યુરેનિયમ

યુરેનિયમ : આવર્તક કોષ્ટકના ત્રીજા સમૂહમાં આવેલ ઍક્ટિનાઇડ શ્રેણીનું વિકિરણધર્મી (radioactive) ધાતુ-તત્વ. સંજ્ઞા U. કુદરતી રીતે મળતાં તત્વોમાં તે સૌથી ભારે છે. આયોડિન, મર્ક્યુરી (પારો) અને સિલ્વર (ચાંદી) જેવાં સામાન્ય જાણીતાં તત્વો કરતાં તેની વિપુલતા વધુ છે, પણ જે ખડકોમાં તે મળે છે તેમાં તેનો જથ્થો ઘણો ઓછો હોય છે. કુદરતમાંથી મળતાં તત્વોમાં પ્રાપ્તિ (2.3 ppm) પ્રમાણે તેનું સ્થાન 48મું છે. સમુદ્રના જળમાં તેનું પ્રમાણ 1–3 × 10^–6 ગ્રા. પ્રતિ લીટર છે. એટલે કે 1.37 × 109 ઘન કિમી. પાણીમાં 4.5 × 10⁹ ટન (4.1 × 10⁹ મેટ્રિક ટન). જીવંત દ્રવ્ય વજનથી 10^–4 થી 10^–9 % યુરેનિયમ ધરાવે છે.

યુરેનિયમ અને તેનાં સંયોજનો 2,000 વર્ષ કરતાં વધુ વર્ષથી ઉપયોગમાં લેવાતાં રહ્યાં છે. ચિનાઈ પાત્રોને રંગવા તેમજ ફોટોગ્રાફીમાં પણ યુરેનિયમ એક રસાયણ તરીકે વપરાશમાં હતું.

1789માં જર્મન રસાયણવિદ માર્ટિન હેન્રિક ક્લેપ્રોથે સૅક્સનીમાંથી મળતી ભૂરાશ પડતી કાળી ખનિજ પિચબ્લેન્ડમાંથી તેની શોધ કરી હતી અને શોધનાં આઠેક વર્ષ અગાઉ (1781માં) શોધાયેલ નવા ગ્રહ યુરેનસ ઉપરથી તેનું નામ યુરેનિયમ પાડવામાં આવ્યું. જોકે ક્લેપ્રોથે ખરેખર તો યુરેનિયમનો ઑક્સાઇડ પ્રાપ્ત કર્યો હતો. 1841માં ફ્રેન્ચ રસાયણશાસ્ત્રી યૂજીન પેલિગોટે પિચબ્લેન્ડમાંનાં અન્ય તત્વોથી શુદ્ધ યુરેનિયમને અલગ પાડ્યું હતું. ફ્રેન્ચ રસાયણવિદ હેન્રી બેકેરલે 1896માં યુરેનિયમના વિકિરણધર્મી ગુણની શોધ કરી તે પછી વૈજ્ઞાનિકોમાં યુરેનિયમ પ્રત્યે વધુ રસ જાગ્રત થયો. નાભિકીય ઊર્જાનો તે મુખ્ય સ્રોત છે. એક ગણતરી પ્રમાણે 0.45 કિગ્રા. યુરેનિયમમાંથી પ્રાપ્ત થતી ઊર્જા 1,000 મેટ્રિક ટન કોલસામાંથી મળતી ઊર્જા બરાબર હોય છે.

1934માં એન્રિકો ફર્મી અને સહકાર્યકરોએ જોયું કે યુરેનિયમ ઉપર ન્યૂટ્રૉનનો મારો ચલાવવામાં આવે તો તે બીટા (β)–વિકિરણધર્મિતા દર્શાવે છે. 1938માં ઑટો હાન અને ફ્રિઝ સ્ટ્રાસમૅને દર્શાવ્યું કે જ્યારે યુરેનિયમને ઉષ્મીય ન્યૂટ્રૉન વડે પ્રતાડિત કરવામાં આવે છે ત્યારે તે પરમાણુ-વિખંડન (fission) પામી ક્રિપ્ટૉન અને બેરિયમ જેવાં હલકાં તત્વો ઉત્પન્ન કરે છે અને સાથે સાથે કેટલીક ઊર્જા મુક્ત કરે છે. 1939માં ફર્મીએ સૂચવ્યું કે આ વિખંડન દરમિયાન ઉત્પન્ન થતા ન્યૂટ્રૉન સતત (continuous) સ્વનિર્ભર (self-sustaining) વિખંડન-પ્રક્રિયા નિપજાવી શકે છે.

