美丽的铀矿石

 

铀矿有土状、粉末状、块状等等，有些土状的铀矿被称为铀黑，而块状的则被称为沥青铀矿。铀矿石是具有放射性的危险矿物。他们除了可以提取铀用于核工业外，还可以从中提取到镭和其他稀土元素。铀，一种极为稀有的放射性金属元素，在地壳中的平均含量仅为百万分之二，其形成可工业利用矿床的几率比其他金属元素要小得多。铀矿是矿石家族的“玫瑰花”，色彩艳丽，却具放射性。铀矿石有上百种，今择其二十六种，详细介绍。

一、脂铅铀矿

 

【化学组成】天然的铀氧化物的混合物，是晶质铀矿氧化后和水化合最后阶段的产物。

【形态】往往呈致密块体和皮壳，产于许多著名的晶质铀。

【成因及产状】脂铅铀矿常常含有铅和钍的氧化物以及大量的水，是一种铀氧化物的混合物。为块体或覆着在其他矿物上的壳状。这种矿物的外观变化很大，有些呈树脂状，故此得名。

二、斜水钼铀矿

【化学组成】UMoO6(H2O)2·2H2O

【晶体结构】单斜晶系,斜方柱晶类。

【物理性质】细晶粒，摩氏硬度2，比重4.6。

【成因及产状】一种铀矿。罕见矿物，产出于铀矿脉之粘土矿物蚀变带内。

三、铜铀云母

 

【化学组成】 Cu[UO2]2[PO4]2·12H2O

【晶体结构】四方晶系。

【形态】板状、短柱状晶体，横断面四边形或八边形。

【物理性质】颜色鲜艳，翠绿色。条痕较浅，淡绿色。透明。玻璃光泽，解理面珍珠光泽。参差状断口。摩氏硬度2-2.5，比重3.22-3.60，解理{001}完全。性脆，具强放射性。紫外光下发黄绿色荧光。

【鉴定特征】以其鲜明的颜色 , 四方板状晶形，强放射性等为特征。

【成因及产状】次生矿物，产于原生铀矿床的氧化带中是铀矿床较普遍产出的矿物，形成于酸性环境。

【主要用途】提取铀的原料之一。

【其它】世界上著名的产地有德国、西班牙、英国、澳大利亚和美国等。

四、铁铀云母

【化学组成】Fe2+(H2O)8[UO2(PO4)]2

【晶体结构】单斜晶系，薄板状晶体。

【物理性质】颜色，橄榄绿、青铜黄色、黄色。透明。玻璃光泽。摩氏硬度2.5-3，比重3.4，解理{010}完全。

【成因及产状】一种铀矿。产于黄铁矿晶质铀矿脉的氧化带，与铜铀云母、水磷铀矿共生。

五、水铀矿

 

【化学组成】UO2)6O2(OH)8.6H2O

【晶体结构】斜方晶系

【物理性质】薄片状、针柱状晶体。放射状。紫黑色，条痕褐紫色。金属光泽，摩氏硬度2-3，解理{100}完全。

【成因及产状】铀矿之一。沥青铀矿蚀变产物，与深黄铀矿、柱铀矿共生。

六、水硅钙铀矿

 

【化学组成】Ca{(UO2)2[Si2O5]3}.5H2O

【晶体结构】单斜晶系。

【物理性质】晶体鳞片状。放射状、球粒状。浅黄色、黄绿色。透明。珍珠光泽。摩氏硬度3.5，比重3.35，解理{100}完全。

【成因及产状】紫外线下发弱绿色荧光。形成于铀矿床氧化带，是分布很广的表生铀矿物。具有重要的找矿意义。

七、深黄铀矿

【化学组成】Ca[(UO2)6O4(OH)6].8H2O

【晶体结构】斜方晶系，斜方双锥晶类。

【物理性质】晶体沿b轴呈柱状、针状或板状。常可见聚片 双晶 、或三连晶、棕黄-鲜黄色，条痕 浅黄。油脂光泽、玻璃光泽、金刚光泽，摩氏硬度2-3，比重5.09-5.68，溶于酸中。360摄氏度时失去全部水。

【成因及产状】铀矿床氧化带最早期产物。常与板铅铀矿共生。

八、七水硒铜铀矿又称水硒铜铀矿

【化学组成】Cu(UO2)3(SeO3)3(OH)2·7H2O

【晶体结构】斜方晶系。

【物理性质】晶体呈板状，沿{100}延展，此面有平行于{001}方向的条纹。淡黄绿色至淡绿褐色。由于表面脱水使晶体经常不透明。解理沿[100]完全。密度4.4克/厘米^3。

【成因及产状】产于铀矿床氧化带，与硅铅铀矿、硅铜铀矿、硅钙铀矿、蓝硒铜矿、高硒铜矿、硒铜铅铀矿、硒钡铀矿和孔雀石等共生。

九、绿铀矿

【化学组成】Cu[UO2(OH)4]

【晶体结构】三斜晶系。

【物理性质】平行双面晶体，板状晶形。黑绿色，条痕绿色。摩氏硬度4，比重4.96-5.03，解理{110} 完全。镜下弱多色性。溶于热盐酸，加热时会释放水分。 

【成因及产状】一种铀矿。产于铀的硫化矿床的次生富集带，次生产物。

十、碳镁铀矿又称菱镁铀矿

【化学组成】Mg2(UO2)(CO3)3·18H2O

【晶体结构】单斜晶系。

【物理性质】晶体呈针柱状、细长柱状，沿[001]延长。组成束状、皮壳状。黄色，脱水后呈浅黄色。玻璃光泽。透明。性脆，硬度1～2。密度2.05克/厘米^3。

【成因及产状】在紫外光照射下发弱的黄绿色荧光。是表生铀矿物，与石膏、板菱铀矿、纤铀碳钙石等共生。

十一、硅铜铀矿

【化学组成】Cu(H3O)2[(UO2)(SiO4)]2·3H2O 

【晶体结构】单斜晶系。

【物理性质】常呈很细的针状晶体。粉末状、致密块状、肾状、放射状、球粒状，常呈薄膜状、薄层状。浅绿色、浊绿色。透明。摩氏硬度3.5-4，比重3.8，解理{010}完全，性脆。镜下具多色性。

【成因及产状】铀矿之一。次生矿物，产于铀矿床氧化带近表面部位。

十二、硅铅铀矿又称水硅铅铀矿、硅铀铅矿

【化学组成】Pb[UO2SiO4]·H2O

【晶体结构】单斜晶系。

【物理性质】晶体呈柱状、细针状和发状。呈放射状、星状，有时亦见隐晶质。棕黄、赭石黄、琥珀黄色。条痕褐黄色。半金刚光泽、油脂光泽、强玻璃光泽，块状具暗淡光泽。解理沿[001]完全，沿[100]、[010]不完全。硬度4～5。密度5.037～6.5克/厘米^3。不发荧光。有的资料提及发弱的淡棕色荧光。

【成因及产状】产于铀矿床氧化带，在氧化带深部与硅铀矿、板铅铀矿、β硅钙铀矿共生；在氧化带内部与各种铀酰砷酸盐、磷酸盐矿物、硅钙铀矿、玻璃蛋白石共生。

十三、硅镁铀矿

【化学组成】Mg(H3O)2[(UO2)(SiO4)]2·3H2O

【晶体结构】单斜晶系，斜方柱晶类。

【物理性质】常呈致密块状或似纤维的薄层状、放射状、球粒状。淡黄色，玻璃光泽。透明。摩氏硬度3.35，比重3.54，解理{100}完全，性脆。具有弱的浊黄绿色荧光。

【成因及产状】铀矿之一。次生矿物，产于铀矿床氧化带。

十四、硅钾铀矿

【化学组成】K[UO2(SiO3OH)]2·H2O

【晶体结构】斜方晶系。

【物理性质】矿物晶体呈针状、细长柱状，呈发状、纤维状、皮壳状、放射状和似葡萄状。颜色呈稻草黄色、黄色、浅黄色。条痕浅黄色。玻璃光泽，解理面上为珍珠光泽，放射状，为丝绢光泽，微晶体为土状光泽。解理沿[010]完全，沿{001}不完全。硬度3.5～4.0。密度3.49～4.20克/厘米^3。

【成因及产状】在紫外光照射下发暗淡的绿色荧光或不发荧光。产于铀矿床氧化带，是原生铀矿物氧化的产物，与黄钙铀矿、红铀矿、水胆矾、石膏等矿物共生。

十五、硅钙铀矿

 

【化学组成】Ca[UO2(SiO3OH)]2·5H2O

【晶体结构】单斜晶系。

【物理性质】晶体呈针状或长柱状，呈放射状、纤维状、薄膜状或致密块状。柠檬黄、浅稻黄或浅黄白色，有玻璃光泽及丝绢光泽，解理面呈珍珠光泽。致密块体呈蜡状光泽。硬度2～3，相对密度3.68～3.86。

【成因及产状】在紫外线照射下发微弱的污黄绿色荧光或不发荧光(致密块体)。铀矿之一，含铀55.59%。形成于铀矿床氧化带，是分布很广的表生铀矿物，具有重要的找矿意义。

十六、钙铀云母

【化学组成】 Ca(H2O)8[UO2(PO4)]2·nH2O

【晶体结构】四方晶系。

【形态】板状、片状、鳞状晶体，有时成双晶。也有鳞片状、球状、粉末状、被膜状。

【物理性质】颜色有绿黄、浅绿、浅黄色。处于潮湿环境时，颜色鲜艳，透明度好。完全底面解理。金刚光泽，解理面珍珠光泽。摩氏硬度2-2.5，比重3.05-3.19。性脆，具强放射性。

【鉴定特征】鲜明的颜色，四方板状晶形，极完全解理。

【成因及产状】产于铀矿床氧化带，有时产于伟晶岩中，也有胶状产于泥煤中者。

【主要用途】铀矿原料。

【其它】主要产地有法国、葡萄牙、美国、澳大利亚。

十七、钒铀钡铅矿

【化学组成】(Ba,Pb)(UO2)2V2O8·5(H2O)

【晶体结构】斜方晶系。

【形态】晶体常呈发状。

【物理性质】颜色橙色、黄色、绿色、咖啡色。条痕浅黄色。半透明至透明。珍珠光泽。硬度3。比重4.52。

【鉴定特征】以颜色、硬度及晶体形态为鉴定特征。

【成因及产状】产于热液及沉积铀矿床氧化带。

【主要用途】铀矿原料。

【其它】世界著名产地有加蓬、美国、德国、英格兰等。

十八、钒钾铀矿又称“钒酸钾铀矿”

【化学组成】K2[VO2]2[VO4]2·3H2O

【晶体结构】单斜晶系。

【物理性质】晶体细小,片状或板状。通常呈粉末块状。鲜黄或淡黄绿色。玻璃光泽，硬度2—2.5，比重4.46，具强放射性。易溶于稀酸中。

【主要用途】分布于有机质的沉积岩的风化带(主要是砂岩),或见于沉积铀矿床的氧化带中，是提取铀、钒及镭的矿物原料。铀主要用于原子能工业。中国华东、西南有铀矿。

【其它】钒钾铀矿是提炼铀的重要矿物,为含水的钾铀酰钒酸盐。纯钒钾铀矿可含53%的铀和12%的钒。黄色、软质,有些呈小块体，有些呈土状。

十九、钒钙铀矿

【化学组成】Ca(U02)2[V8O8]·8H2O

【晶体结构】斜方晶系。

【物理性质】钒钙铀矿是一种铀和钒的氧化物矿物。黄色，蜡状光泽;像云母样具有层状，呈块体、鳞片状、板条状结晶或放射状晶体。晶体呈板状、鳞片状或板条状,沿[001]呈扁平状，沿b轴延长.常呈扇形、放射状、致密状、鳞片状、薄膜状，亦呈晶簇产出。黄、金黄或柠檬黄色，有时带绿色调。解理面上具珍珠光泽，具暗淡光泽或蜡状光泽。透明至不透明。解理沿[001]完全，沿[100]和[010]清楚。硬度约为2,易破碎.密度3.3～3.6克/厘米^3。

【成因及产状】在紫外光照射下不发荧光或发极弱的污黄绿色荧光.它是常见的表生铀矿物，主要产于砂岩型和碳酸盐型铀矿床氧化带,与钒钾铀矿\板菱铀矿、石膏、方解石等共生。

二十、翠砷铜铀矿

 

【化学组成】Cu(H2O)8[UO2(AsO4)]2·nH2O

【晶体结构】四方晶系，复四方双锥晶类，常呈板状晶形。

【物理性质】祖母绿色，玻璃光泽，摩氏硬度2.5，比重3.2，镜下具多色性。成分中水的含量和外界条件密切相关，加热到110摄氏度时会失去一半水。

【成因及产状】次生矿物，产于铀矿氧化带较深处。

二十一、 钡铀云母

【化学组成】Ba(H2O)8[UO2(PO4)]2 

【晶体结构】四方晶系，四方偏四方面体晶类。

【物理性质】厚板状晶体。黄绿、浅绿色。玻璃光泽、金刚光泽，解理面珍珠光泽。摩氏硬度2-2.5，比重3.5-3.53，解理{001}完全，紫外线下呈绿黄色。镜下具多色性。室温中可逸出六分子的水。

【成因及产状】产于铀矿床氧化带，与铀的各类磷酸盐共生。

二十二、贝塔石

【化学组成】(Ca,Na,U)2(Ti,Nb,Ta)2O6(OH)

【晶体结构】等轴晶系。

【形态】常呈八面体，也见四角三八面体与八面体的聚形。

【物理性质】颜色浅绿褐色、深褐色。条痕褐色。油脂光泽。无解理。贝壳状断口。性脆。硬度4-5。比重3.75-4.82。

【鉴定特征】以其形态、颜色和透射光下无色到浅黄色为特征。

【成因及产状】天河石花岗伟晶岩中与微斜长石、黑云母、易解石、钍石等共生。长霓岩化的花岗伟晶岩中与辉石、角闪石、黑云母、磁铁矿、钛铁矿、锆石等共生。另外，在热液脉中也曾发现贝塔石与绿柱石、钍铀矿及独居石等共生。

【主要用途】提取铀矿的原料之一。

【其它】世界著名的产地有马达加斯加和挪威等地。贝塔石的变种有：稀土贝塔石，钽贝塔石、铅贝塔石铝贝塔石、钍贝塔石和铅贝塔石等。该矿物的其它名称还有：贝塔石、铌钛铀矿、钛酸铌酸铀矿。

二十三、钡磷铀矿

【化学组成】Ba(H2O)[(UO2)4(PO4)2(OH)8]

【晶体结构】斜方晶系。

【物理性质】薄板状、片状晶体，皮壳状。黄色，浅黄条痕。摩氏硬度2-3，比重4.2。

【成因及产状】紫外线下橙褐色微弱荧光。一种铀矿，与铀的磷酸盐共生。

二十四、板铅铀矿

【化学组成】Pb2[(UO2)O4(OH)6]·H2O

【晶体结构】斜方晶系，斜方双锥晶类。

【物理性质】针状柱状晶体，纤维状、糖粒状、土状。红棕色，桔黄色，条痕桔红色。金刚光泽、玻璃光泽。摩氏硬度4-5，比重7.192。450摄氏度时全部脱水。 

【成因及产状】产于铀矿床氧化带下部，与深黄铀矿、红铀矿共生。

二十五、板菱铀矿又称板碳铀矿

 

【化学组成】NaCa3(UO2)[F|(CO3)3|SO4]·10H2O

【晶体结构】斜方晶系。

【物理性质】晶体呈板状，沿[001]呈扁平状，具明显的假六方形轮廓。底面发育良好而呈似云母状。呈叶片状、鳞片状或皮壳状、薄膜状。黄、绿黄、蓝绿色。玻璃光泽至珍珠光泽。透明。解理沿[001]完全，沿[100]清楚。硬度2.5～3。性脆。密度2.47～2.55克/厘米^3。

【成因及产状】在紫外光照射下发很强的蓝绿色荧光。是表生铀矿物，含铀酰的溶液蒸发在坑道壁七形成，或形成于干燥炎热地区铀矿床氧化带的上部，多与菱镁铀矿、多水碳钙镁铀矿、石膏等共生。

二十六、沥青油矿

【化学组成】沥青铀矿是一种具放射性的富含铀的矿石，主要成分为二氧化铀，同时亦包含三氧化铀、铅、钍和稀土元素。

【历史】其发现历史可以追溯到至少十五世纪德国厄尔士山脉的银矿开采过程中。书面记录来却是源自F.E.Brckmann在1727年对捷克共和国Jchymov地区的矿物记录。铀元素于1789年被德国化学家马丁·克拉普罗特（Martin Heinrich Klaproth）在Johanngeorgenstadt矿脉首先发现。所有的沥青铀矿中均含有少量铀的放射性衰变产物镭。同时也含有少量铅的同位素Pb-206和Pb-207，U-235和U-238的衰变产物。作为α衰变 的产物，沥青铀矿中还存在少量的氦。这也是氦在太阳光谱中被发现后第一次在地球沥青铀矿中被发现。沥青铀矿中还能找到极少量的锝（大约0.2ng/kg），由U-238裂变产生。

【用途】沥青铀矿是铀的主要矿藏来源。目前地球上所发现的已知含铀量最高的矿床分别在刚果民主共和国的Shinkolobwe（曼哈顿计划的最初矿源），加拿大萨斯喀彻温省北部的阿萨巴斯卡盆地。另一个沥青铀矿的主要产地在加拿大西北地区的大熊湖，与银矿同存。

铀
    铀，原子序数92，原子量238.0289，是最重要的核燃料，元素名源于纪念1781年发现的天王星。是致密而有延展性的银白色放射性金属。铀在接近绝对零度时有超导性，有延展性。铀的化学性质活泼，易与绝大多数非金属反应，能与多种金属形成合金。铀最初只用做玻璃着色或陶瓷釉料，1938年发现铀核裂变后，开始成为主要的核原料。1789年德国化学家克拉普罗特从沥青铀矿中发现铀的氧化物。

 
    铀（普通话拼音：yóu ；英语拼写：Uranium），得名于天王星的名字“Uranus”。铀是元素周期表中第七周期MB族元素，锕系元素 之一，是重要的天然放射性元素，元素符号U，原子序数92，原子量238.0289。铀原子有92个质子和92个电子，其中6个是价电子。铀是银白色金属，熔点1132.5`C，沸点3745℃，密度18.95g/c砰，电阻率30.8X10-8n"m，抗拉强度450MPa，屈服强度207MPa，弹性模数172GPa。铀在接近绝对零度时有超导性，有延展性。铀的热中子吸收截面为7.60b，铀有15种同位素，其原子量从227-240。所有铀同位素皆不稳定，具有微弱放射性。铀的天然同位素组成为：238u（自然丰度99.275%，原子量238.0508，半衰期4.51X109a)，235U（自然丰度0.720%，原子量235.0439，丰衰期7.00X108a)，234U（自然丰度0.005%，原子量234.0409，丰衰期2.47X105a)。其中235u是惟一天然可裂变核素，受热中子轰击时吸收一个中子后发生裂变，放出总能量为195MeV，同时放2~3个中子，引发链式核裂变；238U是制取核燃料钚 的原料。
    铀的外电子层构型为[Rn]5f36dl7s2，有+3，+4，+5，+6四种价态，其中+4和+6价化合物稳定。铀的化学性质活泼，能和所有的非金属作用（惰性气体除外），能与多种金属形成合金。空气中易氧化，生成一层发暗的氧化膜，高度粉碎的铀空气中极易自燃，块状铀在空气中易氧化失去金属光泽，在空气中加热即燃烧，铀能与所有非金属反应，250℃下和硫反应，400℃下和氮反应生成氮化物，1250℃下和碳反应生成碳化物，250-300℃下和氢反应生成UH3，UH3在真空350-400℃下分解，放出氢气。铀与卤素反应生成卤化物，铀能与汞、锡、铜、铅、铝、铋、铁 、镍、锰、钴、锌、铍作用生成金属间化合物，金属铀缓慢溶于硫酸和磷酸，有氧化剂存在时会加速溶解，铀易溶于硝酸，铀对碱性溶液呈惰性，但有氧化剂存在时，能使铀溶解，铀及其化合物均有较大的毒性，空气中可溶性铀化合物的允许浓度为0.05mg/m3，不溶性铀化合物允许浓度为0.25mg/m3，人体对天然铀的放射性允许剂量，可溶性铀化合物为7400Bq，不溶性铀化合物为333Bq。  

主要铀化合物
铀之英文名称 Uranus 沿自天王星，而天王星名字来自希腊神祇乌拉诺斯。
    1789年由 M.J. Klaproth （德国，伯林）发现，1841年由 W.M. Peligot （法国，巴黎）首次作为金属分离出。
    存在于许多岩石中，但大量只存在于沥青铀矿 和钒钾铀矿中。
在自然界中，铀以铀-238（99.2742%）、铀-235（0.7204%）以及极微量的铀-234（0.0054%）等同位素存在。铀衰变时释放出α粒子，过程缓慢，拥有很长的半衰期。铀-238的半衰期约为44.7亿年，铀-235则为7.04亿年[4]，常用于测定地质年代。少量存在于独居石 等稀土矿石中。铀是自然元素中质量次重、原子量次高的元素，仅次于钚-244[3]。它的密度比铅高出约70%，但不如金、钨密食。铀在自然界中以数百万分率的低含量存在于土壤、矿石和水中，可借由开采沥青铀矿等含铀矿物并提炼之。
    古时候它被用作玻璃颜料，现在用作核反应及核弹燃料。千百年来铀一直被用作给玻璃染色的色素，然而现在纯金属铀是核反应堆和原子弹中使用的核燃料。少量用于电子管制造业中的除氧剂和惰性气体提纯（除氧、氢）。
铀最初只用做玻璃着色或陶瓷釉料，1938年发现铀核裂变后，开始成为主要的核原料。在居里夫妇 发现镭 以后，由于镭具有治疗癌症的特殊功效，镭的需要量不断增加，因此许多国家开始从沥青铀矿中提炼镭，而提炼过镭的含铀矿渣就堆在一边，成了“废料”。然而，铀核裂变现象发现后，铀变成了最重要的元素之一。这些“废料”也就成了“宝贝”。从此，铀的开采工业大大地发展起来，并迅速地建立起了独立完整的原子能工业 体系。
 
    铀 - 综合性质

 
    元素周期表·铀
名称 铀（U）
系列 锕系元素 
周期，元素分区 7，f
类型 金属 
外表 银白色
太阳中的含量 0.001ppm
海水中的含量 0.00313ppm
发现人 马丁?海因里希?克拉普罗特（Martin Heinrich Klaproth）（1789）
    原子量 238.0289
原子半径（计算值） 175 pm
范德华半径 186 pm
离子半径 0.81（+6）埃
氧化态 U+6（U+2，U+3，U+4，U+5）
负电性 1.38（鲍林标度）
核外电子排布 [氡]5f3 6d1 7s2（2-8-18-32-21-9-2）
第一电离能 597.6 KJ/mol
第二电离能 1420 KJ/mol
晶体结构 晶胞为正交晶胞
结晶变体 斜方晶体、四方晶体、体心立方体
晶胞参数 a=285.37pm
b=586.95pm
c=495.48pm
α=90°
β=90°
γ=90°
    性质 固体、放射性、顺磁性
密度 18.95 g/cm^3
熔点 1132.0℃（1405K）
沸点 3818.0℃（4407K）
摩尔体积 12.49 cm^3/mol
汽化热 477 kJ/mol
熔化热 15.48 kJ/mol
声速 3155 m/s（293.15K）
比热 120 J/（kg?K）
电导率 3.8×10^6/（m?Ω）
热导率 27.6 W/（m?K） 
    地球上存量最多的同位素是铀-238，再者是可用作核能发电的燃料的铀-235，丰度最少的是铀-234。此外还有12种人工同位素（铀-226~铀-240）。同位素及放射线：
U-230[20.8d] 
U-231[4.2d] 
U-232[70y] 
U-233[159000y] 
U-234(放 α[247000y])
U-235(放 α[700040000y]) 
U-236[23400000y] 
U-237[6.75d] 
U-238(放 α[4479000000 
同位素   丰度    半衰期      衰变模式  衰变能量MeV 衰变产物
U-232   人造    68.9年      自发分裂   
                            α衰变      5.414      Th-228
U-233   人造   159200年     自发分裂    197.93  
                            α衰变      4.909      Th-229
U-234  0.006%  245500年     自发分裂    197.78  
                            α衰变      4.859      Th-230
U-235  0.72%  7.038×10^8年 自发分裂    202.48  
                           α衰变       4.679      Th-231
U-235m 人造    约25分钟   同质异构转变    <1     Kr-92，Ba-141，2个种子
U-236  人造  2.342×10^7年  自发分裂    201.82 
                           α衰变       4.572      Th-232
U-236m 人造  121×10^-9秒   自发分裂      <1 
U-237  人造     6.75日      β衰变      0.519      Np-237
U-238 99.275% 4.468×10^9年 自发分裂 205.87 -
                            α衰变     4.270       Th-234 

 
    形成效果图
铀的氟化物六氟化铀（UF6），它的熔点是摄氏56度、三相点是摄氏64度及稍高于大气压力。提炼铀-235的方法之一就是分离不同分子量的六氟化铀。 铀235能产生非常大的动能.约等于10吨多的木炭
 
    铀可以进行核反应，其释放的巨大能量可用来发电或作为武器。
用中子撞击铀-235，可引发链式反应。铀-238经慢中子撞击后会变成铀-239，然后衰变到钚（台湾、港澳译作钸），也可以进行核反应。
铀-238的衰变
U(铀)-238 → Th(钍)-234 → Pa(镤)-234 → U(铀)-234 → Th(钍)-230 → Ra(镭)-226 → Rn(氡)-222 → Po(钋)-218 → Pb(铅)-214 或 At(砈)-218 → Bi(铋)-214 → Po(钋)-214 或 Tl(铊)-210 → Pb(铅)-210 → Bi(铋)-210 → Po(钋)-210 或 Tl(铊)-206 → Pb(铅)-206。 
    发现人：克拉普罗特 （M.H.Klaproth）   
 发现年代：1789年
发现过程：1789年，由德国 化学家克拉普罗特（M.H.Klaproth）从沥青铀矿中分离出，就用1781年新发现的一个行星——天王星 命名它为uranium，元素符号定为U。1841年，（E.M.Peligot）指出，克拉普罗特分离出的“铀”，实际上二氧化铀。他用钾还原四氯化铀，成功地获得了金属铀。1896年有人发现了铀的放射性衰变。1939年，哈恩（O.Hahn）和斯特拉斯曼（F.Strassmann）发现了铀的核裂变现象。自此以后，铀便变得声价百倍。
 
    铀的地壳丰度为2.3X10-4%，海水中铀浓度3X10-7%，已发现铀矿和含铀矿物约有500多种，其中常见并具有工业价值的约20-30种，如原生铀矿中的沥青铀矿物（含铀40%-76%)，晶质铀矿物（含铀65％-75%）和钦铀矿（含铀＞40%)，次生铀矿中的钒钙铀矿（含铀50%-60%)，钾矾铀矿（含铀约50%）等。此外含铀的磷酸盐矿、褐煤、页岩等都可成为提铀的原料。世界铀矿资源主要分布在6大聚集区：①北美（加拿大、美国）；②澳大利亚；③中非和南非（尼日尔、纳米比亚、加蓬、南非）；④西欧（法国、西班牙）；⑤南美（巴西、阿根廷）；⑥独联体国家。20世纪80年代公布的世界铀储量约443万吨。中国有丰富的铀资源，到目前为止已找到10多种类型的铀矿床，中国铀资源的95％分布于花岗岩型矿床（38%)、砂岩型矿床（21%)、火山岩型矿床（20%）和碳酸铀的提取冶金包括铀精矿和富集物浸出、铀的富集和分离。高纯铀化合物（UO2、UF6、UF4、U308等）的制取，同位素分离和金属铀制取等阶段。铀的提取冶金具有两个特点：①铀矿石的品位很低，一般含（238U十235U)0.1%-0.2%，而其中235U仅为0.0007%-0.0014%，为获得核纯铀，必须经过多次富集和提纯；②核纯铀需再经同位素分离，制成不同丰度的浓缩235U。 
    1、铀是重要的核燃料，主要用于原子能发电和核武器，1kg235U核完全裂变所释放的能量相当于燃烧2500t优质煤所放出的能量，核燃料动力堆用于原子能发电、供热和潜水艇等船艇的动力装置，世界核能发电量约占总发电量的23%。
核电站应用较多的反应堆为：轻水堆（以烧结低浓UO2为燃料）、重水堆（以天然UO2芯块作燃料）和块中心增殖堆（以PUO2和天然UO2混合物作燃料）。
2、军事上铀用作核武器燃料，用纯净235 92U制造的原子弹叫原子弹。估计一颗铀原子弹约需10kg纯铀。另一种原子弹是由238 92U产出的怀弹。
3、同时铀和怀也是热核武器氢弹的引爆剂，铀核裂变时产生的200多种放射性同位素，经分离后广泛用于国民经济各个部门，如农业上用于辐照育种，食品工业用于食品保鲜灭菌，医药上用于放射治疗，工业上用于无损探伤、地质勘探、文物考古等。利用铀的高密度，还用于制造杀伤力大的穿甲弹（铀弹）。
 

 在居里夫妇 发现镭 以后，由于镭具有治疗癌症 的特殊功效，镭的需要量不断增加，因此许多国家开始从沥青铀矿 中提炼擂，而提炼过镭的含铀矿渣就堆在一边，成了“废料”。 然而，铀核裂变现象发现后，铀变成了最重要的元素之一。这些“废料”也就成了“宝贝”。从此，铀的开采工业大大地发展起来，并迅速地建立起了独立完整的原子能工业体系。
铀是一种带有银白色光泽的金属，比铜 稍软，具有很好的延展性，很纯的铀能拉成直径0.35毫米的细丝或展成厚度0.1毫米的薄箔。铀的比重很大，与黄金 差不多，每立方厘米约重19克，象接力棒那样的一根铀棒，竟有十来公斤重。
铀的化学性质很活泼，易与大多数非金属元素发生反应。块状的金属铀暴露在空气中时，表面被氧化层覆盖而失去光泽。粉末状铀于室温下，在空气中，甚至在水中就会自燃。美国用贫化铀制造的一种高效的燃烧穿甲弹—“贫铀弹 ”，能烧穿30厘米厚的装甲锕板，“贫铀弹”利用的就是铀极重而又易燃这两种性质。
铀元素在自然界的分布相当广泛，地壳中铀的平均含量约为百万分之2.5，即平均每吨地壳物质中约含2.5克铀，这比钨 、汞 、金 、银 等元素的含量还高。铀在各种岩石中的含量很不均匀。例如在花岗岩中的含量就要高些，平均每吨含3.5克铀。依此推算，一立方公里的花岗岩就会含有约一万吨铀。海水中铀的浓度相当低，每吨海水平均只含3.3毫克铀，但由于海水总量极大，且从水中提取有其方便之处，所以目前不少国家，特别是那些缺少铀矿资源的国家，正在探索海水提铀的方法。由于铀的化学性质很活泼，所以自然界不存在游离的金属铀，它总是以化合状态存在着。已知的铀矿物有一百七十多种，但具有工业开采价值的铀矿只有二、三十种，其中最重要的有沥青铀矿(主要成分为八氧化三铀 )、(二氧化铀 )、铀石 和铀黑 等。很多的铀矿物都呈黄色、绿色或黄绿色。有些铀矿物在紫外线下能发出强烈的荧光，我们还记得，正是铀矿物(铀化合物)这种发荧光的特性，才导致了放射性现象的发现。
    世界铀资源量超过1500万吨。据WISE资料，截止2003年1月1日，世界已知常规铀可靠资源回收成本小于130美元/kg 铀的资源量为316.92万吨。其中回收成本小于40美元/kg铀资源量约173.05万吨；回收成本小于80美元/kg铀资源量约245.82万吨。世界铀资源量较多的国家有澳大利亚、哈萨克斯坦、美国、加拿大、南非、纳米比亚、俄罗斯、和尼日尔，铀资源量均在10万吨以上。我国铀矿资源也十分丰富。
铀及其一系列衰变子体的放射性是存在铀的最好标志。人的肉眼虽然看不见放射性，但是借助于专门的仪器却可以方便地把它探测出来。因此，铀矿资源的普查和勘探几乎都利用了铀具有放射性这一特点：若发现某个地区岩石、土壤、水、甚至植物内放射性特别强，就说明那个地区可能有铀矿存在。
铀矿的开采与其它金属矿床的开采并无多大的区别。但由于铀矿石的品位一般很低(约千分之一)，而用作核燃料的最终产品的纯度又要求很高(金属铀的纯度要求在99．9％以上，杂质增多，会吸收中子而妨碍链式反应的进行)，所以铀的冶炼不象普通金属那样简单，而首先要采用“水冶工艺”，把矿石加工成含铀60～70％的化学浓缩物（重铀酸铵)，再作进一步的加工精制。
铀水冶得到的化学浓缩物(重铀酸氨)呈黄色，俗称黄饼子，但它仍含有大量的杂质，不能直接应用，需要作进一步的纯化。为此先用硝酸将重铀酸铵溶解，得到硝酸铀酰溶液。再用溶剂萃取法纯化(一般用磷酸三丁酯作萃取剂)，以达到所要求的纯度标准．纯化后的硝酸铀酰溶液需经加热脱硝，转变成三氧化铀，再还原成二氧化铀。二氧化铀是一种棕黑色粉末，很纯的二氧化铀本身就可以用作反应堆的核燃料。
为制取金属铀，需要先将二氧化铀与无水氟化氢反应，得到四氟化铀 ；最后用金属钙(或镁)还原四氟化铀，即得到最终产品金属铀。如欲制取六氟化铀以进行铀同位素分离，则可用氟气与四氟化铀反应。 至此，能作核燃料使用的金属铀和二氧化铀都生产出来了，只要按要求制成一定尺寸和形状的燃料棒或燃料块(即燃料元件)，就可以投入反应堆使用了。但是对于铀处理工艺来说，这还只是一半。
废燃料之所以要从反应堆中卸出来，并不是因为里面的裂变物质(铀235)已全部耗尽，而是因为能大量吸收中子的裂变产物积累得太多，致使链式反应 不能正常进行了。所以，废燃料虽“废”，但里面仍有相当可观的裂变物质没有用掉，这是不能丢弃的，必须加以回收。而且在反应堆中，铀238吸收中子，生成钚239。钚239是原子弹的重要装药，它就含在废燃料中，这就使得用过的废燃料甚至比没有用过的燃料还宝贵。除此而外，反应堆运行期间，还生成其它很多种有用的放射性同位素，它们也含在废燃料中，也需要加以回收。
从原理上讲，废燃料的处理与天然铀的生产并无多大差别。一般先把废燃料溶解，再用溶剂萃取法把铀、钚和裂变产物相互分开，然后进行适当的纯化和转化。但实际上，废燃料的处理是十分困难的。世界上很多国家都能生产天然铀，很多国家都有反应堆，但是能处理废燃料的国家却并不多。
 铀 - 铀与原子弹

 
    使用常规有规律的安放在铀的周围，然后使用电子雷管使这些炸药精确的同时爆炸，产生的巨大压力将铀压到一起，并被压缩，达到临界条件，发生爆炸。或者将两块总质量超过临界质量的铀块合到一起，也会发生猛烈的爆炸。
 临界质量是指维持核子连锁反应所需的裂变材料质量。不同的可裂变材料，受核子的性质(如裂变横切面)、物理性质、物料形状、纯度、是否被中子反射物料包围、是否有中子吸收物料等等因素影响，而会有不同的临界质量。
 刚好可能以产生连锁反应的组合，称为已达临界点。比这样更多质量的组合，核反应的速率会以指数增长，称为超临界 。如果组合能够在没有延迟放出中子之下进行连锁反应，这种临界被称为即发临界，是超临界的一种。即发临界组合会产生核爆炸。如果组合比临界点小，裂变会随时间减少，称之为次临界。
 核子武器在引爆以前必须维持在。以铀核弹为例，可以把铀分成数大块，每块质量维持在临界以下。引爆时把铀块迅速结合。投掷在广岛的“小男孩”原子弹是把一小块的铀透过枪管射向另一大块铀上，造成足够的质量。这种设计称为“枪式”。 钚核弹不能以这种方法引爆。第一枚钚原子弹“胖子”的钚是造成一个在次临界以下的中空球状。引爆时使用包围在四周的炸药把钚挤压，增加密度及减少空间，造成即发临界。这成设计称为“内爆式”。 

 
    铀主要含三种同位素 ，即铀238、铀235和铀234，其中只有铀235是可裂变核元素，在中子轰击下可发生，可用作原子弹 的核装料和核电站 反应堆的燃料。
根据国际原子能机构的定义，丰度为3％的铀235为核电站发电用低浓缩铀，铀235丰度大于80％的铀为高浓缩铀，其中丰度大于90％的称为武器级高浓缩铀，主要用于制造核武器。
在天然矿石中铀的三种同位素共生，其中铀235的含量非常低，只有约0.7％。为满足核武器和核动力的需求，一些国家建造了铀浓缩厂，以天然铀矿作原料，运用同位素分离法（扩散法、离心法和激光法等）使天然铀的三种同位素分离，以提高铀235的丰度，提炼浓缩铀。
 
    铀 - 铀对人体的危害
    铀属高毒性元素，进入人体的铀颇难以体内排出，由它发射的阿尔法射线所引起的体内辐照损伤是高度累积性的，易蓄积在谷歌、肝肾部位。其显示的化学毒性与汞相似，会引起肾脏病变、肝炎及神经系统病变。但除非是战事或突发性职业事故，日常生活中经人体摄入多量铀的事故是极为罕见的。