Lähdekoodi sivulle Uraani

{{lupaava}}
{{Alkuaine|nimi=Uraani
|tunnus=U
|edellinen=[[Protaktinium]]
|seuraava=[[Neptunium]]
|edellinen-tunnus=[[Neodyymi|Nd]]
|seuraava-tunnus=-
|sijaintikuva=[[Kuva:U-TableImage.svg|250px]]
|järjestysluku=92
|luokka=[[Aktinoidi]]
|lohko=f-lohko
|ryhmä=-
|jakso=7
|tiheys=19,05<ref name="periodictable.com" />
|kovuus=6,0<ref name="3rd1000.com" />
|väri=hopeanharmaa
|löytövuosi=[[1789]]
|löytäjä=[[Martin Heinrich Klaproth]]
|atomipaino=238,02891<ref>{{Lehtiviite|Otsikko=Atomic Weights of the Elements 2009 (IUPAC technical report) |Julkaisu=Pure and Applied Chemistry |Vuosikerta = 83 |Numero = 2| Sivu = 367-370 |Julkaisija = IUPAC |Tekijä=Wieser, Michael T. & Coplen, Tyler B.  |Ajankohta=2011 |Kieli={{en}} |www=http://www.iupac.org/publications/pac/pdf/2011/pdf/8302x0359.pdf |Viitattu=16.4.2011}}</ref>
|atomisäde=175<ref name="chemicool.com" />
|kovalenttisäde=
|van-der-waalsin-säde=186<ref name="periodictable.com" />
|orbitaalirakenne=<nowiki>[</nowiki>[[Radon|Rn]]<nowiki>]</nowiki> 5f<sup>3</sup>6d<sup>1</sup>7s<sup>2</sup>
|elektroneja-elektronikuorilla=2, 8, 18, 32, 21, 9, 2
|hapetusluvut='''+VI''', +V, +IV, +III
|kiderakenne=ortorombinen
|olomuoto=kiinteä
|sulamispiste-kelvin=1&nbsp;408<ref name="chemicool.com" />
|sulamispiste-celsius=1&nbsp;135
|kiehumispiste-kelvin=4&nbsp;403<ref name="chemicool.com" />
|kiehumispiste-celsius=4&nbsp;130
|moolitilavuus=
|höyrystymislämpö=420<ref name="periodictable.com" />
|sulamislämpö=8,520<ref name="chemicool.com" />
|höyrynpaine= 1,19 · 10<sup>&minus;6</sup><ref name="3rd1000.com" />
|höyrynpaine-lämpötila= 1&nbsp;405
|äänen-nopeus=3&nbsp;155<ref name="periodictable.com" />
|äänen-nopeus-lämpötila=293,15
|elektronegatiivisuus=1,38<ref name="periodictable.com" />
|ominaislämpökapasiteetti=27,76
|sähkönjohtavuus=3,6 · 10<sup>6</sup><ref name="3rd1000.com" />
|lämmönjohtavuus=27,5<ref name="chemicool.com" />
|CAS-numero= 7440-61-1
}}
'''Uraani''' on alkuaine ja myrkyllinen [[raskasmetalli]], jonka kaikki luonnossa esiintyvät ja keinotekoiset [[isotooppi|isotoopit]] ovat radioaktiivisia, useimmiten [[Alfasäteily|alfa-säteilijöitä]]. Jaksollisessa järjestelmässä sen kemiallinen merkki on U (lat. uranium), järjestysluku 92 ja CAS-numero 7440-61-1. Merkittävimmät isotoopit ovat [[Uraani-235|<sup>235</sup>U]] ja <sup>238</sup>U, jotka ovat <sup>234</sup>U:n ohella ainoat isotoopit, joita löydetään luonnosta. Luonnonuraanin [[sulamispiste]] on 1&nbsp;135&nbsp;°C ja [[tiheys]] 19&nbsp;050&nbsp;kg/m³. <sup>235</sup>U-isotooppia voidaan käyttää [[Ydinpolttoainekierto|ydinpolttoaineena]] energiantuotantoon ja [[ydinase]]iden valmistamiseen.

==Ominaisuudet==
[[Tiedosto:HEUranium.jpg|thumb|left|200px|Metallista uraania.]]
===Fysikaaliset ominaisuudet===
Uraani on hopeanharmaa [[metalli]], joka on helposti [[taottavuus|taottavaa]] ja taipuisaa. Sen sulamispiste on 1&nbsp;135&nbsp;°C ja kiehumispiste 4&nbsp;130&nbsp;°C. Sen tiheys on 19,05&nbsp;g/cm³, joka on suhteellisen suuri. Uraani on [[paramagnetismi|paramagneettinen]] ja huono [[sähköjohde]].<ref name="chemistryexplained.com" /><ref name="chemicool" /><ref name="3rd1000.com" />

===Kemialliset ominaisuudet===
Uraani kuuluu [[aktinoidi|aktinoideihin]]. Se on kohtalaisen reaktiivinen metalli. Se reagoi hyvin [[epämetalli]]en, kuten [[Happi|hapen]], [[Rikki|rikin]], [[fosfori]]n ja [[halogeeni]]en, kanssa. Ilmassa metallinen uraani tummenee muodostaen oksidikerroksen. [[Uraanidioksidi]] UO<sub>2</sub> on stabiilia ilmassa, ja se onkin tavallisesti muoto, jossa uraania hyödynnetään. Hienojakoinen uraani voi leimahtaa. Se reagoi myös veden kanssa. Se liukenee happoihin mutta ei emäksiin.<ref name="chemistryexplained.com" /><ref name="infoplease" /><ref name="chemicool" />

