URANIUM

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Propriétés

L'uranium est très actif vis-à-vis de l'oxygène ; à l'air, il se recouvre très vite d'une couche d'oxyde et, lorsqu'il est divisé en copeaux, il s'enflamme facilement. Avec l'hydrogène il forme très facilement l'hydrure UH3, très inflammable.

Propriétés nucléaires

L'uranium possède trois isotopes naturels (238U, de demi-vie 4,468 × 109 ans ; 235U, de demi-vie 7,04 × 108 ans ; 234U, de demi-vie 2,455 × 105 ans) radioactifs qui se désintègrent en émettant des rayonnements et 23 isotopes artificiels, dont 236U, de demi-vie 2,342 × 107 ans.

L'uranium naturel contient 99,2742 p. 100 de l'isotope 238, 0,7204 p. 100 de l'isotope 235 et 0,0054 p. 100 de l’isotope 234. Le noyau de 235U, soumis à l'action d'un flux de neutrons thermiques (énergie inférieure à 0,1 MeV), subit la fission, qui engendre spontanément deux nouveaux noyaux animés chacun d'une très grande énergie cinétique (de 80 à 100 MeV) en émettant simultanément 2 ou 3 neutrons rapides d'énergie moyenne 2 MeV.

L'isotope 238U, sous le même flux de neutrons, est capable d'absorber un neutron thermique pour donner un noyau instable qui, par désintégrations β successives, aboutit à la formation de l'élément artificiel 239Pu ; celui-ci est capable, comme l'uranium 235, de subir la fission.

Transformations de phases

L'uranium possède trois variétés allotropiques entre la température ambiante et son point de fusion. Jusqu'à 668 0C, il présente la structure orthorhombique (phase α) ; entre 668 et 775 0C, il possède la structure quadratique (phase β) ; enfin, de 775 0C jusqu'au point de fusion 1 130 0C, il présente la structure cubique centrée (phase γ).

Dans la phase α orthorhombique, les paramètres de la maille sont a0 = 0,2854 nm, b0 = 0,5868 nm, c0 = 0,4956 nm.

La disposition des atomes dans la maille peut être observée sur la figure 2.

Structure cristalline

Dessin : Structure cristalline

Dessin

Structure cristalline de l'uranium a

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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L'arrangement atomique dans les structures α et β est très anisotrope et de ce fait les caractéristiques physiques telles que le coefficient de dilatation, le module d'élasticité, la résistivité d [...]


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Otto Hahn Fritz Strassmann et Fritz Haber

Otto Hahn Fritz Strassmann et Fritz Haber
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Hiroshima et la capitulation du Japon, 1945

Hiroshima et la capitulation du Japon, 1945
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Minéraux uranifères

Minéraux uranifères
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Uranium : production minière

Uranium : production minière
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Écrit par :

  • : ingénieur au Commissariat à l'énergie atomique
  • : ingénieur École nationale supérieure de géologie, Nancy, chargé de mission à la Direction des mines et usines
  • : Ingénieur au Centre d'études nucléaires, Saclay
  • : professeur d'université à l'I.U.F.M. de Créteil, chercheur au Centre d'études de chimie métallurgique (C.N.R.S.)

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Pour citer l’article

Bernard BOUDOURESQUES, Jean CARALP, Jeanne LEHMANN, Jean-Louis VIGNES, « URANIUM », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 23 octobre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/uranium/