[રેડિયમ એ યુરેનિયમની વિખંડન-નીપજ હોવાથી યુરેનિયમની ખનિજો રેડિયમના સ્રોત તરીકે પણ ગણાય છે. (એક ટન યુરેનિયમ ધરાવતી ખનિજ 320 મિગ્રા. રેડિયમ ધરાવે છે.)]

2 ડિસેમ્બર 1942ના રોજ ફર્મી અને અન્ય સહવૈજ્ઞાનિકોએ યુનિવર્સિટી ઑવ્ શિકાગો ખાતે 400 ટન ગ્રૅફાઇટ, 6 ટન યુરેનિયમ ધાતુ અને 58 ટન યુરેનિયમ ઑક્સાઇડ ધરાવતી ભઠ્ઠી(pile)માં પ્રથમ સ્વનિર્ભર નાભિકીય શૃંખલા-પ્રક્રિયા પ્રાપ્ત કરી. આ ઉપરથી યુદ્ધ માટેનો પરમાણુબૉમ્બ અને નાભિકીય ઊર્જાનો શાંતિમય ઉપયોગ ઉદભવ્યાં. નાભિકીય વિસ્ફોટનો પ્રથમ અખતરો અલામૉગોર્ડો (ન્યૂ મેક્સિકો) ખાતે 16 જુલાઈ 1945ના રોજ થયો; જ્યારે પ્રથમ પરમાણુ બૉંબનો ઉપયોગ 6 ઑગસ્ટ 1945ના દિવસે હિરોશીમા પર થયો. 20 ડિસે. 1951માં પ્રયોગાત્મક નાભિકીય ભઠ્ઠી દ્વારા 4 બલ્બ સળગાવી શકે તેટલી વિદ્યુત પ્રાપ્ત થઈ. 1955માં નાભિકીય ઊર્જા દ્વારા ચાલતી નૉટિલસ નામની સબમરીન અમેરિકાએ બનાવી. 2 ડિસે. 1957ના રોજ વિશ્વનું સૌપ્રથમ નાભિકીય ઊર્જા વડે ચાલતું પૂરા કદનું વિદ્યુત-મથક શિપિંગ પૉર્ટ (પેન્સિલવેનિયા) ખાતે શરૂ થયું.

ઉપસ્થિતિ (પ્રાપ્તિ, occurrence) : યુરેનિયમની ખનિજો મુખ્યત્વે કૅનેડા (35.5 %), યુ.એસ. (13 %), દક્ષિણ આફ્રિકા (10 %), ઑસ્ટ્રેલિયા (9.5 %) અને ફ્રાન્સમાં (9 %) મળે છે. અગાઉના સોવિયેત સંઘમાં પણ તેના નિક્ષેપો જોવા મળેલા છે. આ ઉપરાંત એશિયા, દક્ષિણ અમેરિકા અને યુરોપમાં પણ તે મળી આવે છે.

કુદરતમાં પ્રાપ્ત થતું યુરેનિયમ ત્રણ સમસ્થાનિકોનું મિશ્રણ છે, જેમનાં વજનનું પ્રમાણ નીચે પ્રમાણે છે : યુરેનિયમ–238 (²³⁸U), 99.283 %; ²³⁵U, 0.771 %; ²³⁴U, 0.0054 %.

તેની મુખ્ય ખનિજોની વિગતો સારણી 1માં આપી છે.

