基本信息
元素名：鈾（Yóu）Uranium（英）
鈾的面板 
鈾在元素周期表中的位置 元素符號：U
原子序數：92
原子量：238.02891
族丨周期丨區：n/a丨7丨f
元素類別：錒系金屬
電子構型：[Rn]7s²5f³6d¹
2,8,18,32,21,9,2
半衰期：447萬年
命名：以天王星的名稱Uranus命名
發現：1789年由馬丁·克拉普羅特（Martin Heinrich Klaproth）于德國柏林發現；1841年由Eugène-Melchior Péligot于法國巴黎首次提純
CAS號：7440-61-1
元素性質
物理性質
材料性質
熱力性質
| 熔點 | 1405.3 K 1135 ℃ (排名：第41位) |
| 沸點 | 4404 K 3927 ℃ (排名：第17位) |
| 熔化熱丨汽化熱 | 9.14 kJ/mol (排名：第34位)丨420 kJ/mol (排名：第20位) |
| 比熱容 | 27.665 J/(mol·K) (排名：第84位) |
電磁性質
| 電氣類型 | 導體 |
| 電阻率 | 2.8×10⁻ ⁷ Ω·m |
| 電導率 | 3.6×10⁶ S/m |
| 磁性 | 順磁性 |
| 質量磁化率丨摩爾磁化率 | 2.16×10⁻⁸ m³/kg丨5.14×10⁻⁹ m³/mol |
| 逸出功 | (3.63 to 3.9) eV |
| 超導點 | 0.68 K |
原子性質
反應性質
| 氧化態 | 6 5 4 3 2 1 |
| 電負性 | 1.38（鮑林標度） |
| 電離能 | 第一：597.6 kJ/mol 第二：1420 kJ/mol |
原子性質
| 能項符號 | ⁵L₆ |
| 原子半徑 | 175 pm |
| 共價半徑 | 196±7 pm |
| 範德華半徑 | 186 pm |
| 電子構型 | 晶體結構 |
 鈾的電子構型圖解  鈾的電子排布模型 |  底心正交 |
核性(最長壽命同位素）
| 半衰期 | 447萬年 | 已知同位素 | ²¹⁷U丨²¹⁸U丨²¹⁹U丨²²⁰U丨²²¹U丨²²²U丨²²³U丨²²⁴U丨²²⁵U丨²²⁶U丨²²⁷U丨²²⁸U丨²²⁹U丨²³⁰U丨²³¹U丨²³²U丨²³³U丨²³⁴U丨²³⁵U丨²³⁶U丨²³⁷U丨²³⁸U丨²³⁹U丨²⁴⁰U丨²⁴¹U丨²⁴²U （共26種） |
| 壽命 | 645萬年 (排名：第36位) | ||
| 比放射性 | 12.44 kBq/g | ||
| 衰變模式 | α 放射 | ||
| 核自旋 | ²¹⁷U：1/2⁻ | ||
| 中子截面 | 7.57 b | 穩定同位素 | 無 |
| 中子質量吸收 | 5×10⁻⁴ m²/kg | 同位素豐度 | ²³⁸U：99.2745%丨²³⁵U：0.72%丨²³⁴U：0.0055% |
豐度資料
| 原子豐度 | 質量豐度 | ||
| 宇宙 | 1×10⁻¹º% (排名：第78位) | 宇宙 | 2×10⁻⁸% (排名：第79位) |
| 太陽 | 4×10⁻¹º% (排名：第70位) | 太陽 | 1×10⁻⁷% (排名：第57位) |
| 流星 | 1×10⁻⁷% (排名：第78位) | 流星 | 9.8×10⁻⁷% (排名：第78位) |
| 海洋 | 8.6×10⁻⁹% (排名：第43位) | 海洋 | 3.3×10⁻⁷% (排名：第25位) |
