URAN

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

H

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

14

15

16

17

He

Li

Be

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

C

N

O

F

Ne

Na

Mg

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Al

Si

P

S

Cl

Ar

K

Ca

Sc

Ti

V

Cr

Mn

Fe

Co

Ni

Cu

Zn

Ga

Ge

As

Se

Br

Kr

Rb

Sr

Y

Zr

Nb

Mo

Tc

Ru

Rh

Pd

Ag

Cd

In

Sn

Sb

Te

I

Xe

Cs

Ba

La

Hf

Ta

W

Re

Os

Ir

Pt

Au

Hg

Tl

Pb

Bi

Po

At

Rn

Fr

Ra

Ac

Rf

Bh

Sg

Hs

Mt

?

?

?

?

 

?

 

 ?

 

 

 

 

Ce

Pr

Nd

Pm

Sm

Eu

Gd

Tb

Dy

Ho

Er

Tm

Yb

Lu

 

 

 

 

Th

Pa

U

Np

Pu

Am

Cm

Bk

Cf

Es

Fm

Md

No

Lr

 

U, atomnr. 92, molvekt 238,0289 g, elektronkonfigurasjon (Rn)+5f3+6d1-7s2, smeltepunkt 1132 °C, kokepunkt 3818 °C, tetthet 19,05 g/cm3. Uran hører til gruppe 3 (3b) i det periodiske systemet (også kjent som 'de sjeldne jord(arts)metallene'.) Det har (1981) 18 kjente isotoper og isomerer, alle radioaktive. De betastabile (d.v.s. de som ikke avgir betastråler og altså ville vært stabile hvis de hadde ligget i alfastabilitetsområdet på nuklidekartet) er 230, 232, 233, 234, 235, 236 og 238. Av disse har alle de 5 siste halveringstider på over 100000 år, mens den første er bare på en knapp måned og den andre ca. 70 år. Naturlig uran består for det meste av U 235 med halveringstid 7,038x108 år og U 238 med 4,468x109.

HISTORIE
Himmelen var blå over Paris den formiddagen for hundre år siden. Februarsolen varmet, og de tidligste vårblomstene hadde alt begynt å skyte knopper. Inne i et dunkelt rom satt en mann av distingvert utseende, med ornamentalt fippskjegg og bart og i en plettfri laboratoriefrakk. En måned tidligere hadde han overvært en demonstrasjon i Académie des Sciences, hvor han hadde æren av å være medlem. Det var hans kolleger Oudin og Barthélemy som hadde klart å reprodusere det fenomenet som var beskrevet i en avhandling som hadde kommet ut på en av årets første dager, og allerede var utropt som årets store sensasjon: tyskeren Wilhelm Röntgens stråler som kunne trenge gjennom kjøtt og blod og avbilde menneskekroppens indre deler.

Mannen het Henri Becquerel, og han fikk inspirasjon til det forsøket han holdt på med nå da han fikk rede på at røntgenstrålene ble dannet ved den fluorescerende flekken på glassveggen i katodestrålerøret. Hans far, Alexandre-Edmond Becquerel, som var fysiker som han selv, hadde undersøkt fluorescens frembrakt av vanlig lys, og han hadde også selv arbeidet med dette fenomenet. Becquerel så her sin sjanse. Verden hadde blitt trollbundet av "les rayons Roentgen." Hvis han selv kunne fremvise gjennomtrengende stråler fra andre stoffer som fluorescerte ville nyheten om "les rayons Becquerel" gå som en løpeild, trodde han.

Han reiste seg, gikk bort til vinduet og åpnet det. Den kjølige, men friske, solduftende februarluften slo imot ham. Han tok opp det han hadde liggende på taket over underetasjen der. En fotografisk plate, omviklet av flere lag svart, lystett papir. Og på platen lå det noen krystaller av et stoff som han visste fluorescerte i ultrafiolett lys, som han valgte å ta ut av himmelen - det var rikelig av det i sollyset. Dette stoffet var et av mange fluorescerende stoffer han hadde prøvd den siste måneden, uten hell. Han hadde begynt med de mest kjente, som flusspatt, kalkspatt og apatitt, og nå hadde han arbeidet seg ned til et stoff som få visste om og enda færre hadde noe bruk for, nemlig kalium-uranylsulfat, K2(UO2)(SO4)2.2H2O. Som de fleste vel gjetter, gikk Becquerel nå inn på mørkerommet, fremkalte sin plate, så det han så, og fødte dermed et nytt århundre, en ny tidsalder. Atomalderen.

Himmelen over Berlin var like blå som den i Paris - kanskje blåere, for det var senere på året, foruten at det var et annet år, mer enn hundre år før Becquerels år, nemlig 1789, den store revolusjonens år, og året da Antoine Lavoisier revolusjonerte kjemien. I et dunkelt rom i Spandaustrasse satt en mann av firskåren bygning og kraftige, markerte ansiktstrekk. Pudderparykken hadde han hengt av seg, den sparsomme belysningen glinset i det snauklipte mørke håret, for han var opptatt med arbeid hvor slike ting bare var i veien. Foran seg hadde han en mineralprøve. Den stammet fra Joachimsthal i Böhmen og det beksvarte, sterkt glinsende mineralet gikk under navnet bekblende, for at man skulle kunne skille det fra blende, en viktig sinkmalm som idag kalles sinkblende. Den tyske geologen og mineralogen Abraham Gottlob Werner, også kalt geologiens far, hadde fastslått at mineralet var forskjellig fra vanlig blende, og at det ikke kunne utvinnes sink fra det. Han gjettet på at det inneholdt jern, og kalte det derfor jern-bekerts, for å markere at det ikke var en blende, men avventet kjemikernes videre analyse av mineralet.

Denne hadde nå mannen i det ikke altfor veldunstende rommet i Spandaustrasse påtatt seg. Han var Martin Heinrich Klaproth, født 1. desember 1743 i Wernigerode nær Halberstadt i Harz, et gammelt gruvedistrikt hvor malm har vært utvunnet siden middelalderen. Han kom fra vanskelige kår. Da han var 8 år brant familiens hjem og de mistet alt de eide. Uten nåla i veggen måtte familiens medlemmer finansiere sin egen utdannelse som best de kunne. Lille Martin tjente til sin ved å synge i kirkekoret. Etter et kort latinkurs fikk han som 16-åring lærlingeplass ved apoteket i hjembyen, og dermed var kursen lagt. I 1770 ble han assistent for den berømte kjemikeren Valentin Rose, mest kjent som oppfinneren av Roses metall, en legering av tinn, bly og vismut som smelter rundt kokepunktet for vann. Uheldigvis døde Rose kort etter, men Klaproth var mann nok til å ta denne utfordringen på strak arm. Ikke bare utførte han selv Roses plikter i laboratoriet uten plett og lyte, men tok seg også av hans to sønner, hvorav den ene, Valentin d.y., ble en kvalifisert kjemiker selv og avlet en lang rekke dyktige kjemikere og mineraloger. I 1779 kjøpte Klaproth Flemming-laboratoriet i Spandaustrasse, hvor han nå satt og arbeidet. I løpet av sin karriere bidro han meget sterkt til utviklingen av den analytiske kjemien, han oppdaget hele fire grunnstoffer, beskrev oksydene av flere til da uoppdagede, var den første som fant fosfor i apatitt, kalium i mineraler og nikkel i meteoritter og bidro til flogistonteoriens endelikt ved å gi Lavoisier sin klare støtte i dette spørsmålet. I 1810 ble han den første professor i kjemi ved det nyopprettede universitetet i Berlin, 67 år gammel.