Uraanilla on kolme [[allotropia|allotrooppista]] muotoa. Alfamuoto on rombista ja stabiilia 667,7&nbsp;°C:seen asti. Lämpötilavälillä 667,7–774,8&nbsp;°C uraani on betamuodossa ja tetragoninen. Yli 774,8&nbsp;°C:ssa uraani on gammamuodossa, jolloin sen [[kiderakenne]] on tilakeskinen kuutio. Uraani on parhaiten työstettävissä gammamuodossa.<ref name="3rd1000.com" /> Alfamuodosta tulee [[suprajohde|suprajohtavaa]] 0,68&nbsp;K:n lämpötilassa.<ref name="EOLSS">{{Kirjaviite | Tekijä = Nagy, Sandor | Nimeke = Radiochemistry and Nuclear Chemistry – Volume II | Vuosi = 2009 | Julkaisija = EOLSS Publications | Sivu = 132 | Tunniste = ISBN 978-0-7506-3365-9 | www = https://books.google.fi/books?id=Qrm2CwAAQBAJ&lpg=PA132&ots=Hz0IKM_Ev7&dq=Americium%20superconducti&pg=PA132#v=onepage&q=Americium%20superconducti&f=false | www-teksti = Kirja Googlen teoshaussa | Kieli = {{en}} }}</ref>

Uraanin tavalliset [[Hapetusluku|hapetusluvut]] ovat +III, +IV, +V ja +VI, mutta se ei esiinny vesiliuoksissa vapaana hapetusluvuilla +V ja +VI, vaan ne hydrolysoituvat nopeasti jopa happamissa olosuhteissa. Samoin U<sup>3+</sup> hapettuu nopeasti vapauttaen vetyä vesiliuoksissa.<ref>Lehto & Hou s. 267–268</ref>

Uraanin [[elektronikonfiguraatio]] on [Rn] 5f<sup>3</sup>6d<sup>1</sup>7s<sup>2</sup>. Sen ensimmäinen [[Ionisoitumisenergia|ionisaatioenergia]] on 597,6&nbsp;kJ/mol.<ref name="amelem" />

===Yhdisteet===
Uraanin yhdisteet ovat tyypillisesti vihreitä tai keltaisia. Uraani muodostaa hyvin monipuolisella [[stoikiometria]]lla yhdisteitä hapen kanssa. Musta UO<sub>2</sub> on uraanin käytetyin muoto. Sitä käytetään muun muassa polttoaineissa. Lisäksi uraani muodostaa kelta-oranssia [[uraanitrioksidi]]a (UO<sub>3</sub>, myös uranyylioksidi) ja vihreää [[triuraanioktaoksidi]]a (U<sub>3</sub>O<sub>8</sub>). Lisäksi uraani muodostaa [[peroksidi|peroksideja]], kuten kidevedellistä UO<sub>4</sub> (UO<sub>3</sub>·H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>·H<sub>2</sub>O). Kideveden määrä vaihtelee nollasta neljään. Nämä peroksidit ovat myös ainoita peroksideja, joita on löydetty mineraaleista. Uraani muodostaa [[hydridi]]n reagoidessaan noin 250&nbsp;°C:n lämpötilassa olevan vedyn kanssa. Korkeammissa lämpötiloissa [[uraanihydridi]] (UH<sub>3</sub>) hajoaa reversiibelisti. Tämän ominaisuuden ansiosta sitä käytetään muun muassa [[karbidi]]en ja [[nitridi]]en lähtöaineena. UH<sub>3</sub> on pyroforista. Uraanikarbideja ja -nitridejä tunnetaan stoikiometrioilla UX<sub>2</sub>, UX<sub>3</sub> ja U<sub>2</sub>,X<sub>3</sub>, jossa X on C tai N. Karbideja voidaan muodostaa myös antamalla hiilen tai [[hiilimonoksidi]]n reagoida sulan metallisen uraanin kanssa. Nitridejä muodostetaan antamalla typen reagoida korkeassa lämpötilassa uraanin kanssa.<ref name="chemistryexplained.com" /><ref name="3rd1000.com" /><ref>Grenthe et al. s. 328–578</ref>

Uraani muodostaa monipuolisesti yhdisteitä [[halidi]]en kanssa. [[Kloori]]n kanssa se muodostaa [[uraanitrikloridi|tri-]], [[uraanitetrakloridi|tetra-]], [[uraanipentakloridi|penta-]] sekä [[uraaniheksakloridi|heksakloridin]].<ref>Grenthe et al. s. 446, 522</ref> [[Fluori]]n kanssa uraani muodostaa sekä [[uraanitetrafluoridi|tetra-]] että [[uraaniheksafluoridi|heksafluoridin]]. Näistä heksafluoridia käytetään erityisesti uraanin väkevöinnissä. Se on voimakkaan [[korroosio|korrosoivaa]] ja reagoi kiivaasti veden ja öljyn kanssa.<ref name="3rd1000.com" />

[[Uraanyylinitraatti]] UO<sub>2</sub>(NO<sub>3</sub>)<sub>2</sub> on hyvin myrkyllistä. Uraani muodostaa sulfaatin UO<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>.<ref name="3rd1000.com" />