| 地殼 | 1.5×10⁻⁵% (排名：第56位) | 地殼 | 1.8×10⁻⁴% (排名：第51位) |
| 人體 | 3×10⁻⁹% (排名：第41位) | 人體 | 1×10⁻⁷% (排名：第39位) |
發現歷史
史前天然裂變
1972年，法國物理學家弗朗西斯·佩蘭（Francis Perrin）分別在西非加彭奧克洛的3個礦床中，發現了15處古天然核反應堆，今天已不再活躍。該礦床的年齡為17億年，當時地球上的鈾中，鈾-235佔3%。在適當環境下，這足以激發並維持核連鎖反應。
史前套用
人類最早使用鈾的天然氧化物，可以追溯到公元79年以前。當時氧化鈾被用來為陶瓷上黃色的彩釉。1912年，牛津大學的R. T. Gunther在義大利那不勒斯灣波希裏坡海角（Cape Posillipo）的古羅馬別墅中，發現了含1%氧化鈾的黃色玻璃。從歐洲中世紀晚期開始，波希米亞約阿希姆斯塔爾（既今捷克亞希莫夫）的居民就使用哈布斯堡銀礦中提取的瀝青鈾礦來製造玻璃。19世紀初，人們所知的鈾礦僅在以上的地點。
現代發現
鈾元素是由德國化學家馬丁·克拉普羅特發現的。1789年，他在位于柏林的實驗室中，把瀝青鈾礦溶解在硝酸中，再用氫氧化鈉中和，成功沉淀出一種黃色化合物（可能是重鈾酸鈉）。克拉普羅特假設這是一種未知元素的氧化物，並用炭進行加熱，得出黑色的粉末。他錯誤地認為這就是新發現的元素，但其實該粉末才是鈾的氧化物。他以威廉·赫歇爾在八年前發現的天王星（Uranus）來命名這種新元素，而天王星本身是以希臘神話中的天神烏拉諾斯命名的。同樣地，鈾之後的鎿（Neptunium）以海王星（Neptune）命名，其後的鈈（Plutonium）則以冥王星（Pluto）命名。
1841年，巴黎中央工藝學校（Conservatoire National des Arts et Métiers）分析化學教授尤金-梅爾希奧·皮裏哥把四氯化鈾和鉀一同加熱，首次分離出鈾金屬。19世紀時人們不意識到鈾的危險性，因此發展了各種鈾的日常套用，其中包括歷史流傳下來的陶瓷和玻璃上色。
1896年，亨利·貝可勒爾在位于巴黎的實驗室中，使用鈾元素發現了放射性。貝可勒爾將硫酸鈾鉀鹽（K₂UO₂(SO₄)₂）放在照相底片上，並置于抽屜當中。取出之後，他發覺底片出現了霧狀影像。他得出結論，鈾會發出一種不可見光或射線，在底片上留下了影像。
基本性質
物理性質
鈾是元素周期表中第七周期MB族元素，錒系元素之一，是重要的天然放射性元素，元素符號U，原子序數92，原子量238.0289。在整個元素序列中，大約到鐵的位置以後，每個原子核都有分裂的趨勢，隻是由于閘門阻止著才未分裂。在自然界發現的最後一個元素鈾，有最弱的閘門，1936年由哈恩和他的同事斯特拉斯曼在實驗中第一次打破的，就是這個元素。鈾原子有92個質子和92個電子，其中6個是價電子。鈾是銀白色金屬，熔點1132.5℃，沸點3745℃，密度18.95g/cm³，電阻率30.8X10⁻⁸n"m，抗拉強度450MPa，屈服強度207MPa，彈性模數172GPa。鈾的熱中子吸收截面為7.60b，鈾有15種同位素，其原子量從227～240。所有鈾同位素皆不穩定，具有微弱放射性。鈾的天然同位素組成為：²³⁸U（自然豐度99.275%，原子量238.0508，半衰期4.51×10⁹a)，²³⁵U（自然豐度0.720%，原子量235.0439，半衰期7.00×10⁸a)，²³⁴U（自然豐度0.005%，原子量234.0409，半衰期2.47×10⁵a)。其中235u是惟一天然可裂變核素，受熱中子轟擊時吸收一個中子後發生裂變，放出總能量為195MeV，同時放2～3個中子，引發鏈式核裂變；²³⁸U是製取核燃料鈈的原料。