Klaproth oppløste litt bekblende i salpetersyre, nøytraliserte med pottaske og fikk et gult bunnfall som lot seg oppløse i et overskudd av pottaske. Dette var uvant oppførsel, og han var overbevist om at han sto overfor den samme opplevelsen som Scheele hadde hatt noen få år før. Erkjennelsen om at det var et metall i prøven som hittil ikke var kjent. I motsetning til Scheele imidlertid, hadde Klaproth Lavoisiers revolusjonerende avhandling 'Traite de chimie' trygt på plass og nygjennomlest i laboratoriehyllene. I denne avhandlingen formulerer Lavoisier den grunnstoffdefinisjonen som gjelder idag og lister opp en del substanser som han mener er grunnstoffer. M.a.o. Klaproth visste at materialet han arbeidet med var et nytt grunnstoff og han visste at han fritt kunne navngi det. Han var den første virkelige grunnstoffoppdageren. Scheele hadde tatt navnet på metallet sitt fra mineralet det var blitt funnet i. Klaproth brukte fantasien og lot seg inspirere av en annen stor oppdagelse som var blitt gjort for ikke mange årene siden. Oppdagelsen av at det fantes planeter som de gamle ikke hadde kjent. I 1781 oppdaget William Herschel Uranus, den første planeten i moderne tid. Det første grunnstoffet i kjemiens nye æra kalte Klaproth uranit. Vi kaller det uran.

Uranos var i den greske mytologi himmelguden. Av Kaos kom først Gaia, jorden, og Gaia fødte så Uranos. Med regnet sitt gjorde Uranos sin mor jorden fruktsommelig, og hun ble mor til titanene, kyklopene og hekatoncheirene, det første av den greske mytologiens mange incesttilfeller. Men Uranos likte ikke barna han hadde fått på denne måten, og bestemte seg for at han ikke ville ha noe med dem å gjøre - de fikk værsågod holde seg nede på jorda. Gaia likte seg dårlig som eneforsørger av så mange barn, og hun konspirerte med sin sønn Kronos, kornguden og den yngste av titanene, for å ta makten fra Uranos. Hun forsynte Kronos med en sigd, og neste gang Uranos kom for å gjøre henne enda mer fruktsommelig sprang Kronos fram og kastrerte ham med sigden. Av blodsdråpene som falt på jorden kom furiene og gigantene og fra kjønnsorganet som Kronos kastet i havet fødtes Afrodite. Uranos erkjente nederlaget og overlot verdensherredømmet til Kronos og hans hustru Rhea, men spådde at Kronos selv skulle bli styrtet av et av sine barn. Dette skjedde også, og til tross for de mest nitide forholdsregler var det i historisk tid Zevs og Hera som hersket over himmel og jord.

Herschels navn på den nye planeten var velvalgt. Den største planeten fra oldtiden av var Zevs, eller Jupiter som romerne kalte ham. Utenfor Zevs sirklet hans far Kronos, som kaltes Saturn av romerne. Hva er mer naturlig enn at *hans* far skulle sirkle utenfor ham igjen, som himmelguden, den ytterste av alle planeter? Afrodite, kjærlighetsgudinnen, er forøvrig også en planet, som i vårt latinbefengte univers er bedre kjent som Venus.

Som et av få grunnstoffer har uran tilsynelatende vært kjent i antikken, iallfall som sitt oksyd. Grønne biter fra en glassmosaikk som er funnet i Pompeii har åpenbart med hensikt vært tilsatt over 1 % uranoksyd, og er altså mer enn 1900 år gamle. Men de første hundre årene etter Klaproths oppdagelse levde uranet en temmelig obskur tilværelse i menneskesamfunnet. Det fant ikke noen større industriell utnyttelse slik som thorium i Auer-brennerne. Noe ble brukt til farging av glass og man begynte også å ta saltene i bruk ved farging av tøy, lær, tre, og toning av fotografier, men det var små volumer det dreide seg om, og himmelmetallet hadde for de fleste av de få som visste om det i det hele tatt noe fjernt og gåtefullt over seg.

Det tok også lang tid før metallet ble fremstilt i ren form. Klaproth selv prøvde å redusere det gule bunnfallet sitt med karbonisert linolje, slik Scheele hadde fått Hjelm til å gjøre med molybden. Han fikk også et svart, hardt, metallglinsende stoff med tetthet 6,44 g/cm3 som han resten av sitt liv trodde var grunnstoffet, men det var i virkeligheten et oksyd. Berzelius mistenkte at denne 'uranit'en ikke var ren, men mislyktes i å redusere det med kalium. Først i 1841 klarte Eugéne Melchior Péligot å redusere kloridet med kalium ved å opphete dem sammen i en platinadigel. Inntil Mendelejev satte seg ned med sitt system i 1869 hadde alle gått ut fra at uranets atomvekt var 120, og at oksydet var et monoksyd. Men Mendelejev kunne ikke få passet uranet inn i kromgruppen som det viste slektskap med uten å anta at det var et dioksyd, og at atomvekten var 240, den høyeste kjente til da. Mendelejevs gruppetilordning er siden blitt frafalt, men det forhindrer ikke at han endelig ga uranet sin rettmessing plass, sist i hans periodiske system, liksom Uranus også var den ytterste planeten - da.

Og siden himmelen over Paris ikke alltid var blå var uranets historie ennå ikke slutt med dette. Da Becquerel leverte inn sin avhandling om nok et tilfelle av gjennomtrengende stråler ved fluorescens la han rimelig nok ikke sine eksperimenter med uransalter helt til side. Uheldigvis skyet det over like etter at han hadde lagt ut platene sine til solbestråling igjen, og det holdt seg overskyet de neste tre dagene. Følgelig, siden han visste at han ikke ville få noen ultrafiolette stråler ut av himmelen, la han platen og krystallene ned i en skuff og konsentrerte seg om andre ting. Ingen vet nøyaktig hvorfor han ga seg til å fremkalle de "ubrukte" platene etter de tre dagene nede i den mørke skuffen. Kanskje var det "vitenskapelig intuisjon." Kanskje var det en djevel som løp i ham. Uansett forandret det historien. Det han fant var, etter ytterligere undersøkelser, at uran avga gjennomtrengende stråler uansett ytre bestråling, uansett alle forandringer i kjemisk og fysisk miljø og at strålingen ikke lot til å svekkes med tiden. Energien til strålene måtte komme fra uranets indre og var en egenskap ved selve metallet.

