для открытого шара – около 50 кг, для шара с отражателем – 15 – 23
кг;
критическая масса
>233
U – примерно
>1
/
>3
критической массы
>235
U.
Химические свойства. Конфигурация внешней электронной оболочки атома У. 7s>2
6d>1
5f>3.
У. относится к реакционноспособным металлам, в соединениях проявляет степени окисления + 3, + 4, + 5, + 6, иногда + 2; наиболее устойчивы соединения U (IV) и U (VI). На воздухе медленно окисляется с образованием на поверхности плёнки двуокиси, которая не предохраняет металл от дальнейшего окисления. В порошкообразном состоянии У. пирофорен и горит ярким пламенем. С кислородом образует двуокись UO>2
, трёхокись UO>3
и большое число промежуточных окислов, важнейший из которых U>3
O>8
. Эти промежуточные окислы по свойствам близки к UO>2
и UO>3
. При высоких температурах UO>2
имеет широкую область гомогенности от UO>1,60
до UO>2,27
. С фтором при 500–600°C образует тетрафторидирд (зелёные игольчатые кристаллы, малорастворимые в воде и кислотах) и гексафторид UF>6
(белое кристаллическое вещество, возгоняющееся без плавления при 56,4°C); с серой – ряд соединений, из которых наибольшее значение имеет US (ядерное горючее). При взаимодействии У. с водородом при 220 °С получается гидрид UH>3
; с азотом при температуре от 450 до 700 °С и атмосферном давлении – нитрид U>4
N>7
, при более высоком давлении азота и той же температуре можно получить UN, U>2
N>3
и UN>2
; с углеродом при 750–800°C – монокарбид UC, дикарбид UC>2
, а также U>2
C>3
; с металлами образует сплавы различных типов (см. Урановые сплавы
).
У. медленно реагирует с кипящей водой с образованием UO>2
и H>2
, с водяным паром – в интервале температур 150–250 °С; растворяется в соляной и азотной кислотах, слабо – в концентрированной плавиковой кислоте. Для U (VI) характерно образование иона уранила UO>2>2 +
; соли уранила окрашены в жёлтый цвет и хорошо растворимы в воде и минеральных кислотах; соли U (IV) окрашены в зелёный цвет и менее растворимы; ион уранила чрезвычайно способен к комплексообразованию в водных растворах как с неорганическими, так и с органическими веществами; наиболее важны для технологии карбонатные, сульфатные, фторидные, фосфатные и др. комплексы. Известно большое число уранатов (солей не выделенной в чистом виде урановой кислоты), состав которых меняется в зависимости от условий получения; все уранаты имеют низкую растворимость в воде.
У. и его соединения радиационно и химически токсичны. Предельно допустимая доза (ПДД) при профессиональном облучении 5 бэр
в год.
Получение. У. получают из урановых руд, содержащих 0,05–0,5% U. Руды практически не обогащаются, за исключением ограниченного способа радиометрической сортировки, основанной на излучении радия, всегда сопутствующего урану. В основном руды выщелачивают растворами серной, иногда азотной кислот или растворами соды с переводом У. в кислый раствор в виде UO