Uraani voi muodostaa [[kompleksi (kemia)|kompleksiyhdisteitä]] hapetusluvuilla +III, +IV, +V ja +VI, ja näistä tyypillisimmät hapetusluvut ovat +III ja +VI. Se on voimakas [[Lewis-happo]], joten se voi muodostaa komplekseja erilaisten [[Ligandi (kemia)|ligandien]] kanssa. Usein ligandina on [[fluoridi]]-ioni, ja uraanin fluorokomplekseja tunnetaan esimerkiksi [UF<sub>10</sub>]<sup>4&minus;</sup>, [UF<sub>8</sub>]<sup>3&minus;</sup> ja [UF<sub>7</sub>]<sup>2&minus;</sup>. Usein uraani esiintyy kompleksiyhdisteissään [[uranyyli]]kationina UO<sub>2</sub><sup>+</sup> ja UO<sub>2</sub><sup>2+</sup>. Toinen yleinen kompleksityyppi on happea tai typpeä sisältävät ligandit. Uraanista tunnetaan myös useita [[organometalliyhdisteet|organometalliyhdisteitä]], joista pysyvimpiä ovat [[syklopentadieeni|syklopentadienyyli]]johdannaiset. Syklopentadienyyliligandin lisäksi näissä yhdisteissä voi olla myös halogeeniligandeja. [[Uranoseeni]]ssa orgaanisena rakenneosana on [[syklo-oktatetraeeni]].<ref name="chemistry">{{Kirjaviite | Tekijä =Greenwood, N. N. & Earnshaw, A. | Nimeke =Chemistry of the Elements | Vuosi =1997 | Sivu =1273–1280 | Selite = 2nd Edition |Julkaisija =Butterworth Heinemann | Isbn = 0-7506-3365-4 | Kieli ={{en}}}}</ref><ref>Lehto & Hou s. 269</ref><ref>Grenthe et al. s. 630</ref>

Uraani muodostaa myös [[lejeerinki|lejeerinkejä]]. Uraani-[[rodium]]-[[germanium]]-lejeerinki oli ensimmäinen tunnettu seos, joka muuttui [[suprajohde|suprajohteeksi]] voimakkaassa magneettikentässä.<ref name="3rd1000.com" />

===Haitallisuus===
Uraani on haitallista niin kemiallisesti kuin radiologisesti. Se tiedetään [[Teratogeneesi|teratogeneettiseksi]] ja [[karsinogeeni]]seksi aineeksi, eli se voi elimistöön joutuessaan vahingoittaa [[DNA|DNA:ta]], myös sukusolun DNA:ta, ja siten aiheuttaa [[Epämuodostuma|epämuodostumia]] kehittyvässä alkiossa, keskenmenon riskiä ja alkion kuoleman. DNA-vaurio tai [[Mutaatio|geenimutaatio]] voi olla myös piilevä ja periytyä useaan sukupolveen.<ref name="3rd1000.com" />

Kemiallinen terveysriski eli myrkytysriski muodostuu, jos uraania kertyy [[munuainen|munuaisiin]], maksaan ja luustoon. Suurina annoksina uraani on erityisen myrkyllistä munuaisille ja luustolle. Uraani vahingoittaa munuaisen [[proksimaalitiehyt]]tä, minkä seurauksena pienten [[proteiini]]en ja [[glukoosi]]n eritys virtsaan lisääntyy. Suomessa porakaivonkäyttäjät saattavat altistua merkittävälle määrälle uraania, 1–2&nbsp;mg/l (WHO:n ohjearvosuositus 2&nbsp;μg/l), mutta vakavia terveyshaittoja ei ole huomattu.<ref>{{Verkkoviite | Osoite = https://www.stuk.fi/-/mita-terveyshaittoja-uraani-aiheuttaa- | Nimeke = Uraanin terveysvaikutukset | Ajankohta =13.8.2015 | Julkaisija =Säteilyturvakeskus | Viitattu = 29.12.2015}}</ref><ref>{{Lehtiviite | Tekijä =Päivi Kurttio, Hannu Komulainen, Aila Leino, Laina Salonen, Anssi Auvinen ja Heikki Saha | Otsikko = Bone as a Possible Target of Chemical Toxicity of Natural Uranium in Drinking Water | Julkaisu = Environ Health Perspect | Ajankohta = 30.9.2004 | Vuosikerta = 113 | Numero = 1 | Sivut = 68–72 | Julkaisija = PMC | www = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1253712/ | Viitattu =29.12.2015 | Kieli = {{en}} }}</ref><ref name="Komulainen">{{Verkkoviite | Osoite = https://asiakas.kotisivukone.com/files/medicina.kotisivukone.com/fato6painos/74.pdf | Nimeke = Metallit ja metalloidit: Uraani | Tekijä =Komulainen, Hannu & Tuomisto, Jouko | Tiedostomuoto = pdf | Selite = s. 1079 | Julkaisu = Farmakologia ja toksikologia | Julkaisupaikka =Kuopio | Julkaisija = Kustannus Medicina Oy | Viitattu = 31.12.2015}}</ref>

Erityisesti [[Persianlahden sota|Persianlahden sodassa]] monet sotilaat altistuivat [[Köyhdytetty uraani|köyhdytetylle uraanille]], mutta tutkimuksissa on osoittautunut, että siitä on aiheutunut lähinnä lieviä munuaisongelmia sekä perimämyrkyllisyyttä. Myös uraanin hajoamistuotteet, kuten [[radon]], [[strontium]] ja [[jodi]], voivat olla kemiallisesti ja radiologisesti haitallisia terveydelle. [[REACH]]-asetuksen mukaan uraani on haitallista.<ref name="chemicool" /><ref>{{Verkkoviite | Osoite = https://www.stuk.fi/-/mita-on-koyhdytetty-uraani-mihin-sita-kaytetaan-ja-onko-se-vaarallista- | Nimeke = Mitä on köyhdytetty uraani | Ajankohta =13.8.2015 | Julkaisija = Säteilyturvakeskus | Viitattu =1.1.2016 }}</ref><ref name="amelem" />