Til Becquerels skuffelse vakte hans stråler ikke samme oppsikt som Röntgens. Man kunne ikke bruke dem til noe nyttig, slik som å undersøke syke legemsdeler uten å åpne kroppen, og de ble raskt glemt.

D.v.s. med unntak for en polsk innvandrer som studerte ved Sorbonne og trengte noe å skrive doktoravhandling om, noe som helst ingen andre interesserte seg for, slik at hun kunne arbeide i fred med det - Maria Sklodowska - Curie som gift. I 1898 fant hun i samarbeid med sin ektemann Pierre flere andre radioaktive substanser, thorium som var kjent fra før, og de nye grunnstoffene polonium og radium. I 1899 oppdaget André Debierne actinium. Deretter tok det bare av.

Snart eksisterte det en horde slike stoffer som var radioaktive (slik de to Curiene kalte det). Rutherford og Soddy studerte en radioaktiv utdunstning fra thorium som de fant ut var en gass som kanskje var et nytt grunnstoff og kalte den emanasjon. Så fant man ut at både radium og actinium avga slike emanasjoner. Gjennom studier av emanasjonene og et radioaktivt belegg de la etter seg kom de til den revolusjonerende konklusjon at radioaktiv stråling skyldtes grunnstoffomvandlinger.

Under kartleggingen av omvandlingsrekkene brukte man bokstavkoder med moderstoffets navn som utgangspunkt. Snart hadde både thorium, radium og actinium et eget alfabet. Uranets egen omvandlingsrekke ble sent kjent, bortsett fra at William Crookes (en enda mer ornamental person enn Becquerel - bartevoks var et uunnværlig remedium i de dager) tidlig fant uran X, som dannes ut av uranet selv. Under jakten på radiums forfedre fant først Boltwood ionium, radiums far. Deretter fant han ut at uran avga dobbelt så mange alfapartikler som det egentlig burde, og antok at det fantes et uran II i tillegg til det vanlige. Fajans regnet elektrokjemisk, og teoretiserte at uran II måtte stamme fra uran X, men gjennom et mellomledd, som han døpte uran X2. Endelig knøt man det hele sammen ved å postulere at ionium stammet fra uran II. Det var Soddy som ryddet opp i dette flokete systemet etter spektralanalyser av ionium, hvor han fant at det hadde samme spekter som thorium og altså måtte være samme grunnstoff, eller en isotop av det, som han sa. Det viste seg at alle de hordevis med omvandlingsprodukter som var funnet egentlig var isotoper av noen få, nye og gamle grunnstoffer. Uran X var egentlig thorium 234, uran X2 protactinium 234 (og uran Z, som ble funnet senere, protactinium 234m), uran II var uran 234 og ionium var thorium 230.

På samme måte som med ionium fant Otto Hahn og Lise Meitner at protactinium (231) var forløperen til actinium. Og årsaken til at Y mangler i uranalfabetet over er at de brukte Y'en som betegnelse på mellomleddet mellom protactinium og det tredje uranet, actinouran, eller uran 235. Uran Y er thorium 231.

Så var altså uranets vei kartlagt, og grunnstoffet kunne legges tilbake i sin skuff og hvile der. Noen glassverk, noen fargerier og noen fotografer fortsatte å bruke noen små mengder til sine formål. Marie Curie viet et liv til bruken av radiums stråler i medisinen mens kjemikere hist og pist fortsatte å bestemme smeltepunkter og fordampningsvarmer for urans og andre obskure metallers salter.

Men heller ikke Berlin hadde bare blå himler, og et mørke trakk seg over dem da verdens mektige nasjoner skilte lag etter fredsslutningen i Versailles 11. november 1918. Og drøye 14 år senere, den 30/1 1933, ble mørket tettere, da nasjonen som så mange folk før og siden lot seg føre bak lyset av en gal mann som hadde det i kjevene. Men selv i dette tette mørket arbeidet noen videre, noen fordi de måtte det, andre fordi de ville det. En av dem var før nevnte Otto Hahn, nå direktør ved Kaiser-Wilhelm-Institut für Chemie i Berlin-Dahlem. På denne tiden var de fleste hullene i det periodiske system tettet. Bare 43, 61, 85 og 87 sto igjen.

Men dette var ikke de eneste uutfylte plassene. Hva med det uendelige åpne rommet som kom etter nr. 92, altså uran? Her måtte det være ytterligere muligheter til å få navnet sitt knyttet til nye grunnstoffer. Allerede i 1919 hadde Rutherford bombardert nitrogen med alfapartikler og fått en oksygenisotop etter likningen 14N + 4He -> 1H + 17O. I 1932 beviste J. Chadwick nøytronets eksistens, som var spådd av Rutherford, etter å ha observert reaksjonen 9Be + 4He -> 12C + 1n. Og i 1934 rapporterte Marie Curies datter Iréne og hennes ektemann Fréderic Joliot-Curie at de hadde fremstilt den første kunstige radioaktiviteten etter reaksjonen 27Al + 4He -> 1n + 30P. Fosforisotopen 30 går med en halveringstid på 2,5 minutter over til det stabile silisium 30 ved å sende ut positroner.

Alle produktene ved disse reaksjonene, både oksygen, karbon og fosfor, hadde høyere atomnummer enn utgangsstoffene, og dermed ante Hahn (blant andre) at det også var mulig å plusse på uranets 92 med noen enheter. Men ladde partikler som alfa'ene kommer ikke inn i tunge kjerner med høy ladning hvis de ikke akselereres mer enn Hahn hadde redskaper til. Derimot hadde man nå mulighet til å fremskaffe nøytroner, og lage nøytronrike kjerner som økte atomnummeret ved betapartikkelutsendelse, slik det skjedde i mange naturlige radioaktive prosesser. Så i 1935 gikk Hahn i samarbeid med fysikeren Fritz Strassmann i gang med å bombardere uran med nøytroner. Den forrige fysikeren hans, Lise Meitner, hadde han måttet erstatte fordi hun var jøde. Men det varte og rakk uten at man fikk noen resultater. De klarte å finne et uran 239 med 23-minutters halveringstid, men ikke noe grunnstoff 93 som liknet rhenium, slik de ventet. Derimot oppsto det en hel del andre aktiviteter i prøvene.

