Uranio para niños
El uranio es un elemento químico metálico de color plateado-grisáceo. Pertenece a la serie de los actínidos. Su símbolo químico es U y su número atómico es 92. Esto significa que tiene 92 protones y 92 electrones.
El núcleo del uranio puede tener entre 140 y 146 neutrones. Sus isótopos más comunes son el 238U, con 146 neutrones, y el 235U, con 143 neutrones. El uranio es el elemento natural con el mayor peso atómico. Es más denso que el plomo, pero menos denso que el oro y el tungsteno. Es un poco radiactivo.
Fue descubierto en 1789 por M. H. Klaproth. Le puso el nombre en honor al planeta Urano, que había sido descubierto poco antes, en 1781.
Datos para niños Protactinio ← Uranio → Neptunio |
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| Tabla completa • Tabla ampliada | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 Una pieza de uranio altamente enriquecido que se recuperó de la chatarra procesada en la planta del Complejo de Seguridad Nacional Y-12.
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| Información general | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nombre, símbolo, número | Uranio, U, 92 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Serie química | Actínidos | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Grupo, período, bloque | -, 7, f | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Masa atómica | 238,0346 u | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Configuración electrónica | [Rn] 5f3 6d1 7s2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Electrones por nivel | 2, 8, 18, 32, 21, 9, 2 (imagen) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Apariencia | Metal blanco plateado | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Propiedades atómicas | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Radio medio | 175 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Electronegatividad | 1.38 (escala de Pauling) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Radio atómico (calc) | 156 pm (radio de Bohr) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Radio covalente | 196±7 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Radio de van der Waals | 186 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Estado(s) de oxidación | 6, 5, 4, 3 (base débil) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1.ª energía de ionización | 597,6 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2.ª energía de ionización | 1420 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3.ª energía de ionización | 1920 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Propiedades físicas | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Estado ordinario | Sólido | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Densidad | 19050 kg/m3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Punto de fusión | 1406 K (1133 °C) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Punto de ebullición | 4203 K (3930 °C) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Entalpía de vaporización | 417 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Entalpía de fusión | 15,48 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Varios | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Estructura cristalina | ortorrómbica | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Calor específico | 120 J/(kg·K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Conductividad eléctrica | 3,8 × 106 S/m | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Conductividad térmica | 27,6 W/(m·K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Velocidad del sonido | 3155 m/s a 293,15 K (20 °C) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Isótopos más estables | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Artículo principal: Isótopos del uranio | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura, salvo que se indique lo contrario. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Contenido
¿Dónde se encuentra el uranio?
El uranio se encuentra en la naturaleza en cantidades muy pequeñas. Está presente en rocas, tierras, agua y en los seres vivos. Para usarlo, el uranio se extrae y se concentra de minerales como la uraninita.
Las rocas se tratan con productos químicos para separar el uranio. Lo que queda después de este proceso se llama "estéril". Estos estériles aún contienen sustancias radiactivas que estaban en el mineral original, como el radio, el torio y el potasio.
Tipos de uranio
El uranio natural tiene tres tipos de isótopos:
- Uranio-238 (238U)
- Uranio-235 (235U)
- Uranio-234 (234U)
De cada gramo de uranio natural, la mayor parte (99.284%) es uranio-238. El uranio-235 es solo el 0.711%, y el uranio-234 es una cantidad muy pequeña (0.0085%).
El uranio se descompone muy lentamente, liberando una partícula alfa. El tiempo que tarda la mitad del uranio-238 en descomponerse es de unos 4470 millones de años. Para el uranio-235, es de 704 millones de años. Esto es útil para calcular la edad de la Tierra.
El uranio-235 es especial porque es el único isótopo natural que puede dividirse (fisionarse). El uranio-238 también puede fisionarse con neutrones rápidos. Además, el uranio-238 puede transformarse en plutonio-239, que también es fisionable. Estas propiedades hacen que el uranio sea muy importante en la tecnología nuclear.
El uranio, especialmente el U-238, ayuda a mantener el campo magnético de la Tierra.
Origen del uranio
El uranio, al igual que otros elementos más pesados que el hierro, se forma de manera natural durante las explosiones de las supernovas. En estas explosiones, la fuerza de la gravedad es tan grande que se producen reacciones que crean átomos más pesados, como el uranio y el protactinio.
Reservas y producción mundial de uranio
En 2009, se produjeron más de 50.000 toneladas de uranio en el mundo. Los países que más uranio extraen son Kazajistán, Canadá y Australia. Otros productores importantes incluyen Namibia, Rusia y Níger.
Organizaciones como la OCDE y el OIEA publican informes sobre las reservas mundiales de uranio. Se estima que hay suficientes reservas de uranio para satisfacer las necesidades actuales durante unos 85 años. Sin embargo, se cree que la cantidad total de uranio disponible es mucho mayor.
Producción mundial en 2020
| 1. |  Kazajistán |
19477 |
| 2. | .svg){kind=small} Australia |
6203 |
| 3. |  Namibia |
5413 |
| 4. |  Canadá |
3885 |
| 5. |  Uzbekistán |
3500 |
| 6. |  Níger |
2991 |
| 7. |  Rusia |
2846 |
| 8. |  China |
1885 |
| 9. |  Ucrania |
744 |
| 10. |  Estados Unidos |
6 |
Usos del uranio
El uso principal del uranio hoy en día es como combustible para los reactores nucleares. Estos reactores producen una parte importante de la energía eléctrica que usamos. Para que el uranio sirva como combustible, se "enriquece". Esto significa que se aumenta la cantidad del isótopo U235 del 0.71% natural a un 3-5%. Es importante saber que para una explosión nuclear se necesita una proporción mucho mayor (90%) de U235, por lo que los reactores nucleares no pueden explotar de esa manera.
