Urano: pianeta verde mare. Urano è il pianeta più freddo. Caratteristiche e peculiarità del pianeta

Questo pianeta incredibilmente interessante ha preso il nome in onore del padre del dio romano Saturno. Fu Urano a diventare il primo pianeta ad essere scoperto nella storia moderna. Tuttavia, all'inizio questo pianeta fu classificato come cometa nel 1781, e solo successivamente le osservazioni degli astronomi dimostrarono che Urano è un vero pianeta. La nostra recensione contiene fatti interessanti e interessanti sul settimo pianeta dal Sole, dove l'estate dura 42 anni.

1. Settimo pianeta

Urano è il settimo pianeta per distanza dal Sole, il terzo per dimensioni e il quarto per massa nel Sistema Solare. Non è visibile ad occhio nudo, motivo per cui Urano è stato il primo pianeta scoperto utilizzando un telescopio.

2. Urano fu scoperto nel 1781

Urano fu scoperto ufficialmente da Sir William Herschel nel 1781. Il nome del pianeta deriva dall'antica divinità greca Urano, i cui figli erano giganti e titani.

3. Troppo, troppo sbiadito...

Urano è troppo debole per essere visto senza attrezzature speciali. Inizialmente Herschel pensò che si trattasse di una cometa, ma qualche anno dopo fu confermato che si trattava pur sempre di un pianeta.

4. Il pianeta giace “su un fianco”

Il pianeta ruota nella direzione opposta alla Terra e alla maggior parte degli altri pianeti. Poiché l'asse di rotazione di Urano si trova in una posizione insolita (il pianeta giace "su un lato" rispetto al piano di rotazione attorno al Sole), uno dei poli del pianeta è completamente buio per quasi un quarto dell'anno.

5. Il più piccolo dei “giganti”

Urano è il più piccolo dei quattro "giganti" (che comprendono anche Giove, Saturno e Nettuno), ma è molte volte più grande della Terra. Urano ha un diametro equatoriale di 47.150 km, rispetto al diametro terrestre di 12.760 km.

6. Atmosfera di idrogeno ed elio

Come altri giganti gassosi, l'atmosfera di Urano è composta da idrogeno ed elio. Al di sotto c'è un mantello ghiacciato che circonda un nucleo di roccia e ghiaccio (motivo per cui Urano è spesso chiamato il "gigante di ghiaccio"). Le nubi su Urano sono composte da cristalli di acqua, ammoniaca e metano, che conferiscono al pianeta il suo colore azzurro pallido.

7. Urano ha aiutato con Nettuno

Da quando Urano fu scoperto per la prima volta, gli scienziati hanno notato che in certi punti della sua orbita il pianeta vira ulteriormente nello spazio. Nel diciannovesimo secolo alcuni astronomi suggerirono che questa attrazione fosse dovuta alla gravità di un altro pianeta. Facendo calcoli matematici basati sulle osservazioni di Urano, due astronomi, Adams e Le Verrier, determinarono la posizione dell'altro pianeta. Risultò essere Nettuno, situato a una distanza di 10,9 unità astronomiche da Urano.

8. 19.2 unità astronomiche

Le distanze nel Sistema Solare sono misurate in unità astronomiche (UA). La distanza della Terra dal Sole è stata considerata come un'unità astronomica. Urano si trova a una distanza di 19,2 UA. dal sole.

9. Calore interno del pianeta

Un altro fatto sorprendente su Urano è che il calore interno del pianeta è inferiore a quello di altri pianeti giganti del sistema solare. La ragione di ciò è sconosciuta.

10. Eterna foschia di metano

L'atmosfera superiore di Urano è una perpetua foschia di metano. Nasconde le tempeste che infuriano tra le nuvole.

11. Due esterni e undici interni

Urano ha due serie di anelli molto sottili, di colore scuro. Le particelle che compongono gli anelli sono piccolissime: dalle dimensioni di un granello di sabbia a piccoli sassolini. Ci sono undici anelli interni e due anelli esterni, il primo dei quali fu scoperto nel 1977 quando Urano passò davanti alla stella e gli astronomi poterono osservare il pianeta utilizzando il telescopio Hubble.

12. Titania, Oberon, Miranda, Ariel

Urano ha un totale di ventisette lune, la maggior parte delle quali prendono il nome dai personaggi del Sogno di una notte di mezza estate di Shakespeare. Le cinque lune principali si chiamano Titania, Oberon, Miranda, Ariel e Umbriel.