===Isotoopit ja radioaktiivisuus===
Uraani ei ole voimakkaan [[radioaktiivisuus|radioaktiivista]]. Kaksi tärkeintä isotooppia ovat <sup>235</sup>U ja <sup>238</sup>U. Luonnosta löydetään myös pieni määrä <sup>234</sup>U:ta, jota syntyy <sup>238</sup>U:n hajoamisen seurauksena. Kaikki kolme isotooppia hajoavat [[alfasäteily]]n kautta. Teollisesti merkittävin isotooppi on [[Uraani-235|<sup>235</sup>U]], jota käytetään ydinpolttoaineena. <sup>238</sup>U on uraanin pitkäikäisin isotooppi, jonka puoliintumisaika on 4,468 miljardia vuotta.<ref name="3rd1000.com" />
{{Monta palstaa|75%}}
{| class="wikitable"
|-
! [[Isotooppi]] !! [[Puoliintumisaika]] !! [[Radioaktiivinen hajoaminen|Hajoamistyyppi]] <br /> Osuus<sup>1</sup>
|-
| <sup>218</sup>U || 1,5&nbsp;ms || [[Alfasäteily|α]]
|-
| <sup>219</sup>U || 42&nbsp;μs || α
|-
| <sup>220</sup>U || 60&nbsp;ns || α
|-
| <sup>221</sup>U || 700&nbsp;ns || α
|-
| <sup>222</sup>U || 1&nbsp;μs || α
|-
| <sup>223</sup>U || 18&nbsp;μs || α
|-
| <sup>224</sup>U || 0,9&nbsp;ms || α
|-
| <sup>225</sup>U || 95&nbsp;ms || α
|-
| <sup>226</sup>U || 0,35&nbsp;s || α
|-
| <sup>227</sup>U || 1,1&nbsp;min || α
|-
| <sup>228</sup>U || 9,1&nbsp;min || [[Elektronisieppaus|EC]], α
|-
| <sup>229</sup>U || 58&nbsp;min || EC, [[Beetasäteily|β<sup>+</sup>]], α
|-
| <sup>230</sup>U || 20,8&nbsp;d|| α
|-
| <sup>231</sup>U || 4,2&nbsp;d || EC
|-
| <sup>232</sup>U || 68,9&nbsp;a || α
|-
| <sup>233</sup>U || 1,592 · 10<sup>5</sup>&nbsp;a || α
|-
|}
{{Monta palstaa-katko}}
{| class="wikitable"
|-
! [[Isotooppi]] !! [[Puoliintumisaika]] !! [[Radioaktiivinen hajoaminen|Hajoamistyyppi]] <br /> Osuus<sup>1</sup>
|-
| <sup>234</sup>U || 2,455 · 10<sup>5</sup>&nbsp;a || α <br /> 0,00555&nbsp;%
|-
| <sup>235</sup>U || 7,038 · 10<sup>8</sup>&nbsp;a || α <br /> 0,720012&nbsp;%
|-
| <sup>235m</sup>U || 25&nbsp;min || [[Isomeerinen transitio|IT]]
|-
| <sup>236</sup>U || 2,342 · 10<sup>7</sup>&nbsp;a || α
|-
| <sup>237</sup>U || 6,75&nbsp;d || β<sup>&minus;</sup>
|-
| <sup>238</sup>U || 4,468 · 10<sup>9</sup>&nbsp;a || α <br /> 99,274560&nbsp;%
|-
| <sup>238m1</sup>U || 225&nbsp;ns ||
|-
| <sup>238m2</sup>U || 1&nbsp;ns ||
|-
| <sup>239</sup>U || 23,45&nbsp;min || β<sup>&minus;</sup>
|-
| <sup>240</sup>U || 14,1&nbsp;h || β<sup>&minus;</sup>
|-
| <sup>241</sup>U || 5&nbsp;min || β<sup>&minus;</sup>
|-
| <sup>242</sup>U || 16,8&nbsp;min || β<sup>&minus;</sup>
|-
|}
<sup>1</sup> osuus kaikesta luonnosta löytyvästä uraanista. <br />
Lähde:<ref name="isotopes" /><ref name="amelem" />
{{Monta palstaa-loppu}}

==Historia==
[[Tiedosto:Becquerel plate.jpg|thumb|right|200px|Henri Becquerel löysi radioaktiivisen säteilyn antaessaan säteilylähteen reagoida valokuvauslevyn kanssa.]]
Uraanin löytäjänä pidetään saksalaista apteekkaria ja kemistiä [[Martin Klaproth]]ia. 1780-luvun lopulla Klaproth tutki [[uraniniitti]]a eli pikivälkettä ({{k-de|pechblende}}, ''pech'' huono onni ja ''blende'' mineraali). Tuohon aikaan luultiin, että pikivälke sisältää vain rautaa ja sinkkiä. Klaproth huomasi, että osa mineraalista ei käyttäytynyt kuten rauta tai sinkki, ja päätteli näin löytäneensä uuden alkuaineen. Hän ehdotti löytämälleen alkuaineelle nimeksi ''uran'', joka oli kunnianosoitus muutama vuosi aikaisemmin löydetylle [[Uranus]]-planeetalle. Sittemmin se muotoutui muotoon ''uranium''. Pikivälkettä alettiin lopulta kutsua uraniniitiksi. Syyskuussa 1789 Klaproth esitteli löytönsä [[Preussin tiedeakatemia]]lle. Todellisuudessa Klaproth löysi [[uraanidioksidi]]a.<ref name="3rd1000.com" /><ref name="chemistryexplained.com" /><ref name="garnet">{{Verkkoviite | Osoite = http://garnet.berkeley.edu/~rochlin/ushist.html | Nimeke = Uranium's Scientific History 1789 – 1939 | Tekijä = Goldschmidt, Bertrand | Viitattu = 7.7.2015 | Kieli = {{en}} | arkisto = https://web.archive.org/web/20141216231719/http://garnet.berkeley.edu/~rochlin/ushist.html | arkistoitu = 16.12.2014 }}</ref>

