Известно около 100 минералов У.; промышленное значение имеют 12 из них (см. Урановые руды
).
В ходе геологической истории содержание У. в земной коре уменьшилось за счёт радиоактивного распада; с этим процессом связано накопление в земной коре атомов РЬ, Не. Радиоактивный распад У. играет важную роль в энергетике земной коры, являясь существенным источником глубинного тепла.
Физические свойства. У. по цвету похож на сталь, легко поддаётся обработке. Имеет три аллотропические модификации – a, b и g с температурами фазовых превращений: a®b 668,8±0,4°C, b® g 772,2 ± 0,4 °С; a-форма имеет ромбическую решётку a
= 2.8538
,
b
= 5,8662
,
с
= 4,9557
), b-форма – тетрагональую решётку (при 720 °С
а
= 10,759
,
b
= 5,656
), g-форма – объёмноцентрированную кубическую решётку (при 850°C
а =
3,538
). Плотность У. в a-форме (25°C) 19,05 ± 0,2
г/см>3, t>пл
1132 ± 1°С;
t>kип
3818 °С; теплопроводность (100–200°C), 28,05
вт/
(
м
·
К
)
[0,067
кал/
(
см
·
сек
·°С)], (200–400 °C) 29,72
вт/
(
м
·
К
) [0,071
кал/
(
см
·
сек
·°С)]; удельная теплоёмкость (25°C) 27,67
кдж/(кг
·
К
) [6,612 кал/(г·°С)]; удельное электросопротивление при комнатной температуре около 3·10
>-7ом
·
см,
при 600°C 5,5·10
>-7 ом
·
см;
обладает сверхпроводимостью при 0,68
±
0,02К; слабый парамагнетик, удельная магнитная восприимчивость при комнатной температуре 1,72·10
>-6
.
Механические свойства У. зависят от его чистоты, от режимов механической и термической обработки. Среднее значение модуля упругости для литого У. 20,5·10>-2Мн/м>2
[20,9·10>-3кгс/мм>2
] предел прочности при растяжении при комнатной температуре 372–470 Мн/м>2
[38–48 кгс/мм>2
],
прочность повышается после закалки из b- и g-фаз; средняя твёрдость по Бринеллю 19,6–21,6·10>2Мн/м>2
[200–220 кгс/мм>2
].
Облучение потоком нейтронов (которое имеет место в ядерном реакторе
) изменяет физико-механические свойства У.: развивается ползучесть и повышается хрупкость, наблюдается деформация изделий, что заставляет использовать У. в ядерных реакторах в виде различных урановых сплавов.
У. – радиоактивный элемент
.
Ядра >235
U и >233
U делятся спонтанно, а также при захвате как медленных (тепловых), так и быстрых нейтронов с эффективным сечением деления 508·10>-24 см>2
(508 барн
) и 533·10>-24 см>2
(533 барн
) соответственно. Ядра >238
U делятся при захвате только быстрых нейтронов с энергией не менее 1 Мэв;
при захвате медленных нейтронов >238
U превращается в >239
Pu,
ядерные свойства которого близки к >235
U. Критич. масса У. (93,5% >235
U) в водных растворах составляет менее 1