વિવિધ દેશોમાં યુરેનિયમની અનામતો (U₃O₈ સ્વરૂપે, ટનમાં) નીચે પ્રમાણે હોવાનું માનવામાં આવે છે :

વિવિધ દેશો દ્વારા યુરેનિયમ–સંકેન્દ્રિતો(uranium concentrates)નું ઉત્પાદન 1986માં નીચે પ્રમાણે હતું :

(ઉપરના આંકડાઓમાં સોવિયેત સંઘ અને પૂર્વ યુરોપના આંકડાઓનો સમાવેશ થતો નથી.) ભારતમાં યુરેનિયમની અનામતો (U₃O₈ સ્વરૂપે) 79,000 ટન જેટલી છે; જે પૈકી 49,000 ટન (U₃O₈) વ્યાપારિક ર્દષ્ટિએ ઉપયોગમાં લઈ શકાય તેવી છે. વળી તાંબાની ખાણો 7,800 ટન અને ફૉસ્ફેટ-આધારિત ખાતરના પ્લાન્ટો 1,750 ટન U3O8 આપી શકે તેમ છે. ભારતમાં આ અનામતો બિહાર [જદુગુડા (સિંઘભૂમ), નવા પહા, તુરમદિહ, ભટિન (Bhatin), ગોહાલ (Gohale), કેરુઆ ડુંગરી (Kerua Dungri)], મધ્યપ્રદેશ [બોદલ (Bodal)], કર્ણાટક (ચિકમગલુર), ઉત્તર પ્રદેશ (તેહરી), રાજસ્થાન અને મેઘાલય પ્રદેશોમાં આવેલી છે.

નિષ્કર્ષણ : યુરેનિયમના ઉત્પાદન માટેની પદ્ધતિ કયા ખનિજમાંથી તે મેળવવામાં આવે છે તેના પર આધાર રાખે છે. વળી અયસ્ક(ore)માં યુરેનિયમના ઓછા (1 ટન અયસ્કદીઠ સરેરાશ 1થી 3 કિગ્રા. U₃O₈) પ્રમાણને કારણે યુરેનિયમ મેળવવા માટે અયસ્કના મોટા જથ્થાનું પ્રક્રમણ (processing) કરવું પડે છે.

યુરેનિયમની ખનિજોની રાસાયણિક નિષ્ક્રિયતા તેનું રાસાયણિક રીતનું નિષ્કર્ષણ મુશ્કેલ બનાવે છે; પરંતુ ખનિજોની ઊંચી ઘનતા અને કઠિનતાને લીધે તેનું યાંત્રિક સમૃદ્ધીકરણ(enrichment)- સંકેન્દ્રણ સહેલાઈથી થઈ શકે છે. પિચબ્લેન્ડ(pitchblende)માંથી યુરેનિયમ મેળવવાની પદ્ધતિ નીચે પ્રમાણે છે :

અયસ્કને દળી, ગુરુત્વ(gravity)-પદ્ધતિથી સંકેન્દ્રણ કરી, હવાની હાજરીમાં તેનું નિસ્તાપન કરવામાં આવે છે. આથી તેમાંથી સલ્ફર, ઍન્ટિમની અને આર્સેનિક જેવી અશુદ્ધિઓ દૂર થાય છે. આ પછી તેમાંથી યુરેનિયમને ઓગાળી અલગ પાડવા તેનું ઍસિડ અથવા આલ્કલી વડે નિક્ષાલન (leaching) કરવામાં આવે છે.

વધુ સામાન્ય એવી ઍસિડ-પદ્ધતિમાં નિસ્તાપિત અયસ્કની મૅંગેનીઝ ડાયૉક્સાઇડ અથવા નાઇટ્રિક ઍસિડ જેવા ઉપચાયકોની હાજરીમાં મંદ સલ્ફ્યુરિક ઍસિડ સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી દ્રાવ્ય (અશુદ્ધ) યુરેનાઇલ સલ્ફેટ મળે છે. જે અયસ્કો કાર્બોનેટ અને આલ્કલાઇન મૃદા ધાતુઓ ધરાવતા હોય તે ઍસિડ નિક્ષાલન માટે ખર્ચાળ હોવાથી તેમનું આલ્કલી-નિક્ષાલન કરવામાં આવે છે. આ માટે સોડિયમ કાર્બોનેટનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે; જ્યારે સોડિયમ નાઇટ્રેટ ઉપચાયક તરીકે વપરાય છે. આ પદ્ધતિમાં અયસ્ક વધુ બારીક ભૂકા રૂપે લેવામાં આવે તે જરૂરી છે.

U₃O₈ + 3Na₂CO₃ + (O) → 3Na₂UO₄ + 3CO₂

પીગળેલા જથ્થાનું પ્રથમ પાણી અને ત્યારબાદ મંદ સલ્ફ્યુરિક ઍસિડ વડે નિષ્કર્ષણ કરવામાં આવે છે. આથી યુરેનાઇલ સલ્ફેટ (UO₂SO₄) અને અન્ય દ્રાવ્ય સલ્ફેટો ધરાવતું દ્રાવણ મળે છે. રેડિયમ, બેરિયમ અને લેડના સલ્ફેટ અદ્રાવ્ય રહે છે.

યુરેનાઇલ સલ્ફેટ તેમજ કૉપર, આયર્ન, મૅંગેનીઝ વગેરેના સલ્ફેટ ધરાવતા દ્રાવણમાં વધુ પ્રમાણમાં સોડિયમ કાર્બોનેટ ઉમેરવાથી યુરેનિયમ સોડિયમ યુરેનાઇલ કાર્બોનેટ તરીકે દ્રાવણમાં રહે છે, જ્યારે કૉપર વગેરે અવક્ષિપ્ત થાય છે.

UO₂(SO₄)₂ + 2Na₂CO₃ → Na₂UO₂(CO₃)₂ + Na₂SO₄ દ્રાવણને ગાળી લઈ, ગાળણ(filtrate)ને હાઇડ્રોક્લૉરિક ઍસિડ વડે એસિડિક બનાવી તેનું સંકેન્દ્રણ કરવામાં આવે છે. આ રીતે સોડિયમ ડાઇયુરેનેટ (Na₂U₂O₇ . 7H₂O)ના (યુરેનિયમના પીળા ઑક્સાઇડ તરીકે ઓળખાતા) પીળા સ્ફટિક મળે છે.

2Na₂UO₂(CO₃)₂ + 2HCl → Na₂U₂O₇ + 2NaCl + H₂O + 4CO_2↑

નાઇટ્રિક ઍસિડ સાથેની પ્રક્રિયાથી Na₂U₂O₇ યુરેનાઇલ નાઇટ્રેટ [UO₂(NO₃)₂]માં ફેરવાય છે. આ નાઇટ્રેટને ગરમ કરવાથી તે યુરેનિયમનો ઑક્સાઇડ, U₃O₈ આપે છે. વિકલ્પે સોડિયમ ડાઇયુરેનેટ ધરાવતા દ્રાવણને એમોનિયમ સલ્ફેટના દ્રાવણ સાથે ગરમ કરવાથી એમોનિયમ ડાઇયુરેનેટના અવક્ષેપ મળે છે, જેને બરાબર તપાવવાથી U₃O₈ મળે છે.

Na₂U₂O₇ + (NH₄)₂SO₄ → (NH₄)₂U₂O₇ + Na₂SO₄

(NH₄)₂U₂O₇ → 2UO₃ + 2NH₃ + H₂O

6UO₃ → 2U₃O₈ + O₂

ઝીણી કચરેલી ખનિજનું નાઇટ્રિક ઍસિડ સાથે પક્વન કરવાથી પણ યુરેનાઇલ નાઇટ્રેટ મળે છે; જેમાંથી U₃O₈ મેળવી શકાય છે. જરૂર પડ્યે યુરેનાઇલ નાઇટ્રેટના દ્રાવણનું ટ્રાઇબ્યૂટાઇલ ફૉસ્ફેટ વડે નિષ્કર્ષણ કરી તેને સંકેન્દ્રિત કરવામાં આવે છે.

યુરેનિયમ ઑક્સાઇડનું ઍલ્યુમિનિયમ થર્માઇટ વિધિથી અથવા કાર્બન, મૅગ્નેશિયમ કે હાઇડ્રોજન વડે (1,500° સે) અપચયન કરવાથી ધાતુ મળે છે.

3U₃O₈ + 16Al → 8Al₂O₃ + 9U

U₃O₈ + 8H₂ → 3U + 8H₂O

આ ઉપરાંત યુરેનિયમ ટેટ્રાફ્લોરાઇડ(UF₄)નું સ્ટીલના બૉમ્બમાં કૅલ્શિયમ કે મૅગ્નેશિયમ વડે અપચયન કરવાથી કે પિગલિત (fused) સોડિયમ યુરેનિયમ ક્લોરાઇડ(Na₂UCl₆)નું નિષ્ક્રિય વાતાવરણ- (હાઇડ્રોજન)માં કાર્બનના વીજધ્રુવો વાપરી વિદ્યુત-વિભાજન કરવાથી પણ યુરેનિયમ મેળવી શકાય છે. સોડિયમ ક્લોરાઇડ અને કૅલ્શિયમ ક્લોરાઇડના સંગલિત-કુંડ(fused bath)માં UF₄નું વિદ્યુત-વિભાજન કરીને મોટા પાયા પર ધાતુનું ઉત્પાદન કરી શકાય છે.

ગુણધર્મો : ભૌતિક ગુણધર્મો : યુરેનિયમની તાજી સપાટી દેખાવમાં સ્ટીલ જેવી સફેદ હોય છે, પણ હવામાં ખુલ્લી રહેતાં તે ચળકાટ ગુમાવી થોડા દિવસોમાં તપખીરિયા (brown) રંગની બને છે. શુદ્ધ યુરેનિયમ ઘનવર્ધનીય અને પ્રતન્ય હોઈ પોલાદ સાથે મિશ્રધાતુઓ બનાવે છે. સામાન્ય તાપમાને તેને ઢાળી શકાય છે તેમજ તેનાં પતરાં બનાવી શકાય છે. ધાતુને ગરમ કરતાં પ્રથમ તે બરડ બને છે, પણ તાપમાન વધારતાં સ્થિતિસ્થાપક બને છે. આ ફેરફારનું કારણ તેનાં ત્રણ વિવિધ રૂપો (allotropes) છે :

કુદરતમાંથી તેના ત્રણ સમસ્થાનિકો (isotopes) મળી આવે છે, જેમનાં વજનથી ટકાવારી પ્રમાણ નીચે પ્રમાણે છે :

        સમસ્થાનિક     વિપુલતા       અર્ધઆયુ (વર્ષ)

        ²³⁴U            0.0054                2.446 × 10⁵

        ²³⁵U            0.711                  7.038 × 10⁷

        ²³⁹U            99.283                4.4683 × 10⁹

યુરેનિયમના કેટલાક ભૌતિક ગુણધર્મો સારણી 2માં આપ્યા છે.

રાસાયણિક ગુણધર્મો : જલીય દ્રાવણમાં ચાર ઉપચયન-અવસ્થા ધરાવતા યુરેનિયમ આયનો માલૂમ પડ્યા છે : U⁺³ (લાલ), U⁺⁴ (લીલો), UO⁺₂ (અસ્થાયી), અને UO₂⁺² (પીળો).

હવાની હાજરીમાં ગરમ કરવાથી યુરેનિયમ સળગે છે અને ઑક્સાઇડ બનાવે છે.

3U + 4O₂ → U₃O₈

યુરેનિયમ કાર્બન સાથે કાર્બાઇડ, નાઇટ્રોજન સાથે નાઇટ્રાઇડ અને હાઇડ્રોજન સાથે હાઇડ્રાઇડ આપે છે.

U ઊકળતા પાણીનું વિઘટન કરી ડાયૉક્સાઇડ આપે છે.

U + 2H₂O → UO₂ + 2H₂

ઉત્પન્ન થયેલો હાઇડ્રોજન યુરેનિયમ સાથે પ્રક્રિયા કરી હાઇડ્રાઇડ આપે છે. અત્યંત બારીક ચૂર્ણિત ધાતુ સામાન્ય તાપમાને પણ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.

હેલોજનો સાથે જુદા જુદા તાપમાને પ્રક્રિયા થતાં યુરેનિયમનાં હેલાઇડ સંયોજનો મળે છે. આ પૈકી હેક્ઝાફ્લોરાઇડ (UF₆) અગત્યનો છે, કારણ કે વાયુમય-પ્રસરણ (gaseous diffusion) વિધિ દ્વારા ²³⁸U અને ²³⁵U સમસ્થાનિકોને અલગ પાડી શકાય છે.

મંદ સલ્ફ્યુરિક ઍસિડમાં ઓગળીને યુરેનિયમ +4 ઉપચયન-સ્થિતિ ધરાવતાં સંયોજનો બનાવે છે.

U + 2H₂SO₄ → U(SO₄)₂ + 2H₂

સાંદ્ર સલ્ફ્યુરિક ઍસિડ સાથે તે સલ્ફર ડાયૉક્સાઇડ, જ્યારે સાંદ્ર નાઇટ્રિક ઍસિડ સાથેની પ્રક્રિયાથી નાઇટ્રોજનના ઑક્સાઇડ ઉત્પન્ન કરે છે.

આલ્કલીની તેના ઉપર અસર થતી નથી.

સંયોજનો :

ઑક્સાઇડ : યુરેનિયમના ઑક્સાઇડ શુદ્ધ યુરેનાઇલ નાઇટ્રેટને ગરમ કરીને મેળવાય છે. 300° સે.થી નીચા તાપમાને ડાયૉક્સાઇડ, UO₂ મળે છે. 430° સે.થી ઊંચા તાપમાને U₃O₈ બને છે. હાઇડ્રોજન પેરૉક્સાઇડ (H₂O₂) સાથેની પ્રક્રિયાથી યુરેનિયમ પેરૉક્સાઇડ પ્રાપ્ત થાય છે. તેને ગરમ કરતાં તેનું વિઘટન થઈ ટ્રાયૉક્સાઇડ મળે છે. 600° સે. તાપમાને હાઇડ્રોજનની હાજરીમાં ટ્રાયૉક્સાઇડનું અપચયન થઈ ડાયૉક્સાઇડ પ્રાપ્ત થાય છે.

હાઇડ્રાઇડ : 100 વાતા.ના દબાણે 500600° સે. તાપમાને યુરેનિયમ હાઇડ્રોજન સાથે સંયોજાઈ હાઇડ્રાઇડ બનાવે છે.

2U + 3H₂ → 2UH₃

તે સફેદ, બરડ પદાર્થ છે, વિદ્યુતનો સુવાહક છે. ભારે પાણીના પૃથક્કરણ માટે તેનો ઉપયોગ થાય છે.

યુરેનાઇલ નાઇટ્રેટ [UO₂(NO₃)₂.9H₂O] : યુરેનિયમ ઑક્સાઇડને નાઇટ્રિક ઍસિડમાં ઓગાળવાથી અથવા યુરેનાઇલ ક્લોરાઇડના દ્રાવણની સિલ્વર નાઇટ્રેટ સાથેની પ્રક્રિયાથી મળે છે :

UO₂ + 2HNO₃ → UO₂(NO₃)₂ + H₂O

UO₂Cl₂ + 2AgNO₃ → UO₂(NO₃)₂ + 2AgCl

તે જલદ્રાવ્ય પદાર્થ છે. દ્રાવણને ઉકાળતાં તેનું જલવિભાજન થાય છે. એમોનિયમ ક્લોરાઇડ સાથે ગરમ કરતાં તે યુરેનસ ઑક્સાઇડ બનાવે છે. યુરેનાઇલ નાઇટ્રેટ આલ્કલી ક્ષાર સાથે સંકીર્ણ ક્ષાર તથા દ્વિનાઇટ્રેટ બનાવે છે. તેનો ઉપયોગ ફોટોગ્રાફીમાં તેમજ પ્રયોગશાળામાં ગુણદર્શક પૃથક્કરણમાં પ્રક્રિયક તરીકે વપરાય છે.

હેલાઇડ : યુરેનિયમના અનેક હેલાઇડો છે. આ પૈકી હેક્ઝાફ્લોરાઇડ અગત્યનો છે. UO₂ અને હાઇડ્રોફ્લોરિક ઍસિડ વચ્ચેની પ્રક્રિયાથી UF₄ બને છે, જે ફ્લોરિન સાથે UF₆ આપે છે :

તે સફેદ ઘન પદાર્થ છે અને ઓરડાના તાપમાને તેનું બાષ્પદબાણ 120 મિમી જેટલું હોય છે.

કાર્બધાત્વિક સંયોજનો : રેનોલ્ડ અને વિલ્કિન્સને 1956માં આછા તપખીરિયા રંગનો [U(C₅H₅)₃Cl] બનાવ્યો હતો. તેમાંના હેલોજનનું અન્ય હેલોજનો વડે અથવા આલ્કૉક્સિ, આલ્કિલ (alkyl), ઍરાઇલ (aryl) અથવા BH₄ સમૂહો વડે વિસ્થાપન થઈ શકે છે.

[U(h⁸–C₈H₄(Ph₄)₂] – એ હવામાં સ્થાયી સંકીર્ણ છે.

ઉપયોગો : નાભિકીય (કેન્દ્રકીય, nuclear) ઊર્જાના આગમન અગાઉ યુરેનિયમના ઉપયોગો મર્યાદિત હતા. કાચ અને સિરૅમિકને પીળો રંગ આપવામાં, ફોટોગ્રાફીમાં વપરાતા લૅમ્પની બનાવટમાં, ઊન, રેશમ અને અન્ય કાપડ રંગવામાં બંધક તરીકે તેનાં સંયોજનો વપરાય છે. યુરેનિયમ ઍસિટેટનો ઉપયોગ ગુણદર્શક (qualitative) પૃથક્કરણમાં સોડિયમ આયનના પરીક્ષણમાં થાય છે. એમોનિયા માટેની હાબર (Haber) વિધિમાં યુરેનિયમ ધાતુ તેમજ કાર્બાઇડનો ઉપયોગ ઉદ્દીપક તરીકે થઈ શકે છે. કૅન્સરના ઇલાજમાં પણ યુરેનિયમનો ઉપયોગ સૂચવાયેલો છે.

યુરેનિયમનો મુખ્ય ઉપયોગ નાભિકીય (nuclear) અથવા પરમાણુ (atomic) ઊર્જા ઉત્પન્ન કરવા માટે થાય છે. ²³⁵U ધીમા ન્યૂટ્રૉન વડે સહેલાઈથી વિખંડન (fission) પામે છે અને સ્વપોષી (સ્વનિર્ભર, self-sustaining) શૃંખલા-પ્રક્રિયા આપે છે. આવી નાભિકીય ભઠ્ઠીમાં વિમંદક (moderator) તરીકે ગ્રૅફાઇટ, ભારે પાણી વગેરે વપરાય છે. ²³⁸U ધીમા ન્યૂટ્રૉન વડે વિખંડન પામતો નથી; પણ તે ન્યૂટ્રૉનને ગ્રહી લઈ પ્લુટોનિયમ ²³⁹Pu ઉત્પન્ન કરે છે, જે વિખંડનીય (fissionable) છે.

બંને તત્વો (²³⁵U અને ²³⁹Pu) નાભિકીય ઊર્જા ઉત્પન્ન કરવા માટે ઇંધન તરીકે તેમજ પરમાણુબૉંબ બનાવવા વપરાય છે.

ચિત્રા સુરેન્દ્ર દેસાઈ