En spesielt mørk og dyster natt i november 1938 slukket Hahn lyset i laboratoriet, låste og bega seg hjem. Han var urolig. Flere ganger hørte han singling i krystall som fikk ham til å se seg tilbake over skulderen. Ergerlig nok hadde de kjemiske analysene av de nøytronbestrålte prøvene vist resultater som egentlig skulle vært umulige. Uansett hvor grundig uranprøvene hadde blitt renset på forhånd og beskyttet mot forurensninger under forsøket viste tester gang på gang positivt resultat ved sulfatfelling på barium! Et spesielt høyt brak av singlende glass like ved fikk ham til å snu seg og banne innett ved synet av disse karnevalskledde pøblene som var i arbeid ved et butikkvindu. Hahn skyndte seg hjem. Mørket var tungt og klamt og lyden av knust sivilisasjon gikk ham oppetter ryggraden.

Tidligere på året hadde hans forrige fysiker Lise Meitner, som han fortsatt korresponderte med, flyktet til Sverige, der hun innledet et samarbeid med sin nevø O.R.Frisch. Trygt på plass under Stockholms lyse, nordiske himmel gjennomgikk de Hahns forsøksrekke og utarbeidet det teoretiske grunnlaget for et fenomen som kunne forklare den uavlatelige bariumproduksjonen. Nemlig at uranatomet ble delt i to omtrent like deler. Konsekvensene av denne konklusjonen er idag kjent.

Mye energi ble frigjort ved utsendelse av smådeler som alfa- og betapartikler fra radioaktive stoffer. Med skjelvende hender satte Lise Meitner to streker under svaret på regnestykket som viste hvor mye energi som slapp løs når uranatomet delte seg på midten. Dette regnestykket var også foranledningen til brevet som Albert Einstein, Enrico Fermi og andre 30/11 1939 sendte til Franklin D. Roosevelt, og som produserte penger. Penger som bygde verdens første uranmile for Fermi og hans venner i Chicago i 1942. Penger som sendte Robert Oppenheimer og hans venner ut for å plukke giftige manhattan-sopp ute i Arizonaørkenen.

Navnet uran stammer altså fra himmelguden, Uranus på latin, gresk Ouranos, eldre uorsanos, fra indoeuropeisk uer-, auer-, ur- 'vann, regn, våt.' Derfra kommer også f.eks. germansk ura- og norrønt úr 'yr' til moderne norsk yr. Også uvær kan ha samme opprinnelse gjennom norrønt úrvedr. Fra indoeuropeisk ur- gjennom latin urina 'urin' har vi urin. På flere indiske språk betyr uran eller urana himmel, men dette kan være lånt fra gresk.

GEOLOGI
Uran utgjør 0,0003 % av den faste, øvre jordskorpen. Det ligger på en 54. plass i listen over de mest utbredte grunnstoffene der, og på en 10. plass blant de 19 naturlige grunnstoffene i gruppe 3. Dessuten er det tre ganger så mye thorium i verden som uran. Slik har det ikke alltid vært. Hvis en regner med at solsystemet er 4,5 milliarder år gammelt, har det i begynnelsen vært nesten nøyaktig dobbelt så mye uran 238 som det er idag, og 84 ganger så mye uran 235, til sammen 2,6 ganger så mye uran som idag. Til sammenligning lar thoriummengden seg utregne til på denne tiden å ha vært bare 1,25 ganger dagens mengde. Men også mye av dette, kanskje nærmere halvparten, stammer fra uran 236, som med sin halveringstid 23,42 millioner år må ha eksistert i Jordens barndom, men siden har gått over til thorium. Man kan således regne seg til at det var ca. dobbelt så mye uran som thorium da solsystemets grunnstoffer sist ble dannet, men regnestykket blir usikkert bl.a. fordi grunnstoffer som plutonium og curium har isotoper som må ha eksistert i Jordens barndom, og siden har gått over til h.h.v. thorium 232 og uran 235.

Naturlig uran idag har bare to isotoper med selvstendig eksistens, 235 og 238. I tillegg eksisterer det ganske mye 234, altså uran II, som er i radiogen likevekt med 238, d.v.s. at en tilstand er nådd der det dannes like mye som det forsvinner. Mengdeforholdene idag er: 234: 0,005 %, 235: 0,720 %, 238: 99,275 %. Men disse tallene kan variere med så mye som 0,1 % av sine verdier, alt etter funnstedet. I tillegg er det små mengder av andre isotoper som dannes ved naturlige kjernereaksjoner: 233: 0,00000003 %, 236: 0,00000014 %, 239: 1x10-18 %, 240: 3x10-36 %.

Mange kosmologer regner at det har gått 100 millioner år fra den siste grunnstoffdannelsen som har innvirkning for oss til Jorda ble fortettet. Hvis det holder stikk, var prosentene ved Jordas fødsel: 234: 0,004 %, 235: 23 %, 236: 3 %, 238: 74 %. Og atomvakten på det tidspunktet var ca. 237,299.

Som de fleste litt sjeldnere grunnstoffer opptrer uran vidt spredt som et sporelement i mange bergarter og mineraler, og bare når magma har fått størkne langsomt på store dyp eller overopphetet vann har ført med seg oppløste magmastoffer inn i bergsprekker (hydrotermalganger) har egne uranmineraler skilt seg ut. Slike mineraler inneholder ofte mange andre sjeldnere stoffer. De utgjør en slags "berme" som magmaet "kvitter seg med" for å krystallisere hovedmineralene renere. Uran er et tungt metall og mineralene er ofte tunge. Likevel ser det ut til de ofte følger de lettere mineralene opp i jordskorpen, for andelen av uran der er atskillig høyere enn i Jordens indre. Tross dette regnes innholdet av uran og de andre naturlige radioaktivitetene (Th, K, Rb) for å være hovedårsaken til Jordas indre varmeproduksjon. I en kg uran 238 blir hvert år ca. 400 billioner atomer omdannet ved vanlig radioaktiv nedbrytning. Noen få av disse, men likevel så mange som 10 millioner hvert år spaltes spontant. Det er nøytroner fra slik spalting som har hovedansvaret for at det finnes små spor av visse grunnstoffer som egentlig ikke skulle finnes i naturen p.g.a. sin korte halveringstid, slik som neptunium, plutonium, technetium og promethium.

Uranets egne primære mineraler er oftest oksyder eller dobbeltoksyder med titan, niob og tantal, men det forekommer også hyppig sammen med de andre sjeldne jordmetallene i deres mineraler og følger oftere ytterittene enn cerittene. Uranmineraler forvitrer lett når de kommer til overflaten, og danner sekundære mineraler som også inngår i mange sedimentære bergarter, og der gjerne er utkrystallisert fra vannløsning. Alunskiferen i Osloområdet er en svakt metamorfosert sedimentærbergart som inneholder opptil 0,0017 % uran og kan innebære strålefare for de som bor oppå den. De sekundære uranmineralene er oftest komplekse uranylsalter med større eller mindre vanninnhold.

