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Uran ist ein chemisches Element mit dem Symbol U und der Ordnungszahl 92 im Periodensystem der Elemente. Es gehört zur Gruppe der Actinoide (7. Periode, f-Block). Uran wurde 1789 von Martin Heinrich Klaproth aus dem Mineral Pechblende isoliert. Es ist nach dem Planeten Uranus benannt. Uran ist ein radioaktives Metall. Seine Radioaktivität wurde 1896 von Henri Becquerel entdeckt. In Mineralen enthaltenes und damit natürlich auftretendes Uran besteht zu etwa 99,3 % aus dem Isotop 238U und zu 0,7 % aus 235U.
Eine besondere Bedeutung erhielt Uran erst nach der Entdeckung der Kernspaltung im Jahre 1938: Das Uranisotop 235U ist – wie einige andere Nuklide mit ungerader Neutronenzahl – durch thermische Neutronen relativ gut spaltbar, es ist jedoch die einzige bekannte natürlich vorkommende Substanz, die zu einer Kernspaltungs-Kettenreaktion fähig ist. Deshalb wird es in Kernkraftwerken und Kernwaffen als Primärenergieträger genutzt und hat eine große wirtschaftliche Bedeutung erlangt.
Das Uranisotop 235U wird in Kernkraftwerken zur Energiegewinnung genutzt. Das Isotop 238U kann in Brutreaktoren eingesetzt werden, um Plutonium herzustellen. Das Isotop 235U kommt in nur geringer Konzentration (etwa 0,72 %) im natürlichen Uran vor und wird durch Anreicherung konzentriert. Die zurückbleibende Fraktion wird auch abgereichertes Uran genannt (Abreicherung).
235U ist neben Plutonium das wichtigste Ausgangsmaterial für den Bau von Kernwaffen und Zündsätzen für Wasserstoffbomben.
Aufgrund seines hohen Absorptionsquerschnittes für ionisierende Strahlung wird abgereichertes Uran (depleted uranium, DU) in einigen Ländern in Abschirmblechen in der Atomindustrie eingesetzt. Im Flugzeugmodell Boeing 747 (Jumbo Jet) wurde es wegen seiner hohen Dichte als Gegengewicht im Heck eingesetzt.
Plutonium ist ein chemisches Element mit dem Symbol Pu und der Ordnungszahl 94. Im Periodensystem der Elemente gehört es zur Gruppe der Actinoide (7. Periode, f-Block) und zählt auch zu den Transuranen. Plutonium ist ein giftiges und radioaktives Schwermetall. Benannt wurde es nach dem Zwergplaneten Pluto. Es gehört zu den schwersten in der Natur vorkommenden Elementen. Dabei wird das Element aber nur in kleinsten Spuren in sehr alten Gesteinen gefunden. Größer ist die Menge, die künstlich in Kernkraftwerken erzeugt wird.
Als eines der wenigen spaltbaren Elemente spielt es eine wichtige Rolle für den Betrieb von Kernkraftwerken und den Bau von Kernwaffen. So war das Spaltmaterial der Atombombe, die am 9. August 1945 auf Nagasaki abgeworfen wurde, Plutonium.
239Pu wird zusammen mit angereichertem Uran zu MOX-Brennelementen verarbeitet. Die MOX-Brennelemente werden in Leichtwasserreaktoren und mit etwa zehnfach höherer Anreicherung der spaltbaren Isotope in schnellen Brütern verwendet.
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