Vuonna 1841 ranskalainen kemisti [[Eugène-Melchior Péligot]] eristi tetraklooriuraanista puhdasta uraania kaliumin avulla. Vuonna 1896 [[Henri Becquerel]] havaitsi uraanin radioaktiivisuuden. [[Toinen maailmansota|Toisessa maailmansodassa]] elokuussa 1945 Yhdysvallat pudotti [[Hiroshima]]n kaupunkiin uraaniin perustuvan [[Ydinase|ydinpommi]] [[Little Boy]]n. Sähköä tuotettiin ensimmäisen kerran uraanin avulla vuonna 1951. Ydinvoimaa hyödynnettiin vuonna 1954 [[USS Nautilus (SSN-571)|USS ''Nautiluksella'']]. Ensimmäinen ydinvoimala avattiin lokakuussa 1956 [[Sellafield]]issä.<ref name="3rd1000.com" /><ref name="chemistryexplained.com" /><ref name="garnet"/>

==Esiintyminen ja eristäminen==
===Uraanin esiintyminen===
{{Pääartikkeli|[[Uraanin esiintyminen]]}}
[[Tiedosto:Uranium production world.PNG|thumb|right|300px|Uraanin tuottajat merkittynä kartalle.]]
[[File:KarteUrangewinnung.png|thumb|right|300px|Kymmenen maata vastaa 94 %:sta maailman uraanituotannosta.]]
<!-- {{Pääartikkeli|[[Uraanin esiintyminen]]}} -->
Uraanin pitoisuudeksi maankuoressa arvioidaan 1–4 [[ppm]], eli se on yhtä yleistä kuin [[tina]] ja [[bromi]]. Uraania esiintyy myös vesistöissä noin 3 [[ppb]]. Nykyään tunnetut uraanivarat riittävät nykytietämyksen mukaan kymmeniä vuosia. Uraanin teollisesti merkittäviä mineraaleja ovat [[uraniniitti]] (pikivälke), [[karnotiitti]], [[uranofaani]] ja [[koffiniitti]]. Uraanin mineraaleja tunnetaan useita satoja. Uraanin pitoisuuden pitää olla 0,1&nbsp;%, jotta malmi olisi kaupallisesti merkittävää. Sen radioaktiivinen hajoaminen on yksi merkittävimmistä [[Maalämpö|maalämmön]] aiheuttajista.<ref name="3rd1000.com" /><ref name="chemistryexplained.com" /><ref name="HS" /><ref name="infoplease" /><ref>Lehto & Hou s. 266–267</ref>

Uraanin suurimmat tuottajat ovat Kanada, Australia ja Niger. Myös Yhdysvalloilla, Venäjällä, Kongolla, Etelä-Afrikalla, Gabonilla ja Kiinalla on merkittävät uraanivarannot. 40&nbsp;% maailman tunnetuista uraanivarannoista sijaitsee Australiassa, ja suurin yksittäinen lähde on [[Olympic Dam Mine]] -kaivos Etelä-Australiassa. . Yhteensä tunnetut uraanivarannot on kolme miljoonaa tonnia, ja arvioidaan, että merissä on viisi miljardia tonnia lisää uraania. Uraanikaivokset ovat tyypillisesti avokaivoksia. Uraania myydään vain maille, jotka ovat ratifioineet [[ydinsulkusopimus|ydinsulkusopimuksen]] eli käyttävät uraania vain rauhanomaisiin tarkoituksiin.<ref name="3rd1000.com" /><ref name="world-nuclear.org" />

===Kaivostoiminta===
{{Pääartikkeli|[[Uraanikaivos]]}}
Suomessa ei ole tällä hetkellä yhtäkään [[uraanikaivos]]ta. Suomessa on louhittu uraania 1950- ja 1960-luvuilla [[Paukkajanvaaran kaivos|Paukkajanvaarassa]] [[Eno]]ssa (nykyään osa [[Joensuu]]ta). Paukkajanvaarasta louhittiin yhteensä 30 tonnia uraania. 

