丁堡大学的化学家波莉·阿诺德解释盔甲穿刺元素铀的温柔的一面。下周安德里亚·萨拉将向我们介绍一些有趣的晶体性质。

安德里亚·萨拉

这是神奇的东西。你必须看到这一点。”他掏出口袋里的一个示例包含一些惊人的粉红色的水晶瓶,妩媚地闪闪发光。“哇!”我说——你总是可以打动化学家与漂亮的水晶产品。它变得更好。”他神秘地说。他示意我到走廊。“看”他说。作为新荧光晶体引起的光灯挂在天花板上,粉色似乎深化和点亮。 'Wow!' I said again. We moved the crystals back into the sunlight and the colour faded again, and moving the crystals back and forth they glowed and dimmed in magical fashion.

克里斯•史密斯

但它们包含什么?嗯,答案是铒你可以在下周的听到关于这件事的一切化学的元素。我是克里斯·史密斯,谢谢收听,再见。