13. Canyon di ghiaccio e terrazze di Miranda

Il satellite più interessante di Urano è Miranda. Ha canyon di ghiaccio, terrazze e altre superfici dall'aspetto strano.

14. Temperatura più bassa nel sistema solare

Urano ha registrato la temperatura più bassa tra i pianeti del sistema solare: meno 224 ° C. Sebbene tali temperature non siano state osservate su Nettuno, questo pianeta è in media più freddo.

15. Periodo di rivoluzione attorno al Sole

Un anno su Urano (cioè il periodo di rivoluzione attorno al Sole) dura 84 anni terrestri. Per circa 42 anni ciascuno dei suoi poli è esposto alla luce solare diretta e per il resto del tempo è nella completa oscurità.

Per tutti coloro che sono interessati all'argomento extraterrestre, abbiamo raccolto.

Urano è il settimo pianeta del sistema solare e il terzo gigante gassoso. Il pianeta è il terzo e il quarto più grande in massa e ha ricevuto il suo nome in onore del padre del dio romano Saturno.

Esattamente Urano ha l'onore di essere il primo pianeta scoperto nella storia moderna. Tuttavia, in realtà, la sua scoperta iniziale come pianeta non è realmente avvenuta. Nel 1781, l'astronomo William Herschel mentre osservava le stelle nella costellazione dei Gemelli, notò un certo oggetto a forma di disco, che inizialmente registrò come una cometa, che riferì alla Royal Scientific Society of England. Tuttavia, in seguito lo stesso Herschel rimase perplesso dal fatto che l'orbita dell'oggetto si rivelò praticamente circolare e non ellittica, come nel caso delle comete. Fu solo quando questa osservazione fu confermata da altri astronomi che Herschel arrivò alla conclusione di aver effettivamente scoperto un pianeta, non una cometa, e la scoperta fu finalmente ampiamente accettata.

Dopo aver confermato i dati secondo cui l'oggetto scoperto era un pianeta, Herschel ricevette lo straordinario privilegio di dargli il suo nome. Senza esitazione, l’astronomo scelse il nome del re Giorgio III d’Inghilterra e chiamò il pianeta Georgium Sidus, che tradotto significa “Stella di Giorgio”. Tuttavia, il nome non ha mai ricevuto il riconoscimento scientifico e gli scienziati, per la maggior parte,è giunto alla conclusione che è meglio aderire a una certa tradizione nel nominare i pianeti del sistema solare, vale a dire nominarli in onore degli antichi dei romani. È così che Urano ha preso il suo nome moderno.

Attualmente, l'unica missione planetaria che è riuscita a raccogliere informazioni su Urano è Voyager 2.

Questo incontro, avvenuto nel 1986, ha permesso agli scienziati di ottenere una quantità abbastanza grande di dati sul pianeta e di fare molte scoperte. La navicella spaziale ha trasmesso migliaia di fotografie di Urano, delle sue lune e degli anelli. Anche se molte fotografie del pianeta mostravano poco più del colore blu-verde visibile dai telescopi terrestri, altre immagini mostravano la presenza di dieci lune precedentemente sconosciute e di due nuovi anelli. Non sono previste nuove missioni su Urano nel prossimo futuro.

A causa del colore blu scuro di Urano, si è rivelato molto più difficile creare un modello atmosferico del pianeta rispetto ai modelli dello stesso o addirittura . Fortunatamente, le immagini del telescopio spaziale Hubble hanno fornito un quadro più ampio. Le più moderne tecnologie di imaging dei telescopi hanno permesso di ottenere immagini molto più dettagliate di quelle della Voyager 2. Così, grazie alle fotografie di Hubble, è stato possibile scoprire che su Urano ci sono bande latitudinali, come su altri giganti gassosi. Inoltre, la velocità del vento sul pianeta può raggiungere più di 576 km/ora.

Si ritiene che la ragione dell'apparizione di un'atmosfera monotona sia la composizione del suo strato più alto. Gli strati visibili delle nuvole sono composti principalmente da metano, che assorbe queste lunghezze d'onda osservate corrispondenti al colore rosso. Pertanto, le onde riflesse sono rappresentate come colori blu e verde.