El uranio empobrecido (que tiene menos U-235 de lo normal) es un material que sobra después de enriquecer el uranio. Se usa para fabricar municiones que pueden perforar blindajes y para crear protecciones muy resistentes para vehículos. Esto se debe a que es muy denso (pesado) y se rompe en pedazos afilados. También es pirofórico, lo que significa que puede encenderse solo en el aire a altas temperaturas. Su uso puede dejar residuos que afectan el ambiente.
Otros usos del uranio incluyen:
- Por su alta densidad, se usa en la construcción de estabilizadores para aviones, satélites y veleros.
- Se ha usado para hacer cristales con tonos fluorescentes verdes o amarillos.
- El largo tiempo de descomposición del isótopo 238U se usa para calcular la edad de la Tierra.
- El 238U se convierte en plutonio en algunos reactores. El plutonio puede usarse en reactores o en ciertos tipos de armamento.
- Algunos objetos luminosos y químicos fotográficos usan uranio.
- Su alto peso atómico hace que el 238U sea útil como blindaje contra ciertas radiaciones.
- El uranio metálico se usa para producir rayos X de alta energía.
- El uranio empobrecido se usa en blindajes de tanques modernos y en misiles.
- Algunos fertilizantes de fosfato contienen uranio natural, ya que el mineral del que se hacen suele tenerlo.
¿Cómo puede afectar el uranio a las personas?
Las personas pueden entrar en contacto con el uranio (o sus productos de descomposición, como el radón) al respirar polvo en el aire o al comer o beber agua y alimentos contaminados. La cantidad de uranio en el aire es muy pequeña. Sin embargo, las personas que trabajan en fábricas de fosfatos o fertilizantes, o que viven cerca de lugares donde se ha usado uranio empobrecido, o cerca de minas de uranio o centrales eléctricas de carbón, pueden tener una mayor exposición. Las casas construidas sobre depósitos de uranio pueden tener más gas radón.
La mayor parte del uranio que se ingiere sale del cuerpo de forma natural. Una pequeña parte se absorbe y puede quedarse en los huesos durante muchos años. El uranio no se absorbe a través de la piel, y las partículas alfa que libera no pueden atravesarla.
Si una persona se expone al uranio, puede recibir tratamientos para ayudar a su cuerpo a eliminarlo. El uranio que entra al cuerpo puede acumularse en los huesos, el hígado y los riñones.
Posibles efectos en la salud
El uranio, además de ser un poco radiactivo, es un metal que puede ser tóxico incluso en pequeñas cantidades. La exposición al uranio puede afectar el funcionamiento normal de los riñones, el cerebro, el hígado, el corazón y otros sistemas del cuerpo. También puede causar problemas en el desarrollo. Los efectos de la radiación suelen ser locales, ya que la radiación alfa no penetra la piel.
Aunque la exposición a grandes cantidades de hexafluoruro de uranio ha causado problemas graves, esto se debe a otras sustancias muy tóxicas que se forman, no al uranio en sí. El uranio en polvo fino puede incendiarse solo en el aire.
| Resumen de estudios sobre los efectos del uranio (2004) | |||
|---|---|---|---|
| Parte del cuerpo | Estudios en humanos | Estudios en animales | Estudios de laboratorio |
| Riñones | Niveles altos de proteínas en la orina. | Daño en los túbulos renales. | No hay estudios. |
| Cerebro / Sistema Nervioso Central | Menor rendimiento en pruebas de memoria y pensamiento. | Efectos tóxicos agudos; acumulación en el cerebro; cambios en la actividad eléctrica del cerebro. | No hay estudios. |
| ADN | Aumento de informes. | Diferentes tipos de problemas de salud. | Cambios en las células, inhibición del crecimiento celular. |
| Huesos o músculos | No hay estudios. | Problemas en la formación y curación de huesos. | No hay estudios. |
| Sistema reproductivo | Mineros de uranio tienen más hijas primogénitas. | Daño en los tejidos reproductivos. | No hay estudios. |
| Pulmones / sistema respiratorio | No se observaron efectos adversos. | Congestión nasal, sangrado, lesiones pulmonares, inflamación. | No hay estudios. |
| Sistema digestivo | Vómitos, diarrea. | No aplica. | No aplica. |
| Hígado | No se observaron efectos con dosis de exposición. | Hígado graso, daño localizado. | No hay estudios. |
| Piel | No hay datos disponibles. | Células inflamadas, daño en los folículos pilosos. | No hay estudios. |
| Tejidos alrededor de fragmentos de uranio empobrecido. | Concentraciones elevadas de uranio en la orina. | Concentraciones elevadas de uranio en la orina, cambios en la química del cuerpo y pruebas mentales. | No hay estudios. |
| Sistema inmune | Cansancio, erupciones, infecciones, pérdida de cabello y peso, tos. Podría ser por exposición a varias sustancias. | No hay estudios. | No hay estudios. |
| Ojos | No hay estudios. | Irritación, inflamación, úlceras. | No hay estudios. |
| Sangre | No hay estudios. | Disminución de glóbulos rojos y hemoglobina. | No hay estudios. |
| Sistema cardiovascular | Inflamación del corazón después de ingerir uranio, que desapareció en 6 meses. | No hay efectos. | No hay estudios. |
Las centrales nucleares no contaminan el aire, pero producen residuos radiactivos. Estos residuos son perjudiciales para la salud y el ambiente, por lo que deben guardarse en lugares especiales durante mucho tiempo. Se están haciendo esfuerzos para reciclar estos residuos y, en el futuro, se espera usar otros combustibles nucleares que generen menos residuos.
Véase también
En inglés: Uranium Facts for Kids