Kobber og særlig kalsium ser ut til å ha en affinitet til uran og forekommer ofte som ekstra kation i disse mineralene. De hyppigste anionene er fosfat, arsenat, karbonat og vanadat.

Usedvanlig mange uranmineraler er kjent, hele 150 i 1981, noe som har sammenheng med alt arbeidet som er gjort for å finne drivverdige forekomster, men også med den store mengden av forskjellige forvitringsprodukter som finnes. Bortsett fra oksygen og hydrogen er de vanligste tilsetningene kalsium med 49, bly med 26, fosfor med 23, arsen med 19, karbon med 16 og natrium, vanadium, kobber, yttrium og barium med 13. Hydrotermalganger utgjør de reneste uranforekomstene, men ikke de økonomisk viktigste. Det meste av det uranet som brytes idag kommer fra sedimenter. I sandstein og fosfatleier hvor uran er utskilt fra vann og i gamle konglomerater hvor stykker av primære uranmineraler har unngått kjemisk forvitring fordi atmosfæren ennå ikke inneholdt oksygen. Som i den svarte, kullrike alunskiferen har uran en sterk tendens til å henge seg etter organisk materiale i sedimenter, og er der ofte redusert fra seks- til fireverdig av hydrogenet i de organiske forbindelsene. Fossiler og forsteinede trestammer inneholder gjerne mye uran, og forekomsten av forsteinet tre er gjerne en indikasjon på at sanden i området er drivverdig på uran. Uran som brytes i gullgruvene i Sørafrika forekommer som tucholitt, en finkornet dispersjon av urandioksydpartikler i en polymerisert hydrokarbonmasse. Det er ikke mulig å gi noen komplett liste over uranmineraler som utvinnes, p.g.a. de mange forskjellige forvitringsmineralene i sedimentene, men de viktigste er: uraninitt og bekblende, UO2 til U3O8, euxenitt/polykras, (Y,Ca,Ce,U,Th)(Nb,Ta,Ti)2O6 fergusonitt, (Y,Ce,U,Fe)(Nb,Ta,Ti)O4, samarskitt, (Y,Ce,U,Ca,Pb)(Nb,Ta,Ti,Sn)2O6, pyroklor/mikrolitt, (Na,Ca,U)2(Ta,Nb,Ti)2O6(O,OH,F), daviditt, (Fe,Ce,U,Y,Ca)6(Ti,Fe,V,Cr)15(O,OH)36, branneritt, (U,Ca,Fe,Th,Y)(Ti,Fe)2O6, carnotitt, K2(UO2)2(VO4)2.3H2O, autunitt, Ca(UO2)2(PO4)2.8-12H2O, tjujamunitt, Ca(UO2)2(VO4)2.4-10H2O, uranofan, Ca(UO2)2Si2O7.6H2O, torbernitt, Cu(UO2)2(PO4)2.8-12H2O, coffinitt, U(SiO4)1-x(OH)4x og thucholitt. De viktigste produsentlandene er Canada, Sørafrika, USA, Australia og Frankrike. Alunskiferen i Osloområdet regnes ikke idag for drivverdig.

KJEMI
Uran er et sølvhvitt og ganske mykt og smibart metall som kan poleres til en høy glans. Det later til å være svakt paramagnetisk og er en forholdsvis dårlig elektrisk leder, omtrent som jern. Det eksisterer i tre allotrope krystallformer. Ved romtemperatur er det rombiske alfa-uran det stabile. Dette går over til det tetragonale beta-uran ved 667 °C, den hardeste og sprøeste av formene, og videre til det nokså bløte gamma-uran som krystalliserer kubisk romsentrert ved 772 °C. Som de andre grunnstoffene i sin gruppe er uranet et uedelt, reaktivt metall som lett forbinder seg både med metaller og ikkemetaller. I luft vil det allerede ved romtemperatur dekkes av et matt, grått oksydlag. Ved oppvarming går oksydasjonen videre og ved 700 grader brenner uranet til oksyd U3O8. Uranpulver er grått til svart og utsatt for selvantennelse i luft. Også med hydrogen, halogener, nitrogen og svovel reagerer uran lett. Det reagerer langsomt med kaldt vann, raskere med varmt, under hydrogenutvikling. Uran løses lett i fortynnet saltsyre, men bare langsomt i salpetersyre og svovelsyre hvis metallet er kompakt. Det angripes ikke av alkalier.

I likhet med molybden og wolfram har uran +6 som det mest stabile oksydasjonstallet. Derfor ble det også satt i gruppe med disse metallene tidligere. Årsaken er at de tre 5f-elektronene ligger mer åpent til for interaksjoner enn 4f-elektronene til det ovenforliggende neodym. Dermed kan de sammen med urans ene 6d-elektron spille lignende rolle som d-elektronene til kromgruppens grunnstoffer.

Likhetene mellom urans og kromgruppens kjemi er åpenbare. Det finnesmange forbindelser med uranylionet, UO22+, som tilsvarer kromyl, CrO22+. Det er også mulig å lage uranater, f.eks. natriumuranat, Na2UO4, tilsvarende Na2CrO4, Na2MoO4 og Na2WO4 og diuranater som Na2U2O7, tilsvarende f.eks. Na2Cr2O7. Ganske tilsvarende som i kromgruppen er også de andre oksydasjonstallene +4, +3, +5 og +2, med de førstnevnte som de mest stabile, og alle oksydasjonstrinnene har sterke farger. Men forskjellene er også klare. kromgruppegrunnstoffene er harde, korrosjonsbestandige og har høye smeltepunkter. Uran er nærmest den rake motsetningen i dette henseendet. Og uranatene er mer dobbeltoksyder enn egentlige salter. Selv med alkalimetallene er de tungtløselige og lite ioniske, med unntak for litiumsaltet Li6UO6.

Uranoksydene har også få sure egenskaper, og mest utpreget basiske. Urans oksygenforbindelser har som oksydene av flere andre grunnstoffer som opptrer med mange forskjellige oksydasjonstall lett for å vise avvik fra formelstøkiometrien. Uranylionet er sterkt tilbøyelig til å danne løselige komplekser med et overskudd av anioner som karbonat-, sulfat- eller oksalationer, f.eks. uranyltrikarbonat: (UO2)(CO3)34-.

