O símbolo químico do urânio é U; seu número atômico (número de prótons em seu núcleo) é 92. Sua massa atômica média (prótons mais nêutrons) é 238, e é geralmente escrito urânio-238. Um elemento é identificado pelo seu número atómico, que nunca muda. A massa atômica de alguns elementos, no entanto, pode não ser constante devido a variações no número de seus nêutrons. Os átomos que possuem tais características são chamados de isótopos. Os principais isótopos de urânio natural são o urânio-238 (99,3%) e o urânio-235, o mais ativo dos dois, com 0,7%.

O urânio é um elemento branco prateado da série actinídea, cerca de 20% mais denso que o chumbo e é o único elemento físsil que ocorre naturalmente na Terra. Ele ocorre em muitos minerais e é usado principalmente como fonte de energia nuclear por fissão do radioisótopo urânio – 235.

Onde se encontra o urânio?

O urânio é encontrado em muitas áreas da crosta terrestre. O urânio é mais comum do que o estanho, cerca de 40 vezes mais comum do que a prata e 500 vezes mais comum do que o ouro. É encontrado na maioria das rochas e sedimentos, água do mar, aquíferos e fontes termais. Normalmente a quantidade de urânio em uma determinada área é muito pequena, mas onde existem certas condições geológicas, o urânio pode ser mais concentrado e pode ser recuperado economicamente.

Energia do Urânio

Alguns isótopos como os do urânio são instáveis e liberam partículas atômicas à medida que se desintegram em formas menos complexas. Este processo é chamado radioatividade. Quando os neutrões das partículas atômicas atingem outros átomos de urânio-235, cada átomo se separa, liberando mais neutrões e calor. Esta atividade, chamada fissão nuclear, é a força que impulsiona toda a energia nuclear atual. Quando há concentração suficiente de urânio-235 na mistura, o processo de fissão pode se sustentar, produzindo uma reação em cadeia, e liberando enormes quantidades de energia.

Aquando passa pela fissão, o combustível enriquecido torna-se cada vez mais contaminado com subprodutos da atividade, reduzindo a eficiência do processo de reação. Após algum tempo, esse chamado combustível ‘gasto’ deve ser substituído por material fresco e enriquecido. As instalações de geração de energia elétrica nuclear normalmente requerem novo combustível a cada quatro anos.

O urânio natural não contém urânio-235 suficiente para produzir a fissão. O combustível da usina nuclear, portanto, deve ser enriquecido a partir de seu 0,7% natural a cerca de 4,0%. Devido aos baixos níveis de enriquecimento, este combustível não pode explodir como uma bomba atómica (o enriquecimento de grau de armas aproxima-se dos 100%. O combustível nuclear, o uso mais comum do urânio, é uma fonte surpreendentemente eficiente de energia limpa para a geração de eletricidade em todo o mundo. Através da fissão, um átomo de urânio – 235 pode libertar 50 milhões de vezes mais energia – cerca de 200 milhões de electrões volts – em comparação com a combustão de um único átomo de carbono – cerca de 4 electrões volts. Como mostra o gráfico abaixo, a energia nuclear, alimentada com urânio enriquecido, e a energia hidrelétrica são a carga de base, opções de baixo carbono para fornecer eletricidade.