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第一章铀的性质及分布教学目的：让学生了解铀的基本知识、性质及分布特征，铀的用途。
教学重点和难点：铀的性质和分布。
主要教学内容及要求：了解铀的性质，理解铀在自然界中的分布特征，掌握铀在自然界中的存在形式。
铀矿地质是以铀为为研究对象，研究铀的地球化学特征，铀矿物的特征、鉴别方法，铀矿床的类型及其特征的一门学科。
一、铀的性质铀位于周期表上第Ⅲ族，属于锕系元素，其原子序数为92，原子量为238.027。
铀在自然界有三种同位素，其分布量及半衰期列于表1-1。
表1-1 铀天然同位素分布量及半衰期原子序数原子量铀同位素分布量，% 半衰期，年238U (UⅠ) 99.275 4.51×109235U (AcU)0.7196 7.1×10892 238234U (UⅡ) 0.0054 2.44×105 238U和235U是重要的核原料。
铀原子呈似椭圆形，其短半径为1.4Å，长半径为1.65Å，泛用1.534Å。
其离子半径大小随价态和配位数不同而有变化。
配位数为6的U4+离子半径为0.97Å。
铀具有3个不饱和的电子层——最外层、次外层和外数第三层，列于表1-2。
铀的价电子层结构为5f36d17s2。
由于不仅最外层电子参与成键，而且次外层和外数第三层的电子也参与成键，所以铀具有变价的特性。
铀失去全部价电子后的最外层电子结构为6s26p6，即次外层电子为8个，趋于惰性气体型，故属亲氧元素。
就铀的三种同位素的原子核来说，238U由92个质子和146个中子组成，238U由92个质子和143个中子组成，234U由92个质子和142个中子组成。
当原子核中中子数大大超过质子数时，原子核将产生自发的衰变，这就是铀的天然放射性。
（一）、铀的物理性质金属铀具金属光泽，呈银白色，微带淡蓝色调。
比重19.04。
熔点1132.3℃，沸点3818℃。
硬度比铜稍软，为240—260公斤/毫米2(布氏硬度)。
美丽的铀矿石铀矿有土状、粉末状、块状等等，有些土状的铀矿被称为铀黑，而块状的则被称为沥青铀矿。
铀矿石是具有放射性的危险矿物。
他们除了可以提取铀用于核工业外，还可以从中提取到镭和其他稀土元素。
铀，一种极为稀有的放射性金属元素，在地壳中的平均含量仅为百万分之二，其形成可工业利用矿床的几率比其他金属元素要小得多。
铀矿是矿石家族的“玫瑰花”，色彩艳丽，却具放射性。
铀矿石有上百种，今择其二十六种，详细介绍。
一、脂铅铀矿【化学组成】天然的铀氧化物的混合物，是晶质铀矿氧化后和水化合最后阶段的产物。
【形态】往往呈致密块体和皮壳，产于许多著名的晶质铀。
【成因及产状】脂铅铀矿常常含有铅和钍的氧化物以及大量的水，是一种铀氧化物的混合物。
为块体或覆着在其他矿物上的壳状。
这种矿物的外观变化很大，有些呈树脂状，故此得名。
二、斜水钼铀矿【化学组成】UMoO6(H2O)2·2H2O【晶体结构】单斜晶系,斜方柱晶类。
【物理性质】细晶粒，摩氏硬度2，比重4.6。
【成因及产状】一种铀矿。
罕见矿物，产出于铀矿脉之粘土矿物蚀变带内。
三、铜铀云母【化学组成】 Cu[UO2]2[PO4]2·12H2O【晶体结构】四方晶系。
【形态】板状、短柱状晶体，横断面四边形或八边形。
【物理性质】颜色鲜艳，翠绿色。
条痕较浅，淡绿色。
透明。
玻璃光泽，解理面珍珠光泽。
参差状断口。
摩氏硬度2-2.5，比重3.22-3.60，解理{001}完全。
性脆，具强放射性。
紫外光下发黄绿色荧光。
【鉴定特征】以其鲜明的颜色 , 四方板状晶形，强放射性等为特征。
【成因及产状】次生矿物，产于原生铀矿床的氧化带中是铀矿床较普遍产出的矿物，形成于酸性环境。
【主要用途】提取铀的原料之一。
【其它】世界上著名的产地有德国、西班牙、英国、澳大利亚和美国等。
四、铁铀云母【化学组成】Fe2+(H2O)8[UO2(PO4)]2【晶体结构】单斜晶系，薄板状晶体。
【物理性质】颜色，橄榄绿、青铜黄色、黄色。
铀矿石性质物理性质：铀是元素周期表中第七周期MB族元素，锕系元素之一，是重要的天然放射性元素，元素符号U，原子序数92，原子量238.0289。
在整个元素序列中，大约到铁的位置以后，每个原子核都有分裂的趋势，只是由于闸门阻止着才未分裂。
在自然界发现的最后一个元素铀，有最弱的闸门，1936年由哈恩和他的同事斯特拉斯曼在实验中第一次打破的，就是这个元素。
铀原子有92个质子和92个电子，其中6个是价电子。
铀是银白色金属，熔点1132.5`C，沸点3745℃，密度18.95g/cm3，电阻率30.8×10-8n"m，抗拉强度450MPa，屈服强度207MPa，弹性模数172GPa。
铀的热中子吸收截面为7.60b，铀有15种同位素，其原子量从227-240。
所有铀同位素皆不稳定，具有微弱放射性。
铀的天然同位素组成为：238u （自然丰度99.275%，原子量238.0508，半衰期4.51X109a)，235U（自然丰度0.720%，原子量235.0439，丰衰期7.00X108a)，234U（自然丰度0.005%，原子量234.0409，丰衰期2.47X105a)。
其中235u是惟一天然可裂变核素，受热中子轰击时吸收一个中子后发生裂变，放出总能量为195MeV，同时放2~3个中子，引发链式核裂变；238U是制取核燃料钚的原料。
化学性质：铀的外电子层构型为[Rn]5f36dl7s2，有+3，+4，+5，+6四种价态，其中+4和+6价化合物稳定。
铀的化学性质活泼，能和所有的非金属作用（惰性气体除外），能与多种金属形成合金。
空气中易氧化，生成一层发暗的氧化膜，高度粉碎的铀空气中极易自燃，块状铀在空气中易氧化失去金属光泽，在空气中加热即燃烧，铀能与所有非金属反应，250℃下和硫反应，400℃下和氮反应生成氮化物，1250℃下和碳反应生成碳化物，250-300℃下和氢反应生成UH3，UH3在真空350-400℃下分解，放出氢气。