I vandig løsning er bare oksydasjonstallene +6, og +4 stabile. +5 og +3 reagerer med vannet, og forbindelser med oksydasjonstall +5 kan ikke krystalliseres fra vannløsning. Uran(III)ionene spalter vann under frigjøring av hydrogen: 2 U3+ + 2 H2O -> 2 U4+ + 2 OH- + H2, mens uranyl(V)ionene disproporsjonerer til uran(IV) og uranyl(VI): 2 UO2+ + 2 H2O -> U4+ + UO22+ + 4 OH-. I sur løsning med pH rundt 2 går denne reaksjonen nokså sakte. Uran(IV) er bestandig overfor vann, men oksyderes langsomt av luft i vannløsning. Som thoriumionet hydrolyserer også uran(IV) sterkt i vann, og kan binde alt fra 0 til 5 hydroksylioner i løsning. Uran(II) er kjent bare fra noen få faste, halvmetalliske forbindelser som UO og US, og uran(II)ioner er ukjente i vannløsning.

Som mineralene har uranforbindelsene ofte vakre farger. Uranylionet har sterk kovalent binding mellom uran og oksygen som danner gode fargesentre i gult, ofte grønnlig eller rødlig. Det samme gjelder uranatene. Bare i heksafluoridet har ionet en edelgasstruktur og er derfor fargeløst. De fireverdige forbindelsene er til vanlig grønne, mens de treverdige er vinrøde til brune, alle i dype, sterke toner.

Uran danner legeringer, intermetalliske forbindelser og andre binære forbindelser med de fleste grunnstoffer øst for gruppe 3 i det periodiske systemet, samt med beryllium. Det danner også et trihydrid, UH3, med metallisk karakter, som egentlig er en løsning av hydrogen i uran. I alle sine oksydasjonstrinn danner uran en mengde forskjellige forbindekser med diverse organiske stoffer.

Analyse:

Skal man finne uran i en prøve er det jo en ting som opplagt skiller det ut fra de fleste andre materialer. Avgir prøven ikke registrerbar stråling inneholder den definitivt ikke uran. En annen indikasjon er mange (men ikke alle) uransalters evne til å fluorescere gulgrønt ved ultrafiolett bestråling. Oppløser man prøven i svovelsyre og tilsetter et overskudd av lut til løsningen fås bunnfall av uranylhydroksyd eller uranater med gul farge hvis prøven inneholdt uran.

Syntese:

Mange uranmineraler er lette å få tak i i Norge, f.eks. alunskiferen i Osloområdet eller mineraler fra noen av de mange pegmatittleiene som finnes mange steder. Men få av disse inneholder uran i noen betydelig mengde. Hvis man ikke kan få tak i bekblende eller et annet stoff som inneholder uran i høy konsentrasjon er en del forarbeide nødvendig.

Knus prøven, bland den med brunstein for å oksydere uranet til seksverdig og oppløs den i svovelsyre. Den sure løsningen nøytraliseres ved å boble ammoniakk gjennom den, og uranet felles så som ammoniumuranat. Men hold nøye kontroll med pH, for hvis løsningen inneholder mye jern eller fosfat vil det falle ut når pH kommer opp til 3,5-4,2 og kan filtreres fra. Uranatet felles ut når pH er 6,5 til 8,0. Det filtreres ut og omdannes til oksyd ved oppheting til 2-300 grader. Oksydet overføres til tetrafluorid ved oppvarming med flussyredamp (forsiktig!) og fluoridet reduseres ved å varme det opp med magnesium. Oksydet kan reduseres direkte også, men fluoridet krever langt mindre oppvarming. Oksydet vil vanligvis ha oksydasjonstall godt over +4, og må reduseres til dioksyd ved oppvarming med hydrogen før det kan overføres fullstendig til tetrafluorid.

Skal du lage atombomber av uranet ditt, må det anrikes, d.v.s. noe eller alt sammen av det ikke-spaltbare uran 238 må fjernes fra isotopblandingen. Det er flere måter å gjøre dette på. Du kan varme opp tetrafluoridet med fluor og få heksafluorid. Heksafluoridet er et flyktig stoff som diffunderer lettere gjennom en serie av finporede filtre hvis uranisotopen er lettere. Et annet middel som har vært mye brukt er et massespektrometer, hvor ioniserte uranholdige molekyler akselereres i et magnetfelt. De lettere isotopene avbøyes da mer enn de tyngre.

Demonstrasjonsforsøk:

Hvis det er å få tak i kan det vises fram forskj. uranforbindelser med forskjellig farge og oksydasjonstall. Vis gjerne fram uranglass også.

Vis uranylnitratets triboluminescens hvis sådant foreligger.

Som prøve på radioaktiviteten kan Becquerels klassiske forsøk brukes. Ta et ark fotografisk kopipapir og pakk det inn i lystett papir, f.eks. emballasjen det er kommet i. Legg en uranforbindelse oppå i begynnelsen av timen og gjør klar bad med fremkallervæske og fiksermiddel (sistnevnte kan jo droppes hvis det ikke er spesiell interesse for å ta vare på eksponeringene.) I slutten av timen tas papiret ut og fremkalles i mørkerommet. En skoletime kan være litt knapt, men det burde bli resultater. Curie'ene brukte elektroskop for å registrere stråling, riktignok et noe mer avansert et enn det vanlige gullbladelektroskopet. Men dette kan også brukes. Hvis uranprøven holdes mellom et ladd elektroskop og en gjenstand av motsatt ladning, vil elektroskopet sakte utlades fordi den ioniserende strålingen gjør luften ledende.

Noen viktige uranforbindelser:

Uran(IV)oksyd. Brunsvarte, rombiske eller kubiske krystaller. Tetthet 10,96 g/cm3, sm.p. 2878 °C. Uløselig i vann. Løses langsomt i syrer under dannelse av fireverdige uransalter. Oksydet kan variere i sammensetning mellom 1,9 til 2,25 oksygenatomer pr. uran, alt etter temperatur og partialtrykk av oksygen i omgivelsene.

Urantetrafluorid. Grønne nålformede krystaller. Tetthet 6,70 g/cm3. Sm.p. 960 °C. Meget tungt løselig i vann. Uløselig i Svake syrer og baser. Løselig i sterke syrer og baser.

Uranheksafluorid. Fargeløse krystaller som klumper seg i fuktig luft. Tetthet 5,060 g/cm3. Sublimerer ved 56,54 °C. Dekomponerer i vann, alkohol og eter. Løselig i karbontetraklorid og kloroform. Uløselig i karbondisulfid. Et reaktivt stoff som har like stor evne til å avgi fluoratomer som fluorgass har selv.

Uranylnitrat. Sitrongule krystaller som klumper seg i fuktig luft. Tetthet 2,807 g/cm3. Sm.p. 60,2 °C. Kok.p. 118 °C. Lettløselig i vann, alkohol, eter, eddiksyre, aceton, alkalier. Uranylnitrat fluorescerer gulgrønt ved bestråling i ultrafiolett. Pulverisert uranylnitrat viser lysfenomener ved gnidning (triboluminescens).