化學性質
鈾的外電子層構型為[Rn]5f³6d¹ 7s²，有+3，+4，+5，+6四種價態，其中+4和+6價化合物穩定。鈾的化學性質活潑，能和所有的非金屬作用（惰性氣體除外），能與多種金屬形成合金。空氣中易氧化，生成一層發暗的氧化膜，高度粉碎的鈾空氣中極易自燃，塊狀鈾在空氣中易氧化失去金屬光澤，在空氣中加熱即燃燒，鈾能與所有非金屬反應，250℃下和硫反應，400℃下和氮反應生成氮化物，1250℃下和碳反應生成碳化物，250～300℃下和氫反應生成UH₃，UH₃在真空350～400℃下分解，放出氫氣。鈾與鹵素反應生成鹵化物，鈾能與汞、錫、銅、鉛、鋁、鉍、鐵、鎳、錳、鈷、鋅、鈹作用生成金屬間化合物，金屬鈾緩慢溶于硫酸和磷酸，有氧化劑存在時會加速溶解，鈾易溶于硝酸，鈾對鹼性溶液呈惰性，但有氧化劑存在時，能使鈾溶解，鈾及其化合物均有較大的毒性，空氣中可溶性鈾化合物的允許濃度為0.05mg/m³，不溶性鈾化合物允許濃度為0.25mg/m³，人體對天然鈾的放射性允許劑量，可溶性鈾化合物為7400Bq，不溶性鈾化合物為333Bq。
分布範圍
鈾通常被人們認為是一種稀有金屬，盡管鈾在地殼中的含量很高，比汞、鉍、銀要多得多，但由于提取鈾的難度較大，所以它註定了要比汞這些元素發現的晚得多。盡管鈾在地殼中分布廣泛，但是隻有瀝青鈾礦和鉀釩鈾礦兩種常見的礦床。
地殼中鈾的平均含量約為百萬分之2.5，即平均每噸地殼物質中約含2.5克鈾，這比鎢、汞、金、銀等元素的含量還高。鈾在各種岩石中的含量很不均勻。例如在花崗岩中的含量就要高些，平均每噸含3.5克鈾。在地殼的第一層（距地表 20 km）內含鈾近 1.3×10¹⁴ 噸。依此推算，一立方公裏的花崗岩就會含有約一萬噸鈾。海水中鈾的濃度相當低，每噸海水準均隻含3.3毫克鈾，但由于海水總量極大(海水中總含鈾量可達 4.5×10⁹ 噸)，且從水中提取有其方便之處，所以目前不少國家，特別是那些缺少鈾礦資源的國家，正在探索海水提鈾的方法。
由于鈾的化學性質很活潑，所以自然界不存在遊離的金屬鈾，它總是以化合狀態存在著。已知的鈾礦物有一百七十多種，但具有工業開採價值的鈾礦隻有二、三十種，其中最重要的有瀝青鈾礦（主要成分為八氧化三鈾）)、品質鈾礦（二氧化鈾）、鈾石和鈾黑等。很多的鈾礦物都呈黃色、綠色或黃綠色。有些鈾礦物在紫外線下能發出強烈的熒光。正是鈾礦物（鈾化合物）這種發熒光的特徵，才導致了放射性現象的發現。
雖然鈾元素的分布相當廣，但鈾礦床的分布卻很有限。鈾資源主要分布在美國、加拿大、南非、西南非、澳大利亞等國家和地區。據估計，已探明的工業儲量到1972年已超過一百萬噸。中國鈾礦資源也十分豐富。
鈾及其一系列衰變子體的放射性是存在鈾的最好標志。人的肉眼雖然看不見放射性，但是借助于專門的儀器卻可以方便地把它探測出來。因此，鈾礦資源的普查和勘探幾乎都利用了鈾具有放射性這一特點：若發現某個地區岩石、土壤、水、甚至植物內放射性特別強，就說明那個地區可能有鈾礦存在。
基本用途
在居裏夫婦發現鐳以後，由于鐳具有治療癌症的特殊功效，鐳的需要量不斷增加，因此許多國家開始從瀝青鈾礦中提煉鐳，而提煉過鐳的含鈾礦渣就堆在一邊，成了“廢料”。然而，鈾核裂變現象發現後，鈾變成了最重要的元素之一。這些“廢料”也就成了“寶貝”。從此，鈾的開採工業大大地發展起來，並迅速地建立起了獨立完整的原子能工業體系。