[[Talvivaaran kaivos]]ta aiemmin pyörittäneellä yhtiöllä on ollut lupa tuottaa uraania sivutuotteena, mutta kaivoksen pääasialliset louhintakohteet ovat [[kupari]], [[koboltti]], [[sinkki]] ja [[nikkeli]]. Marraskuussa 2012 Talvivaaran kipsisakka-altaan vuodon seurauksena uraania joutui läheisiin vesistöihin merkittäviä määriä. Myös nykyisellä yhtiöllä [[Terrafame]]lla on ympäristölupa uraanin louhimiseen<ref>{{Verkkoviite | Osoite = https://www.terrafame.fi/kysymyksia-ja-vastauksia-uraanin-talteenotosta.html | Nimeke = Kysymyksiä ja vastauksia uraanin talteenotosta | Julkaisija = Terrafame | Viitattu = 18.7.2019 }}</ref>, mutta ennen louhimisen aloittamista sen tulee saada lupa [[Suomen valtioneuvosto|valtioneuvostolta]].<ref>{{Verkkoviite | Osoite = https://yle.fi/uutiset/3-10825288 | Nimeke = Uraanin talteenotto saattaa alkaa Talvivaarassa – Säteilyturvakeskus ei näe esteitä Terrafamen suunnitelmille | Tekijä = Jarmo Koponen | Selite = STT:n uutisesta | Ajankohta = 11. kesäkuuta 2019 | Julkaisija = Yle | Viitattu = 18.7.2019 }}</ref> Suomessa uraanin louhintaa valvoo [[Säteilyturvakeskus]], jolle on ilmoitettava kaikki luonnonvarojen hyödyntäminen, jos uraanin pitoisuus on yli 0,01&nbsp;%.<ref>{{Verkkoviite | Osoite = http://www.stuk.fi/aiheet/kaivokset/kaivostoiminta | Nimeke = Kaivostoiminta | Julkaisija =Säteilyturvakeskus | Viitattu =14.7.2015 }}</ref><ref>{{Verkkoviite | Osoite = http://www.stuk.fi/aiheet/kaivokset/talvivaaran-kaivos/talvivaaran-kaivoksen-ymparistosta-kerattyjen-vesi-ja-muiden-naytteiden-uraanipitoisuuksia | Nimeke = Talvivaaran ympäristövahinko: Talvivaaran kaivoksen ympäristöstä kerättyjen vesi- ja muiden näytteiden uraanipitoisuuksia | Ajankohta =9.1.2015 | Julkaisija = Säteilyturvakeskus | Viitattu = 14.7.2015}}</ref>

Uraanikaivos voi olla joko avolouhos tai sijaita maan alla. Uraani eristetään malmistaan tavallisesti kemiallisesti uuttamalla. Uuttamisen jälkeen syntyy lähinnä uraanioksidia U<sub>3</sub>O<sub>8</sub>, joka käsitellään [[Typpihappo|typpihapolla]]. Tällöin syntyy kidevedellistä uranyylinitraattia UO<sub>2</sub>(NO<sub>3</sub>)<sub>2</sub> · 6 H<sub>2</sub>O. Sitä kuumennettaessa syntyy uraanitrioksidia UO<sub>3</sub>, joka voidaan pelkistää vedyn avulla uraanidioksidiksi UO<sub>2</sub>. UO<sub>2</sub> on stabiilia ilmassa. Metallista uraania voidaan tehdä [[elektrolyysi]]llä uraanitetrafluoridin ja natrium- tai kalsiumkloridiseoksesta. Uraanitetrafluoridia valmistetaan antamalla uraanidioksidin reagoida kaasumaisen [[vetyfluoridi]]n kanssa. Toinen vaihtoehto on pelkistää sitä metallihalidista alkali- tai maa-alkalimetallista. Hyvin puhdasta metallista uraania voidaan valmistaa hajottamalla uraanihalideja kuumalla [[hehkulanka|hehkulangalla]].<ref name="infoplease" /><ref name="3rd1000.com" /><ref name="world-nuclear.org" />

===Uraanin väkevöinti===
{{Pääartikkeli|[[Uraanin väkevöinti]]}}
Luonnossa esiintyvästä uraanista suurin osa on isotooppia <sup>238</sup>U, joka ei ole reaktiivinen [[fissio]]n kautta. Uraania voidaan väkevöidä, eli <sup>235</sup>U-isotoopin suhteellista määrää kasvatetaan [[sentrifugi]]n tai kaasudiffuusion avulla. Kaasudiffuusiossa uraaniheksafluoridi-kaasu ohjataan [[Puoliläpäisevä kalvo|puoliläpäisevän kalvon]] läpi, jolloin raskaampi <sup>238</sup>U [[Diffuusio|diffuntoituu]] hitaammin kuin kevyempi <sup>235</sup>U. Puoliläpäisevä kalvo on tyypillisesti hopeaa ja sinkkiä. Sentrifugoinnissa käytetään [[uraaniheksafluoridi]]a. Sentrifugointi on yleisin väkevöintikeino, kaasudiffuusiota käytettiin erityisesti toisen maailmansodan aikana. Muita keinoja on virittää spesifisti <sup>235</sup>U:n ja fluorin välistä sidosta, jolloin vain <sup>238</sup>U jää sitoutuneeksi fluoriin ja haluttu <sup>235</sup>U saostuu metallisena. Tavallisesti <sup>235</sup>U pitoisuus väkevöinnin jälkeen on 2–3&nbsp;%, joka riittää ydinpolttoaineeksi. Ydinaseita varten uraani väkevöidään siten, että <sup>235</sup>U pitoisuus on noin 90&nbsp;%.<ref name="chemistryexplained.com" /><ref name="chemicool" /><ref name="3rd1000.com" />

