Die faszinierende Welt des Urans: Was Sie wissen sollten

Was ist Uran, und wie funktioniert es?

Die faszinierende Welt des Urans: Was Sie wissen sollten
Stars Insider

05/03/24 | StarsInsider

LIFESTYLE Wissenschaft

Uran, ein grundlegendes chemisches Element, wird zur Erzeugung von Energie verwendet, die Städte beleuchtet und Industrien weltweit antreibt. Seine Schattenseite zeigt sich jedoch im Zusammenhang mit Massenvernichtungswaffen, insbesondere nach den Konflikten in der Ukraine und im Nahen Osten, wo die Gefahr eines Atomwaffenangriffs droht.

Tauchen Sie in unsere Galerie ein, um weniger bekannte Fakten über Uran zu entdecken.

Entdeckung
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Entdeckung

Im Jahr 1789 entdeckte der deutsche Chemiker Martin Heinrich Klaproth das Uran.

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Entdeckung

Klaproth untersuchte das Mineral Pechblende, als plötzlich ungewöhnliche chemische Reaktionen auftraten. Er erkannte, dass das, was er für Pechblende hielt, in Wirklichkeit ein neues Element war, das er entdeckt hatte.

Name
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Name

Das neue Element wurde von Klaproth zu Ehren des kürzlich entdeckten Planeten Uranus benannt.

Alt
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Alt

Uran, ein Mineral mit einer langen Geschichte, ist seit 79 n. Chr. dokumentiert. Damals wurde Uranoxid als Farbstoff für Glas und in Keramikglasuren verwendet.

Glow-Effekt
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Glow-Effekt

Mit Uran gefärbtes Glas leuchtet, wenn es mit Schwarzlicht bestrahlt wird.

Die Farbe des Urans
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Die Farbe des Urans

Uran ist zunächst silberfarben, oxidiert aber leicht bei Kontakt mit Luft.

Pures Uran
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Pures Uran

Dem französischen Chemiker Eugène-Melchior Péligot gelang es 1841, reines Uran zu gewinnen, indem er Uran-Tetrachlorid zusammen mit Kalium erhitzte.

Radioaktivität
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Radioaktivität

Im Jahr 1896 stellte der französische Physiker Antoine H. Becquerel fest, dass Uran radioaktiv ist, nachdem er eine Probe davon auf einer unbelichteten Fotoplatte liegen ließ. Die Platte wurde trübe.

Radioaktivität
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Radioaktivität

Marie Curie, eine renommierte Wissenschaftlerin aus Polen, führte nach Becquerels Entdeckung den Begriff "Radioaktivität" ein. Sie und ihr Mann Pierre Curie, ein französischer Wissenschaftler, waren Pioniere in der Erforschung der Radioaktivität.

Die Ursprünge des Urans
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Die Ursprünge des Urans

Es wird angenommen, dass Uran vor etwa 6,6 Milliarden Jahren in einer Supernova entstand und seinen Weg zur Erde fand. Der langsame radioaktive Zerfall des Elements ist die Hauptwärmequelle im Inneren des Planeten.

Uran überwiegt Silber
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Uran überwiegt Silber

Uran ist das 48. häufigste Element in der natürlichen Erdkruste und kommt 40-mal häufiger vor als Silber.

 Zerfallsgeschwindigkeit
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Zerfallsgeschwindigkeit

Die Zerfallsrate der verschiedenen Uranarten ist unterschiedlich: Uran-238 hat eine Halbwertszeit von 4,5 Milliarden Jahren und Uran-234 eine Halbwertszeit von 245.500 Jahren.

Zerfallsgeschwindigkeit
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Zerfallsgeschwindigkeit

Uran-214 zeichnet sich dadurch aus, dass es vom Menschen hergestellt wird und eine kurze Halbwertszeit von nur einer halben Millisekunde hat.

Uran ist nicht das radioaktivste Material
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Uran ist nicht das radioaktivste Material

Uran hat eine vergleichsweise niedrige Zerfallsrate, wodurch es weniger radioaktiv ist. Überraschenderweise ist Polonium das radioaktivste Element mit einer Halbwertszeit von 138 Tagen.

Kernspaltung
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Kernspaltung

Dies gewährleistet jedoch keine erhöhte Sicherheit in Bezug auf die Explosionsfähigkeit. Dies ist auf den Prozess der Kernspaltung zurückzuführen, bei dem eine erhebliche Menge an Energie freigesetzt wird. Uran-235, ein alternatives Isotop des Urans, ist ein Beispiel für dieses Phänomen.

Atombombe
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Atombombe

Die Kernspaltung ist das Grundprinzip der Atombombe. Die Bombe, die in Hiroshima gezündet wurde, enthielt weniger als ein Kilogramm Uran, doch die daraus resultierende Explosion hatte die Kraft von etwa 15 Kilotonnen TNT.