BIOLOGI
Det er ikke kjent at uran spiller noen rolle i det naturlige stoffskiftet hos noen dyre- eller plantearter. Alle uranforbindelser er meget giftige og fremkaller nyre- og leverskader. Også p.g.a. radioaktiviteten må man være forsiktig, spesielt med uranmineraler og gamle uranpreparater som inneholder mye aktive datterprodukter. Uran som er utsatt for fisjon innebærer stor helsefare p.g.a. fisjonsproduktene og må derfor holdes borte fra naturens kretsløp så lenge de er aktive. Disse fisjonsproduktene fordeler seg over et stort område av det periodiske system med topper rundt massetall 95 og 138. Strontium 90 er den farligste, den opptas lett og går inn i benbygningen i stedet for kalsium. Utskillingen er meget langsom og benmargsskader kan gi alvorlige problemer. Jod 131 og cesium 137 tas også opp lett og kan gi skader i skjoldbruskkjertelen og (for Cs 137) i lever, milt og muskelvevet. Disse skilles ut noe raskere. Sr 90 og Cs 137 har begge halveringstider på rundt 30 år og bruker flere hundre år på å forsvinne fullstendig. Jodisotopen blir borte på noen måneder, men har desto høyere aktivitetsnivå. Ved atomkriger og kjernekraftulykker er jod- og kalsiumtabletter uunnværlig fordi de senker inntaket av de farlige nuklidene. Andre isotoper med noen farlighetsgrad er nevnt under med halveringstid og mest utsatte organer:

As 78 1,5 time fordøyelseskanalen, lungene.
Zr 95 64,0 dager -------------"--------------
Nb 95 34,97 dager -------------"--------------
Ru 106 368 dager -------------"--------------
Ba 140 12,75 dager, beinbygningen. Lett inntak. Sakte utskilling.
Ce 144 284,8 dager lungene, beinbygningen, leveren. Sakte utskilling.
Pm 147 2,62 år beinbygningen. Sakte utskilling.

Listen er ikke komplett.

UTNYTTELSE
Uranglass er glass som er tilsatt ammonium- eller natriumdiuranat, h.h.v. (NH4)2U2O7 og Na2U2O7. Alt etter mengden kan man få gule, oransje, brune, grønne eller svarte farger. Også keramikkglasur kan farges på denne måten. Ellers har uran fortsatt et begrenset bruk i fargeteknikk og i fotografi, hvor uranylnitrat brukes som "uranforsterker" eller tonbad. Måling av forholdet uran/bly eller uran 238/234 kan også benyttes til aldersbestemmelse av mineraler.

Men det var oppdagelsen av kjernespaltingen som satte alvorlig fart i uranutnyttelsen. Uran 235 har et spaltningstverrsnitt på 583,54 barn. Barn er egentlig et arealmål, oppkalt etter barn-door (d.v.s. låvedør), og utgjør en titrilliardtedels kvadratmillimeter, omtrent like mye som tverrsnittet av en atomkjerne. Enheten brukes til å angi sannsynligheten for at en bestemt reaksjon mellom et prosjektil og en atomkjerne skal skje. Hvis det ikke eksisterte krefter mellom kjernepartikler ville sannsynligheten for reaksjonen være lik sannsynligheten for at prosjektilet skulle treffe innenfor arealet av kjernetverrsnittet. Verdien som måles med barn er altså et "effektivt areal" beregnet utfra modifikasjonen som kreftene mellom partiklene gir til sannsynlighetene. Fisjonstverrsnittet til thorium 232 er 0,000039 barn (forkortes b), protactinium 231 0,01 b, uran 233 531,1 b, neptunium 237 0,019 b, plutonium 238 16,5 b og plutonium 239 742,5 b.

Tversnittet for de samme nuklidene til å oppta et nøytron uten å spaltes er til sammenligning h.h.v. 7,4 b, 210 b, 47,7 b, 169 b, 547 b og 268,8 b, mens uran 235 har 98,38 b. Men alle disse tverrsnittene gjelder 'termiske' nøytroner, d.v.s. nøytroner som ikke har mer bevegelsesenergi enn alminnelige temperaturbevegelser i molekyler. Hvis energien er høyere vil sannsynligheten for reaksjonene minke fordi de har lett for å rikosjettere fra kjernen.

Når en kjerne av uran 235 opptar et nøytron står den og vipper en stund som en støtt dråpe og lurer på om den skal fortsette som uran 236 eller dele seg. Deler den seg, frigjøres 2-3 nye nøytroner, som i sin tur kan spalte nye urankjerner. Men de nye nøytronene er hurtige og energirike - de har med seg sin del av den meitnerske energien som er sluppet løs. Slike raske nøytroner kan ikke underholde kjedereaksjoner i reaktorer hvor uranet foreligger som oksyd eller karbid og gjerne med naturlig isotopsammensetning. Derfor trengs en moderator, f.eks. grafitt, hvor nøytronene gjennom mange støt og rikosjetter får samme bevegelsesenergi som karbonkjernene.

I rent, anriket uran eller plutonium kan de hurtige nøytronene likevel være nok til at spaltingen foregår eksplosivt, hvis uran- eller plutoniummegnden overstiger en viss, kritisk masse. For rent, metallisk uran 235 regnes kritisk masse å være ca. 20 kg, d.v.s. en kubikkdesimeter. I en reaktor hvor reaksjonen *helst* skal foregå litt mer kontrollert, har man som regel mye mer uran enn dette, men altså ofte som oksyd eller karbid, uanriket, og delt opp i mindre celler. For ytterligere kontroll brukes stoffer som har en sterk tendens til å absorbere termiske nøytroner slik at nøytronfluksen kan minkes. Velegnet til dette er f.eks. kadmium. Isotopen 113, som utgjør 12,22 % av naturlig kadmium har et nøytroninnfangningstverrsnitt på hele 19910 b. Samarium og gadolinium har større (Gd 157 hele 254000 b), men er dyrere. Bor med 3838 b ble brukt sammen med kadmium i Fermis første prøvereaktor. Det er p.g.a. lavt tverrsnitt for nøytroninnfangning at karbonet er velegnet som moderator. Det samme gjelder tungtvann (oksydet av deuterium, den tyngre naturlige isotopen av hydrogen), som er en mye brukt moderator. Vanlig vann går dårligere, for hydrogen 1 har et tverrsnitt for slik innfangning på 0,332 b, mens hydrogen 2 (deuterium) bare har 0,00053 b. Det var behovet for å hindre tyskerne i å utvikle atomkraft som førte til den berømte aksjonen mot tungtvannanleggene på Rjukan under krigen. Ellers må moderatoren bestå av så lette atomkjerner som mulig, da nøytronene mister mye mer energi ved støt mot lette kjerner enn mot tyngre.