==Käyttö==
[[Tiedosto:Loviisan voimalaitos ilmasta.png|thumb|right|225px|[[Loviisan ydinvoimalaitos]] käyttää uraania sähköntuottamiseen.]]
Uraania on käytetty 2&nbsp;000 vuotta sitten lasin ja keramiikan värjäykseen. Uraanioksidit värjäävät [[uraanilasi|lasin kellanvihreäksi]]. Uraania on käytetty myös tekstiiliteollisuudessa väriaineen tarttumisen helpottamiseksi. Sitä on käytetty myös hehkulampuissa kiinnittämään [[hehkulanka]] lamppuun. Sähkön nopeus uraanissa on pienempi kuin langassa, joten se hidastaa sähkön nopeutta ennen kuin se osuu lamppuun. Tämä estää langan katkeamista ja ylikuumenemista.<ref name="chemistryexplained.com" /><ref name="HS" />

Nykyään uraanin pääasiallinen käyttökohde on [[Ydinpolttoainekierto|ydinpolttoaineena]] [[Ydinvoimala|ydinvoimaloissa]]. Noin 14&nbsp;% kaikesta maailman sähköstä tuotetaan uraanin avulla.<ref name="world-nuclear.org" /> Kun [[neutroni]] osuu <sup>235</sup>U nuklidiin, voi tietyllä todennäköisyydellä tapahtua [[fissio]], jossa vapautuu energiaa. Tytärnuklidien ja vapautuvien neutronien kineettinen energia sekä muiden, muun muassa tytärnuklidien, hajoamisenergiat siirtyvät ensiöpiirin veteen, joka ohjataan lämmönvaihtimeen. Toisiopiirin vesi höyrystyy ja pyörittää [[turbiini|höyryturbiini]]a, ja tämä muodostaa [[generaattori]]ssa sähkövirtaa. Yksi kilogramma 4-prosenttiseksi rikastettua uraanipolttoainetta tuottaa energiaa saman verran kuin 1&nbsp;500 tonnia [[kivihiili|kivihiiltä]] eli noin 20 biljoonaa [[joule]]a. Polttoaineena käytetään yleensä väkevöityä uraania, jonka <sup>235</sup>U-pitoisuus on noin 3&nbsp;%. [[CANDU]]-reaktorissa voidaan käyttää luonnon uraania, joka sisältää huomattavasti vähemmän kuin 3&nbsp;% uraanin isotooppia <sup>235</sup>U.<ref name="chemistryexplained.com" /><ref name="chemicool" /><ref name="3rd1000.com" />

Uraania (90+% <sup>235</sup>U) voidaan hyödyntää myös [[ydinase]]essa. [[Köyhdytetty uraani|Köyhdytettyä uraania]] voidaan käyttää panssarin läpäisevissä ammuksissa ja panssareissa, sillä uraanilla on hyvin korkea tiheys. Uraania (<sup>238</sup>U) käytetään myös suojana radioaktiivista säteilyä vastaan. Köyhdytetty uraani on myrkyllistä. Jos uraania sisältävä ammus räjähtää, voi muodostua myös kaasumaisia uraaniyhdisteitä. Jos ammus pirstoutuu tai jauhautuu pölyksi, voi uraania ja uraaniyhdisteitä joutua maaperään ja vesistöihin ja aiheuttaa terveysriskejä. Muodostunut pöly on myös [[pyroforia|pyroforista]].<ref name="chemistryexplained.com" /><ref name="HS" /><ref name="chemicool" />

Isotooppia <sup>238</sup>U voidaan muuttaa [[plutonium]]iksi [[hyötöreaktori]]ssa. Plutoniumia voidaan hyödyntää ydinpolttoaineena.<ref name="chemicool" /><ref name="3rd1000.com" />
:<sup>238</sup>U(n, γ) → <sup>239</sup>U(β<sup>&minus;</sup>) → <sup>239</sup>Np(β<sup>&minus;</sup>) → <sup>239</sup>Pu

Uraania voidaan hyödyntää myös kaikkein pitkäikäisimpien kivien iän arviointiin. Sitä voidaan käyttää [[röntgensäteily]]lähteenä. Uraania voidaan käyttää [[lejeerinki|lejeeringeissä]] tuomaan vahvuutta, sitkeyttä ja vetolujuutta.<ref name="3rd1000.com" /><ref>{{Lehtiviite | Otsikko = ATS Ydintekniikka | Julkaisu = ATS Lehti | Vuosi = 1989 | Numero = 2 | Julkaisupaikka = Helsinki | Julkaisija = Suomen Atomiteknillinen Seura | Tunniste = ISSN-0356-0473 | www = http://www.ats-ydintekniikka.fi/lehtiarkisto/ATS%20Lehti%201989_2.pdf | Sivu = 14 | Tiedostomuoto = pdf }} {{Wayback|1=http://www.ats-ydintekniikka.fi/lehtiarkisto/ATS%20Lehti%201989_2.pdf |päiväys=20150511114731 }}</ref>

==Lähteet==
* {{Kirjaviite | Nimeke = Uranium | Julkaisija = Springer | Vuosi = 2006 | Tekijä = Grenthe, Ingmar et al. | Luku = luku 5 | Sivut = 253–698 | Selite = Teoksessa: Morss, Lester R. et al. (toim.) ''The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements'', 3. painos | Julkaisupaikka = Dordrecht | Isbn = 1402035985 | www = http://radchem.nevada.edu/classes/rdch710/files/Uranium.pdf | Tiedostomuoto = PDF | Kieli = {{en}} }} {{Wayback|1=http://radchem.nevada.edu/classes/rdch710/files/Uranium.pdf |päiväys=20120118213655 }}
* {{Kirjaviite | Tekijä = Lehto, Jukka & Hou, Xiaolin | Nimeke = Chemistry and Analysis of Radionuclides | Vuosi = 2011 | Julkaisupaikka = Weinheim | Julkaisija =  Wiley-VCH | Isbn = 8-3-528-32658-7 | Kieli = {{en}} }}

