Unterschied zwischen Uran und Thorium

Hauptunterschied - Uran gegen Thorium

Uran und Thorium sind bekannte radioaktive Elemente, die in der Natur in erheblichen Mengen vorkommen. Sie gehören zur Aktinidenreihe des f-Blocks des Periodensystems. Sowohl Uran als auch Thorium sind schwach radioaktive Elemente und setzen sich aus einer Reihe radioaktiver Isotope zusammen. Da sie schwach radioaktiv sind, haben einige Isotope von Uran und Thorium unterschiedliche Anwendungen. Diese chemischen Elemente können aufgrund ihrer Radioaktivität auch gefährlich sein. Der Hauptunterschied zwischen Uran und Thorium ist das Uran hat ein natürlich vorkommendes spaltbares Isotop, während Thorium keine spaltbaren Isotope aufweist.

Wichtige Bereiche

1. Was ist Uran?
      - Definition, Radioaktivität, Isotope, Anwendungen
2. Was ist Thorium?
      - Definition, Radioaktivität, Isotope, Anwendungen
3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Uran und Thorium?
      - Überblick über allgemeine Funktionen
4. Was ist der Unterschied zwischen Uran und Thorium?
      - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Spaltbares Material, Isotop, radioaktiver Zerfall, Radioaktivität, Thorium, Uran

Was ist Uran?

Uran ist ein radioaktives chemisches Element mit der Ordnungszahl 92 und dem Symbol U. Uran gehört zu der Gruppe der Aktiniden im Periodensystem der Elemente. Es befindet sich im f-Block des Periodensystems. Das Atomgewicht des stabilsten und am häufigsten vorkommenden Isotops von Uran beträgt etwa 238,02 amu. Die Elektronenkonfiguration von Uran kann als [Rn] 5f angegeben werden³6d¹7s².

Bei Raumtemperatur und -druck ist Uran ein festes Metall. Der Schmelzpunkt von Uran liegt bei etwa 1132^ODer Siedepunkt beträgt etwa 4130^OC. Uran kann einige stabile positive Oxidationsstufen aufweisen, da Uran 6 Valenzelektronen hat.

Es gibt mehrere Isotope von Uran. Das am häufigsten vorkommende Isotop ist Uran-238. (Die Abundanz beträgt etwa 99%). Uran-235 und Uran-234 sind auch in der Natur zu finden. Sie sind jedoch in Spuren vorhanden. Uran-235 ist unter diesen Isotopen sehr wichtig, da es das einzige spaltbare Isotop ist, das natürlich vorkommt. Daher wird Uran häufig in Kernkraftwerken und Atomwaffen eingesetzt.

Abbildung 1: Modell des Uran 235 Atoms

Uran-238 wird als fruchtbares Material bezeichnet, da dieses Element selbst nicht spaltbar ist, sondern zu einem Isotop gemacht werden kann, das eine Kettenreaktion durch ein anderes Verfahren wie etwa das Beschießen mit einem Hochgeschwindigkeitsneutron aufrechterhalten kann.

Abbildung 2: Einige Reaktionen von Uranoxiden

Uranelement kann Oxide bilden. Die Salze des Urans sind wasserlöslich. Sie können in wässrigen Lösungen je nach Oxidationszustand unterschiedliche Farben geben. Darüber hinaus kann Uran Halogenide wie UF4 und UF6 bilden. Diese Fluoride entstehen, wenn Uranmetall mit HF (Fluorwasserstoff) oder F reagiert₂ (Fluorgas).

Was ist Thorium?

Thorium ist ein radioaktives chemisches Element mit der Ordnungszahl 90 und dem Symbol Th. Thorium gehört zur Aktinidenreihe des f-Blocks im Periodensystem der Elemente. Es befindet sich bei Raumtemperatur und -druck im festen Zustand. Die elektronische Konfiguration von Thorium ist [Rn] 6d²7s². Das Atomgewicht des stabilsten und am häufigsten vorkommenden Isotops von Thorium beträgt etwa 232,038 amu.

