第 92 號元素:鈾U · Uranium

鈾ㄧㄡˋ(四聲)Uranium

注音 ㄧㄡˋ(四聲)·音同「又」

主要分類(決定顏色) · 金屬性:金屬

鈾(Uranium):鈾金屬
鈾金屬照片:未具名 · Public domain · Wikimedia Commons
原子序
92
元素符號
U
標準原子量
238.03± 0.01
週期
7
族
—
區塊
f 區

電子排布

[Rn]5f36d17s2

原子結構與電子殼層分布

  1. K n=12
  2. L n=28
  3. M n=318
  4. N n=432
  5. O n=521
  6. P n=69
  7. Q n=72

簡介

天然存在的重放射性元素。鈾-235 可進行核分裂,是核能發電的主要燃料。

原子序 89–103,逐步填入 5f 軌域,全部具放射性。

資料附註

  • 本表未指定族:IUPAC 第 3 族工作小組 2021 年的臨時報告指出,第 3 族應為 Sc、Y、La、Ac 還是 Sc、Y、Lu、Lr,無法以客觀方式判定,屬於慣例選擇;本表採用報告提議的折衷方案 Sc、Y、Lu、Lr。

元素科學故事 · 鈾(U)

古羅馬的黃色玻璃

已對照來源· 版本 2026-10-18

西元 79 年作黃色釉料與拿坡里附近羅馬別墅含 1% 氧化鈾的玻璃(LANL)、1789 年 Klaproth 研究瀝青鈾礦並以天王星命名、天王星發現於 1781 年(CIAAW)、Klaproth 取得的是氧化物、1841 年 Péligot 以鉀還原分離(Jefferson Lab、LANL)、1896 年 Becquerel 發現放射性(Jefferson Lab)、銀白弱放射性且比鉛密約 70%、鈾-235 為唯一天然可被熱中子分裂的同位素、比汞銀鎘多(LANL)、0.7204% 鈾-235 與二氧化鈾核能發電(Jefferson Lab),皆已對照 PubChem 收錄的 Los Alamos、Jefferson Lab、CIAAW 與 IUPAC IPTEI 原文。

早在西元 79 年,人們就用鈾的氧化物替陶瓷釉料上黃色;義大利拿坡里附近的一座古羅馬別墅中,曾發現含 1% 氧化鈾的黃色玻璃。

以天王星命名

1789 年,德國化學家 Martin Heinrich Klaproth 研究瀝青鈾礦,認為其中含有新元素,並以八年前才被發現的天王星(Uranus)為它命名。不過他取得的其實是鈾的氧化物;1841 年,法國化學家 Eugène-Melchior Péligot 才用鉀還原,分離出純的金屬鈾。

放射性的發現

1896 年,法國物理學家 Antoine Henri Becquerel 在一份鈾的樣品中,首次偵測到放射性。純鈾是帶弱放射性的銀白色金屬,密度比鉛高約 70%。

核能的燃料

天然的鈾中只有約 0.72% 是鈾-235,它是唯一天然存在、能被熱中子分裂的同位素。鈾通常以二氧化鈾的形式用在核能發電中。Los Alamos 指出,鈾其實並不稀有,比汞、銀或鎘都多。

延伸思考天然鈾中只有約 0.72% 是能分裂的鈾-235。你覺得這個比例,會對使用鈾作為核燃料帶來什麼挑戰?

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參考來源

  1. PubChem Element: Uranium(收錄 Los Alamos National Laboratory、Jefferson Lab 與 CIAAW 的元素資料)已查閱 2026-10-18