Sotto questo strato esterno di metano, l'atmosfera è costituita per circa l'83% da idrogeno (H2) e per il 15% da elio, con la presenza di metano e acetilene. Questa composizione è simile a quella di altri giganti gassosi del Sistema Solare. Tuttavia, l'atmosfera di Urano è sorprendentemente diversa anche per un altro aspetto. Mentre Giove e Saturno hanno atmosfere prevalentemente gassose, l'atmosfera di Urano contiene molto più ghiaccio. La prova di ciò sono le temperature estremamente basse sulla superficie. Considerando il fatto che la temperatura dell'atmosfera di Urano raggiunge i -224 ° C, può essere definita l'atmosfera più fredda del sistema solare. Inoltre, i dati disponibili indicano che temperature così estremamente basse sono presenti su quasi tutta la superficie di Urano, anche sul lato non illuminato dal Sole.

Urano, secondo gli scienziati planetari, è costituito da due strati: il nucleo e il mantello. I modelli attuali suggeriscono che il nucleo sia composto principalmente da roccia e ghiaccio e abbia una massa circa 55 volte superiore. Il mantello del pianeta pesa 8,01 x 10 elevato a 24 kg, ovvero circa 13,4 masse terrestri. Inoltre, il mantello è costituito da acqua, ammoniaca e altri elementi volatili. La differenza principale tra il mantello di Urano e quello di Giove e Saturno è che è ghiacciato, anche se non nel senso tradizionale del termine. Il fatto è che il ghiaccio è molto caldo e spesso e lo spessore del mantello è di 5.111 km.

Ciò che più sorprende nella composizione di Urano, e ciò che lo distingue dagli altri giganti gassosi del nostro sistema stellare, è che non irradia più energia di quanta ne riceve dal Sole. Dato che anche , che è molto vicino per dimensioni a Urano, produce circa 2,6 volte più calore di quello che riceve dal Sole, gli scienziati oggi sono molto incuriositi da una potenza così debole generata da Urano. Al momento ci sono due spiegazioni per questo fenomeno. Il primo indica che Urano è stato esposto a un enorme oggetto spaziale in passato, causando la perdita nello spazio di gran parte del suo calore interno (acquisito durante la formazione). La seconda teoria afferma che esiste una sorta di barriera all'interno del pianeta che non consente al calore interno del pianeta di fuoriuscire verso la superficie.

Orbita e rotazione di Urano

La stessa scoperta di Urano ha permesso agli scienziati di quasi raddoppiare il raggio del Sistema Solare conosciuto. Ciò significa che in media l'orbita di Urano è di circa 2,87 x 10 elevato alla potenza di 9 km. La ragione di una distanza così grande è la durata del passaggio della radiazione solare dal Sole al pianeta. La luce solare impiega circa due ore e quaranta minuti per raggiungere Urano, un tempo quasi venti volte superiore a quello impiegato dalla luce solare per raggiungere la Terra. L'enorme distanza influisce anche sulla durata dell'anno su Urano; dura quasi 84 anni terrestri.

L'eccentricità orbitale di Urano è 0,0473, che è solo leggermente inferiore a quella di Giove - 0,0484. Questo fattore rende Urano il quarto di tutti i pianeti del Sistema Solare in termini di orbita circolare. La ragione di un'eccentricità così piccola dell'orbita di Urano è che la differenza tra il suo perielio di 2,74 x 10 alla potenza di 9 km e il suo afelio di 3,01 x 109 km è solo 2,71 x 10 alla potenza di 8 km.

Il punto più interessante riguardo alla rotazione di Urano è la posizione dell'asse. Il fatto è che l'asse di rotazione di ogni pianeta tranne Urano è approssimativamente perpendicolare al loro piano orbitale, ma l'asse di Urano è inclinato di quasi 98°, il che significa effettivamente che Urano ruota su un lato. Il risultato di questa posizione dell'asse del pianeta è che il polo nord di Urano si trova sul Sole per metà dell'anno planetario e l'altra metà si trova sul polo sud del pianeta. In altre parole, il giorno in un emisfero di Urano dura 42 anni terrestri, e la notte nell'altro emisfero dura la stessa quantità. Gli scienziati citano ancora una volta la collisione con un enorme corpo cosmico come motivo per cui Urano “si è girato su un fianco”.

Considerando il fatto che gli anelli di Saturno sono rimasti per lungo tempo i più popolari tra gli anelli del nostro sistema solare, gli anelli di Urano non sono stati scoperti fino al 1977. Ma questo non è l’unico motivo; ci sono altri due motivi per un rilevamento così tardivo: la distanza del pianeta dalla Terra e la bassa riflettività degli anelli stessi. Nel 1986, la navicella spaziale Voyager 2 riuscì a determinare la presenza di altri due anelli sul pianeta, oltre a quelli allora conosciuti. Nel 2005, il telescopio spaziale Hubble ne ha individuati altri due. Oggi gli scienziati planetari conoscono 13 anelli di Urano, il più luminoso dei quali è l'anello Epsilon.

