우라늄

원자번호 92의 원소로서 기호 U로 표시된다.

존재

자연에 존재하는 원소 중에서는 원자번호가 가장 크다. 지각 중에 널리 분포되어 100종 이상의 광물에 함유되어 있다. 토양에도 0.3 ~ 100 ppm 정도 존재한다. 특히 인산광물(phosphate)에는 200 - 500 ppm의 높은 량이 존재한다.

에너지 자원

핵연료 또는 그 원료물질로서 사용되며 원자력발전의 세계적 보급·확대와 함께 중요한 에너지자원이 되고 있다.

천연우라늄에는 0.72%의 우라늄-235와 99.28%의 우라늄-238, 미량의 우라늄-234가 존재한다. 이중 우라늄-235가 핵분열 물질이며 우라늄-238은 중성자포획후 플루토늄-239로 변환되어야 핵분열이 가능한 핵원료 물질이다.

중수로, 흑연가스로 등 중성자 흡수가 극히 적은 원자로 구성에서는 천연 우라늄을 연료로 사용할 수 있으나, 경수로, 고온가스로, 고속로에서는 우라늄-235를 농축하여 연료로 사용한다.

특성

금속우라늄은 밀도 19.05 g/cm³, 융점 1,132 ^oC이다. 융점 이하에서 결정구조가 다른 α, β, γ의 3상이 있으며 전이점은 각각 668 ^oC, 774 ^oC이다. 이들 전이점에서의 체적의 급변 또는 연소가 진행될 때의 체적팽창 때문에 금속 우라늄은 주로 연구용 원자로의 연료로서 사용되어 왔다. 사용온도와 연소도가 높은 발전로의 연료로서는 보다 안정한 이산화우라늄의 상태로 사용되며, 또 정련, 재처리에서는 우라닐 이온의 상태에서 사용된다.

자료갱신 : 2018/06/07 Jhchang