Reaktorer som arbeider med høyanriket uran trenger ikke moderator. Nøytronene er da hurtige, og reaktoren kalles også hurtigreaktor. Slike reaktorer er anvendelige til å produsere plutonium av uran 238 eller uran 233 av thorium ved å plassere slike materialer i nøytronfluksen. Reaktorer som brukes til dette kalles hurtige avlsreaktorer. De produserer gjerne mer spaltbart materiale enn de forbruker, og er uunnværlige for kjernevåpenindustrien.

I bomber utvikles temperaturer på flere millioner grader og alt som finnes i nærhet av detonasjonen fordampes. For å hindre at det samme skal skje i reaktorer trenger man et system for transport av varme. Det er også denne varmetransporten som er grunnlag for energiproduksjonen. Denne sirkulasjonen er et sårbart punkt for konstruksjonen, og få anlegg unngår tallrike svikt i sin levetid. Derfor er reservesystemer, helst flere, absolutt nødvendig.

Historiene om gullrushene i 1849 og 94 sto ennå friskt i minnet i de amerikanske veststatene da myndighetene etter krigen lettet litt på lokket for atomhemmelighetene og sendte et nytt "rush" av store og små lykkesøkere ut med geigertellere klikkende i hendene. Mens studentene ved Chicago-universitetet fant seg andre steder å spille squash på og tisket og hvisket om hemmelige saker som foregikk tente Enrico Fermi sin første atom-mile i det gamle squash-rommet deres under tribunene på friidrettsarenaen 2. desember 1942. Robbie Oppenheimers hjernekollegium i Los Alamos måtte vente lenger på sin suksess. Til sin fortvilelse klarte de ikke å få istand en prøvesprenging før 16/7 1945, d.v.s. over to måneder etter at krigen i Europa var slutt. Men heldigvis fantes det en fiende til, som ennå ikke hadde gitt opp. De hadde tapt, men ikke overgitt seg. Diplomati og forhandlingsfølere var i gang, men heldigvis lyktes det å trenere dem så man kunne prøve det nye ødeleggelsesvåpenet på et levende mål. Mange gode, nyttige og lærerike erfaringer ble gjort i Hiroshima 6/8 1945.

Atomkraft er et alternativ til andre energikilder som siden Fermis første spede start har spredd seg til en rekke land verden over. Den innebærer små inngrep i naturen og slipper ikke ut drivhusgasser. Men avfallshåndteringen er et problem og risikoen for ulykker som den i Tsjernobyl og for bevisste angrep som kan skje f.eks. i krigssituasjoner er en fare som kan bli dens bane. Norge har to forskningsreaktorer, en på Kjeller ved Lillestrøm og en i Halden. Der fremstilles ved nøytronbestråling mange radioaktive isotoper som har tallrike kjemiske, tekniske og medisinske anvendelser.

Kjeller-reaktoren ble bygd i 1951 og har alltid hatt rent teknisk-vitenskapelig formål. Halden-reaktoren ble opprinnelig bygd for å gjøre forstudier til kraftproduksjon, men noen slik kom aldri igang i Norge, og reaktoren tjener idag samme formål som den i Kjeller.

Nøytronaktiveringsanalyse er en viktig gren av den analytiske kjemien som baserer seg på at i en prøve som settes inn i nøytronfluksen i en reaktor opptar noen av atomene nøytroner og blir radioaktive isotoper av det samme grunnstoffet. Med kunnskaper om de enkelte nuklidenes karakteristiske gammabølgelengder, halveringstider og tendens til å oppta nøytroner kan nøyaktige resultater fås uten å ødelegge prøvematerialet. Detektorene er så følsomme at bare et fåtall atomer trenger å aktiveres, og prøvene er helt ufarlige å håndtere etter analysen.

Tracerstudier baserer seg på at en radioaktiv isotop oppfører seg kjemisk likt andre isotoper av det samme grunnstoffet. Ved å tilsette et materiale en liten mengde av en radioisotop kan man finne ut mye om stoffskiftet hos dyr og planter, gangen av industrielle prosesser, slitasje av mekaniske komponenter, lekkasjer i rørsystemer o.s.v. som det ville vært vanskelig eller umulig å få til ellers.

Hva hadde den kalde krigen vært uten atombomben? Utallige forfattere av agent-fiction har tjent sitt levebrød på atomhemmeligheter. Linus Pauling, nobelprisvinner i kjemi, førte an et tog i gatene som marsjerte i skyggen av terrorbalansen og fordømte bomben. Men de marsjerte i fred i sine land. Kanskje skyldes denne freden skrekkeffekten av atomarsenalene. Kanskje skyldes det denne skrekkeffekten at stormaktene flyttet sine konflikter ut i periferien og lot fattige bønder i Korea, Vietnam, Etiopia og Afganistan lide for sine ambisjoner. Kanskje, hvis vi ikke hadde hatt atombomben, ville vi fått en tredje verdenskrig 1955-60 som ville befridd de østeuropeiske land for 30 års ekstra lidelser eller kastet oss ut i en ny middelalder. Gudene i sine himler må vite.

I nyere tid har militærvesenet i stater som produserer atomvåpen begynt å bruke depletert eller utarmet uran (depleted uranium eller DU) som panserbrytende ammunisjon. Det depleterte uranet er det som fjernes når man anriker uran på den spaltbare 235-isotopen. Det har den fordelen at det er svært tungt, nesten dobbelt så tungt som bly, like tungt som gull, og mye billigere, og har derfor god virkning på panser. Det er også meget svakt radioaktivt, og har ingen strålingsmessige skadevirkninger. Uheldigvis tyder nye undersøkelser på at det dannes uranstøv i slike mengder når man skyter med DU-ammunisjon at den kjemiske giftvirkningen av uranet kan være livsfarlig for mannskapene.

Hovedkilder:

Prof.dr.phil. Haakon Haraldsen (Asch.konv.leks.5.utg.b.19)
Aamund Salveson "Kjemi" Universitetsforlaget 1967.
Gunnar Hägg "Allmän och oorganisk kemi" Almqvist & Wiksell, Uppsala 1966.
J.H.Gittus "Uranium" Butterworths, London 1963.
Fritz Weigel i "The Chemistry of the Actinide Elements" Chapman & Hall, London-New York 1986.
CRC Handbook of Chemistry anf Physics, 57th ed. 1976-77.
W.Seelmann-Eggebert, G.Pfennig, H.Münzel, H.Klewe-Nebenius "Karlsruher Nuklidkarte," 5.
Auflage 1981, Institut für Radiochemie, Kernforschungszentrum Karlsruhe.
Michael Fleischer "Glossary of Mineral Species" US Geological Survey 1975.
Alfred Romer "Det Aktive Atomet" Cappelen 1963.
Mary Elvira Weeks "Discovery of the Elements" Journal of Chemical Education, Easton, Pennsylvania, 1956.

:-) LEF