Gli anelli di Urano differiscono da quelli di Saturno in quasi ogni aspetto: dalla dimensione delle particelle alla composizione. Innanzitutto le particelle che compongono gli anelli di Saturno sono piccole, poco più di qualche metro di diametro, mentre gli anelli di Urano contengono molti corpi fino a venti metri di diametro. In secondo luogo, le particelle negli anelli di Saturno sono per lo più costituite da ghiaccio. Gli anelli di Urano, tuttavia, sono composti sia da ghiaccio che da polvere e detriti.

William Herschel scoprì Urano solo nel 1781 perché il pianeta era troppo debole per essere visto dalle antiche civiltà. Lo stesso Herschel inizialmente credeva che Urano fosse una cometa, ma in seguito modificò la sua opinione e la scienza confermò lo status planetario dell'oggetto. Pertanto, Urano divenne il primo pianeta scoperto nella storia moderna. Il nome originale proposto da Herschel era "George's Star" - in onore del re Giorgio III, ma la comunità scientifica non lo accettò. Il nome "Urano" è stato proposto dall'astronomo Johann Bode, in onore dell'antico dio romano Urano.
Urano ruota attorno al proprio asse una volta ogni 17 ore e 14 minuti. Ad esempio, il pianeta ruota in direzione retrograda, opposta alla direzione della Terra e degli altri sei pianeti.
Si ritiene che l'insolita inclinazione dell'asse di Urano possa causare un'enorme collisione con un altro corpo cosmico. La teoria è che un pianeta presumibilmente delle dimensioni della Terra si sia scontrato bruscamente con Urano, che ha spostato il suo asse di quasi 90 gradi.
La velocità del vento su Urano può raggiungere i 900 km orari.
Urano ha una massa pari a circa 14,5 volte quella della Terra, il che lo rende il più leggero dei quattro giganti gassosi del nostro sistema solare.
Urano viene spesso definito il "gigante del ghiaccio". Oltre all'idrogeno e all'elio nel suo strato superiore (come altri giganti gassosi), Urano ha anche un mantello ghiacciato che circonda il suo nucleo di ferro. L'atmosfera superiore è costituita da cristalli di ammoniaca e metano ghiacciato, che conferiscono a Urano il caratteristico colore azzurro pallido.
Urano è il secondo pianeta meno denso del sistema solare, dopo Saturno.

Consideriamo le caratteristiche astrologiche che ha il colore del pianeta Urano. Ami il colore blu? Se la risposta è no, allora sei in minoranza. In effetti, tra la popolazione adulta del pianeta, le sfumature del blu-blu sono le più popolari. Nemmeno io faccio eccezione: questo colore senza nuvole, non ti scordar di me, mi sembra una boccata d'aria fresca di montagna. Rinfresca, rinvigorisce, dona chiarezza di pensiero e allo stesso tempo contiene una sorta di serenità angelica.

Colore del pianeta Urano. Il pianeta Urano appartiene ai cosiddetti pianeti superiori, invisibili a occhio nudo e quindi scoperti relativamente di recente grazie ai progressi. E se considerate che “progresso” è una delle parole chiave più importanti di Urano, non dovreste sorprendervi che sia stato scoperto per primo agli albori della rivoluzione scientifica e tecnologica (ancora una parola chiave!), circa duecento anni fa.

Nella mitologia greca e romana, Urano era una divinità che personificava il cielo, quindi è del tutto naturale che uno dei colori del corrispondente pianeta "arioso" (tra l'altro, costituito in gran parte da idrogeno ed elio) sia il blu cielo. Questo è il colore del fulmine, che si riferisce anche ai fenomeni celesti. A proposito, una delle prime designazioni astrologiche di questo pianeta sono due fulmini. E l’arco elettrico: è anche blu! Possiamo dire che la scoperta di Urano segnò l'inizio di un'era di rivoluzioni scientifiche e tecnologiche, di invenzioni sorprendenti e in particolare dell'avvento dell'elettricità. Avanzate, nuove, insolite, in anticipo sui tempi, tutte le invenzioni e le scoperte sono “di competenza” di questo pianeta.