===Viitteet===
{{Viitteet|sarakkeet|viitteet=
<ref name="chemistryexplained.com">{{Verkkoviite | Osoite = http://www.chemistryexplained.com/elements/T-Z/Uranium.html | Nimeke = Uranium | Julkaisija = chemistryexplained.com | Viitattu =7.7.2015 | Kieli ={{en}} }}</ref>
<ref name="periodictable.com">{{Verkkoviite | Osoite = http://periodictable.com/Elements/092/data.html | Nimeke = Technical data for Uranium | Julkaisija = periodictable.com | Viitattu =7.7.2015 | Kieli ={{en}} }}</ref>
<ref name="3rd1000.com">{{Verkkoviite | Osoite = http://www.3rd1000.com/elements/Uranium.htm | Nimeke = Uranium | Julkaisija = 3rd1000.com | Viitattu = 7.7.2015 | Kieli = {{en}} }}</ref>
<ref name="chemicool.com">{{Verkkoviite | Osoite = http://www.chemicool.com/elements/uranium.html | Nimeke = Uranium Element Facts | Julkaisija = chemicool.com | Viitattu =7.7.2015 | Kieli ={{en}} }}</ref>
<ref name="infoplease">{{Verkkoviite | Osoite = http://www.infoplease.com/encyclopedia/science/uranium.html | Nimeke = Uranium | Julkaisija = infoplease.com | Viitattu =11.7.2015 | Kieli ={{en}} }}</ref>
<ref name="chemicool">{{Verkkoviite | Osoite = http://www.chemicool.com/elements/uranium.html | Nimeke = Uranium Element Facts | Julkaisija = chemicool.com | Viitattu =13.7.2015 | Kieli ={{en}} }}</ref>
<ref name="HS">{{Verkkoviite | Osoite = http://www2.hs.fi/extrat/teemasivut/tiedeluonto/alkuaineet/92.html | Nimeke = Pikivälkkeestä radioaktiivisuuteen | Tekijä = Marko Hamilo | Arkisto = https://web.archive.org/web/20150929060630/http://www2.hs.fi/extrat/teemasivut/tiedeluonto/alkuaineet/92.html | Ajankohta = 18.10.2005 | Julkaisija =Helsingin Sanomat | Viitattu =11.7.2015 }}</ref>
<ref name="amelem">{{Verkkoviite | Osoite = https://www.americanelements.com/uu.htm | Nimeke = Uranium | Julkaisija = americanelements.com | Viitattu =14.7.2015 | Kieli ={{en}} }}</ref>
<ref name="isotopes">{{Verkkoviite | Osoite =http://ie.lbl.gov/education/parent/U_iso.htm | Nimeke =Isotopes of Uranium (Z=92) | Julkaisija =Berkeley Lab | Viitattu =14.7.2015 | Kieli ={{en}} | arkisto =https://web.archive.org/web/20080602160402/http://ie.lbl.gov/education/parent/U_iso.htm | arkistoitu =2.6.2008 }}</ref>
<ref name="world-nuclear.org">{{Verkkoviite | Osoite = http://www.world-nuclear.org/info/Nuclear-Fuel-Cycle/Uranium-Resources/Uranium-and-Depleted-Uranium/ | Nimeke = Uranium and Depleted Uranium | Ajankohta = lokakuu 2015 | Julkaisija = world-nuclear.org | Viitattu = 29.12.2015 | Kieli = {{en}} | arkisto = https://web.archive.org/web/20151231040635/http://www.world-nuclear.org/info/nuclear-fuel-cycle/uranium-resources/uranium-and-depleted-uranium/ | arkistoitu = 31.12.2015 }}</ref>
}}

== Aiheesta muualla ==
{{commonscat|Uranium}}
{{wikisanakirja|uraani}}
*[https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/element/92 PubChem: Uranium] {{en}}
*[https://www.periodictable.one/element/92 Periodictable: Uranium] {{en}}
*[http://www.t3db.ca/toxins/T3D3992 Toxin and Toxin Target Database (T3DB): Uranium] {{en}}
*[http://www.t3db.ca/toxins/T3D0179 Toxin and Toxin Target Database (T3DB): Uranium-233] {{en}}
*[http://www.t3db.ca/toxins/T3D0111 Toxin and Toxin Target Database (T3DB): Uranium-234] {{en}}
*[http://www.t3db.ca/toxins/T3D0108 Toxin and Toxin Target Database (T3DB): Uranium-235] {{en}}
*[http://www.t3db.ca/toxins/T3D0791 Toxin and Toxin Target Database (T3DB): Uranium-238] {{en}}
*[http://webmineral.com/chem/Chem-U.shtml#.W5fvMWwUl9A Webmineral: Mineral Species containing Uranium (U)] {{en}}
*[https://www.mindat.org/element/Uranium Mindat: The Mineralogy of Uranium] {{en}}
*[https://phytochem.nal.usda.gov/phytochem/chemicals/show/63437 Dr. Duke's Phytochemical and Ethnobotanical Databases: Uranium] {{en}}
*[https://www.rsc.org/periodic-table/element/92/uranium The Royal Society of Chemistry (RSC): Uranium] {{en}}

{{Ydintekniikka}}

{{Auktoriteettitunnisteet}}

[[Luokka:54 Kemia]]
[[Luokka:Uraani|*]]