Abbildung 3: Chemische Struktur des Thoriumatoms

Der Schmelzpunkt von Thorium liegt um 1750^OC und der Siedepunkt liegt bei 4785^OC. Der häufigste Oxidationszustand von Thorium ist 4, da die Anzahl der Valenzelektronen in Thorium 4 beträgt. Es können jedoch auch andere Oxidationszustände wie +3, +2 und +1 auftreten. Dies sind schwache basische Verbindungen.

Thorium hat eine Reihe von Isotopen. Das stabilste und am häufigsten vorkommende Isotop ist Thorium-232. (Die Abundanz beträgt etwa 99%). Andere Isotope werden in sehr geringen Mengen gefunden. Thorium ist hochreaktiv und kann verschiedene Verbindungen bilden. Thorium kann an der Bildung von anorganischen und Koordinationsverbindungen beteiligt sein.

Da Thorium häufiger ist als Uran, kann Thorium als Alternative zu Uran in Kernkraftwerken verwendet werden. Thorium ist jedoch aufgrund seiner Radioaktivität gefährlich. Thorium zerfällt jedoch langsam und neigt dazu, Alphastrahlung abzugeben. Daher kann die kurzzeitige Einwirkung von Thorium kein Risiko verursachen (da die Alphastrahlung nicht durch unsere Haut dringen kann)..

Ähnlichkeiten zwischen Uran und Thorium

• Uran und Thorium sind radioaktive Elemente.
• Beide Elemente unterliegen einem langsamen Alpha-Zerfall.
• Beide Elemente befinden sich in der Aktinidenreihe des f-Blocks des Periodensystems der Elemente.
• Beide Elemente haben natürlich vorkommende Isotope.
• Beide chemischen Elemente werden in Kernkraftwerken und Atomwaffen eingesetzt.

Unterschied zwischen Uran und Thorium

Definition

Uran: Uran ist ein radioaktives chemisches Element mit der Ordnungszahl 92 und dem Symbol U.

Thorium: Thorium ist ein radioaktives chemisches Element mit der Ordnungszahl 90 und dem Symbol Th.

Schmelzpunkt und Siedepunkt

Uran: Der Schmelzpunkt von Uran liegt bei etwa 1132^ODer Siedepunkt beträgt etwa 4130^OC.

Thorium: Der Schmelzpunkt von Thorium liegt um 1750^ODer Siedepunkt liegt bei etwa 4785^OC.

Isotope

Uran: Uran hat mehrere Isotope, einschließlich eines natürlich vorkommenden spaltbaren Isotops.

Thorium: Thorium hat mehrere Isotope, es gibt jedoch keine natürlich vorkommenden spaltbaren Isotope.

Anzahl der Valenzelektronen

Uran: Uran hat 6 Valenzelektronen.

Thorium: Thorium hat 4 Valenzelektronen.

Fülle

Uran: Uran ist weniger reichlich als Thorium.

Thorium: Thorium ist häufiger als Uran.

Fazit

Uran und Thorium sind zwei der drei Elemente, die einen radioaktiven Zerfall erleiden können und in der Natur vergleichsweise in großen Mengen vorkommen. Dies sind jedoch gefährliche Elemente, die aufgrund ihrer Radioaktivität zu verschiedenen Krankheiten in unserem Körper führen können. Die Einwirkung einer kleinen Menge über einen sehr kurzen Zeitraum ist jedoch möglicherweise nicht so schädlich, da diese Elemente dazu neigen, einen Alpha-Zerfall zu erleiden, und der Zerfall tritt sehr langsam auf.

Verweise:

1. “Thorium - Elementinformationen, Eigenschaften und Verwendungen | Periodensystem. “Royal Society of Chemistry, hier erhältlich. Abgerufen am 4. September 2017.
2. „Uran“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 31. August 2017, hier verfügbar. Abgerufen am 4. September 2017.
3. Kirk Sorensen, leitender Technologe, Flibe Energy | 28. September 2016. „Was ist der Unterschied zwischen Thorium- und Uran-Kernreaktoren?“ Maschinendesign, 10. Oktober 2016, hier erhältlich. Abgerufen am 4. September 2017.

Bildhöflichkeit:

1. "U-235" Von Stefan-Xp - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. "Uran-Trioxid-Bildung" von InXtremis - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
3. “1802359” (Public Domain) über Pixabay