Atombombe
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Atombombe

Nur ein kleiner Teil des Urans in der Bombe, insgesamt 1,38 %, wurde gespalten. Die "Little Boy"-Bombe enthielt insgesamt 64 kg Uran.

Anreichernde Uranspaltung
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Anreichernde Uranspaltung

Um die Effizienz der Uranspaltung zu erhöhen, muss das Uran angereichert werden, ein Verfahren, das in Kernkraftwerken zur Energiegewinnung eingesetzt wird.

Abgereichertes Uran
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Abgereichertes Uran

Bei dem verbleibenden Material handelt es sich um abgereichertes Uran, das häufig in Gegenständen wie Geschossen und Panzerungen verwendet wird. Abgereichertes Uran besitzt etwa die Hälfte der Radioaktivität von natürlichem Uran.

Festes Uranoxid
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Festes Uranoxid

Das pulverförmige Gemisch Yellowcake bezieht sich auf festes Uranoxid, das als gelbes Pulver erscheint. Diese Form von Uran wird in der Regel vermarktet, bevor es dem Anreicherungsprozess unterzogen wird.

Minen
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Minen

Der Uranabbau findet in 20 Ländern der Welt statt. Die wichtigsten Anbieter sind Kasachstan, Namibia, Kanada, Australien, Niger und Russland.

Wir alle kommen in unserem täglichen Leben mit Uran in Berührung
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Wir alle kommen in unserem täglichen Leben mit Uran in Berührung

Wir alle sind auf natürliche Weise winzigen Mengen von Uran ausgesetzt. Die Exposition erfolgt über Lebensmittel, Wasser, Boden und Luft, aber dieses Ausmaß der Exposition gilt als sicher.

Wer nutzt Kernenergie?
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Wer nutzt Kernenergie?

Etwa 10 % des weltweiten Stroms wird in Kernreaktoren erzeugt. Beispiele sind die USA, die etwa 20 % ihres Stroms aus Kernkraftwerken beziehen, während Belgien, Schweden und die Ukraine 30 % oder mehr erzeugen. Frankreich bezieht über 70 % seines Stroms aus Kernreaktoren.

Radioisotope
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Radioisotope

Radioisotope sind Isotope von Elementen, die radioaktiv sind. Sie werden charakterisiert als "Atome, die eine instabile Kombination von Neutronen und Protonen oder überschüssige Energie in ihrem Kern enthalten".

Zusätzliche Anwendungen für die Kernenergie
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Zusätzliche Anwendungen für die Kernenergie

Künstlich hergestellte Radioisotope werden seit den 1950er Jahren eingesetzt und haben erhebliche Auswirkungen auf verschiedene Aspekte unseres Lebens.

Gesundheitswesen
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Gesundheitswesen

Radioisotope werden häufig in der Diagnostik und Forschung eingesetzt. Ein gutes Beispiel ist die Strahlentherapie, eine wirksame Krebsbehandlung, bei der Radioisotope zum Einsatz kommen. Gammastrahlung wird zur Sterilisation einer Vielzahl von medizinischen Instrumenten verwendet.

Küche
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Küche

Radioisotope werden auch bei der Konservierung von Lebensmitteln eingesetzt, von der Schädlingsbekämpfung bis zur Kontrolle der Reifung von Obst und Gemüse.

Landwirtschaft und Viehzucht
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Landwirtschaft und Viehzucht

Radioisotope spielen eine wichtige Rolle in der Landwirtschaft und Viehzucht. Sie tragen dazu bei, krankheitsresistente Pflanzen zu züchten und die Widerstandsfähigkeit gegen ungünstige Witterungsbedingungen zu verbessern.

Vertrag über die Nichtverbreitung von Kernwaffen
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Vertrag über die Nichtverbreitung von Kernwaffen

Uran wird zur Energieerzeugung verwendet und an Länder verkauft, die den Atomwaffensperrvertrag (Nuklearer Nichtverbreitungsvertrag, NVV) unterzeichnet haben. Der NVV erlaubt internationale Inspektionen, um zu überprüfen, ob die Nutzung des Urans friedlichen Zwecken dient.

Abrüstung
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Abrüstung

Nach der weitreichenden nuklearen Abrüstung in den 1990er Jahren wurde eine beträchtliche Menge an Uran, das ursprünglich für militärische Zwecke bestimmt war, für die Stromerzeugung zugänglich.

Abrüstung
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Abrüstung

Nach Angaben der World Nuclear Association wurde "über zwei Jahrzehnte hinweg bis 2013 ein Zehntel des US-Stroms aus russischem Waffenuran gewonnen".

Quellen: (World Nuclear Association) (Live Science) (Australia's Nuclear Science and Technology Organisation)

Sehen Sie auch: Nukleare Bedrohung: Die am stärksten belasteten Orte der Erde

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