El símbolo químico del uranio es U; su número atómico (número de protones en su núcleo) es 92. Su masa atómica media (protones más neutrones) es de 238, y generalmente se escribe uranio-238. Un elemento se identifica por su número atómico, que nunca cambia. Sin embargo, la masa atómica de algunos elementos puede no ser constante debido a variaciones en el número de sus neutrones. Los átomos que poseen estas características se denominan isótopos. Los principales isótopos del uranio natural son el uranio-238 (99,3%) y el uranio-235, el más activo de los dos, con un 0,7%.

El uranio es un elemento de color blanco plateado de la serie de los actínidos, aproximadamente un 20% más denso que el plomo, y es el único elemento fisible de origen natural en la Tierra. Se encuentra en muchos minerales y se utiliza principalmente como fuente de energía nuclear por fisión del radioisótopo uranio – 235.

¿Dónde se encuentra el uranio?

El uranio se encuentra en muchas zonas de la corteza terrestre. El uranio es más común que el estaño, unas 40 veces más común que la plata y 500 veces más común que el oro. Se encuentra en la mayoría de las rocas y sedimentos, en el agua de mar, en los acuíferos y en las aguas termales. Normalmente, la cantidad de uranio en una zona determinada es muy pequeña, pero cuando se dan ciertas condiciones geológicas, el uranio puede estar más concentrado y puede recuperarse económicamente.

Energía del uranio

Algunos isótopos como los del uranio son inestables y liberan partículas atómicas al desintegrarse en formas menos complejas. Este proceso se llama radiactividad. Cuando los neutrones de las partículas atómicas chocan con otros átomos de uranio-235, cada átomo se divide, liberando más neutrones y calor. Esta actividad, denominada fisión nuclear, es la fuerza que impulsa toda la energía nuclear actual. Cuando hay una concentración suficiente de uranio-235 en la mezcla, el proceso de fisión puede mantenerse, produciendo una reacción en cadena y liberando enormes cantidades de energía.

Mientras se produce la fisión, el combustible enriquecido se contamina cada vez más con subproductos de la actividad, reduciendo la eficiencia del proceso de reacción. Al cabo de un tiempo, este combustible llamado «gastado» debe ser sustituido por material fresco y enriquecido. Las instalaciones de generación eléctrica nuclear suelen necesitar combustible nuevo cada cuatro años aproximadamente.

El uranio natural no contiene suficiente uranio 235 para producir la fisión. Por lo tanto, el combustible de las centrales nucleares debe ser enriquecido desde su nivel natural del 0,7% hasta aproximadamente el 4,0%. Debido a los bajos niveles de enriquecimiento, este combustible no puede explotar como una bomba atómica (el enriquecimiento para armas se aproxima al 100%. El combustible nuclear, el uso más común del uranio, es una fuente de energía limpia asombrosamente eficaz para generar electricidad en todo el mundo. Mediante la fisión, un átomo de uranio – 235 puede liberar 50 millones de veces más energía – unos 200 millones de electronvoltios – en comparación con la combustión de un solo átomo de carbono – unos 4 electronvoltios. Como se muestra en el siguiente gráfico, la energía nuclear, alimentada con uranio enriquecido, y la energía hidroeléctrica son opciones de carga base y de baja emisión de carbono para suministrar electricidad.