Anche l'aviazione, l'astronautica e tutto ciò che riguarda l'aeronautica rientrano nella sfera d'influenza di Urano. È curioso che il colore blu sia associato anche al cielo attraverso l'aviazione. Viene utilizzato attivamente nelle uniformi dei rappresentanti delle professioni più "uraniane": assistenti di volo e piloti. Non per niente i "berretti blu" e i paracadutisti aviotrasportati hanno preso il loro nome.

Urano “governa” anche tutto ciò che riguarda il futuro: varie idee, anche quelle più folli, piani e progetti. Questo pianeta “gestisce” anche i sogni, quindi la frase “sogno blu” risulta essere completamente giustificata dal punto di vista del simbolismo astrologico. Dopotutto, un cielo azzurro e limpido è l'immagine di qualcosa di alto, affascinante e difficile da raggiungere. L'espressione “costruire castelli in aria” deriva più o meno dalla stessa opera, intendendo sogni o idee molto lontane dalla realtà. Sì, le persone sotto l'influenza di questo pianeta aereo possono inventare cose del genere, accumulare strutture mentali tali che coloro che li circondano li considereranno sognatori incorreggibili o anche un po' pazzi. Solo sfortuna: le idee degli uranisti sono perfettamente in grado di diventare realtà! Dopotutto, un “sogno blu” non significa irrealizzabile.

Ma torniamo ai fulmini. Oltre al colore, è associato alle qualità di Urano per la spontaneità, la nitidezza e l'imprevedibilità delle manifestazioni. La serie associativa è continuata da una scarica elettrica o semplicemente da un lampo luminoso, che ci porta a un concetto come l'intuizione. "Eureka!" - esclamò Archimede, dopo aver fatto una scoperta, e corse nudo per le strade. Questo è il tipico comportamento uraniano per te! Affascinato dalla sua scoperta, lo scienziato si dimenticò immediatamente delle restrizioni e delle convenzioni. Ma la cosa principale in questa storia è come è stata fatta questa scoperta: non in sogno, non in meditazione, non grazie a calcoli complessi e una lunga preparazione. La conoscenza arrivò ad Archimede all'improvviso, come un brillante lampo bluastro. A proposito, se ricordi, il blu è il colore dell'elemento aria, e quindi è presente nelle sfumature di tutti i pianeti e segni dell'aria. Il colore celeste di Urano parla della sua natura intellettuale. Anche le intuizioni da esso generate, sebbene talvolta percepite come manifestazioni di capacità paranormali, non hanno nulla a che fare con il misticismo e la magia.

L'uranio metallico è considerato un titanio ultraleggero e insuperabile, utilizzato attivamente nello sviluppo delle cosiddette alte tecnologie. In omaggio al dio del cielo, il titanio viene utilizzato per creare campioni di tecnologia aerospaziale e trova applicazione anche in aree avanzate dell'industria militare e medica.

Colore del pianeta Urano. Ed ecco un'altra nota associazione con la parola “blu”. C'è una canzone del cartone animato “Blue Puppy”: “Blu, blu! Non vogliamo giocare con te!” Perché, in senso stretto, “non vogliamo”? Sì, perché è troppo insolito, diverso, non come tutti gli altri... C'è una categoria di persone nel mondo moderno che viene rifiutata dalla maggioranza anche a causa del suo orientamento sessuale non standard. Gli uranisti, che gravitano verso l'originalità e l'originalità, spesso dimostrano queste proprietà nelle loro preferenze erotiche. Gli studi astrologici indicano che le persone contrassegnate dal sigillo di Urano danno un contributo significativo alla ricostituzione dei ranghi delle minoranze sessuali. Forse questo si spiega anche con il fatto che uno dei simboli del segno dell'Acquario, governato da Urano, è un angelo, una creatura non solo incorporea, ma anche asessuata, o androgino, un essere perfetto che combina sia il femminile che il femminile. e la natura maschile.

Alcune fonti astrologiche chiamano anche viola, lilla o lilla come colori uranici. Ma ci sono altre due versioni che mi sembrano molto più ragionevoli. Il primo dice che i colori dell'Acquario, e quindi di Urano, sono una combinazione di bianco e nero, una sorta di motivo a strisce. Sì, in effetti, la natura di questo pianeta è duplice e ambigua; in qualche modo incomprensibile, coesistono opposti apparentemente reciprocamente esclusivi. La seconda versione propone di assegnare a Urano, perché preoccuparsi delle sciocchezze, tutti i colori dell'arcobaleno! