Uranyum nedir?

Modern dünyanın giderek daha da çok nükleer enerji kullanımına yönelmesi ile insanların adını daha da çok duymaya başladığı uranyum, aslında bilim dünyasında 18. yüzyıldan bu yana tanınmaktadır. Gelişmiş ülkelerin enerji ihtiyacını karşılamak için artan bir hızla başvurduğu nükleer enerji santralleri kadar 2. Dünya Savaşı’nın sona ermesine neden olan “atom bombası” sebebiyle de adından söz ettiren uranyum, atom numarası 92 olan radyoaktif bir elementtir. 1789 yılında Alman bir bilim kimyager olan ve aynı zamanda zirkonyumu da keşfeden Martin Heinrich Klaproth tarafından bulunan uranyum, kısa süre içinde bilim çevrelerinin ilgi odağı haline gelmiştir. Ancak uranyumun keşfedilmesinin ardından bilim dünyası bu defa da bu radyoaktif elementin nasıl izole edileceği sorusuyla karşı karşıya kalmıştır.

50 yılı aşkın süre boyunca devam eden uranyumun izolasyon çalışmaları nihayet 1841 yılında tamamlanmıştır. Eugene Melchior bu tarihte ilk defa uranyum elementini izole etmeyi başarmış ve böylece insanoğlu yepyeni bir enerji kaynağına açılan kapıyı aralamayı başarmıştır. Uranyum ilk zamanda radyoaktivite ile ilgili fazla bilgi sahibi olunmadığından diğer elementler gibi zannedilse de, 1896 yılında bilim tarihinin önemli isimlerinden olan Mendeleyev’in çalışmalarıyla radyoaktif bir element olduğu ispatlanmıştır. Çok yüksek bir yoğunluğa sahip olan uranyumun radyoaktive özelliği zayıftır ve elementin radyoaktivitesinin arttırılması için “zenginleştirme” çalışmaları da  yapılmaktadır.

3 tane alletropu olan uranyumun ağırlığının yaklaşık olarak kurşundan %65 daha fazla olduğu söylenebilir. Alfa, Beta ve Gama olarak isimlendirilen allotroplarının üçü de kararlı yapıya sahiptir. Her üç allotropu da kararlı yapıya geçebilmesi için 667ºC’nin üzerinde bir sıcaklık gerekmektedir. Alfa ve Beta arasında kararlı hale geçmek için gereken sıcaklık küçük bir fark göstererek 667ºC civarında seyrederken, Gama allotrobu için kararlılık sıcaklığı 774 derecedir. Gama allotrobu yaklaşık olarak 774 derece sıcaklıkla dövülerek şekil verilebilir bir hal almaktadır. Uranyumun ayrıca dört adet minerali de bulunmaktadır: koffinit, uraninit, autinit ve tobernit.

Uranyum mineralleri çeşitli kimyasal reaksiyonlara tabii tutularak uranyum okside gibi formlara dönüştürülebilir. Elektroliz yöntemi ile UF4 ve KUF5 bileşikleriyle metal olarak da elde edilebilen uranyum, saf olarak da üretilebilmektedir. Saf uranyum elde etmek içinse halojenlerin termal bir biçimde yanması sağlanır. Her ne kadar nükleer enerji santrallerinde kullanılması çevre ve insanoğlu açısından büyük bir risk oluştursa da, nükleer enerjinin muazzam derecede büyük enerji üretimi sağlaması ve teknolojik gelişmelerle birlikte insanoğlunun enerji ihtiyacının dur durak bilmeden artması, dünya genelinde giderek daha da fazla bir biçide nükleer enerji kullanımının terci edilmesine sebep olmaktadır.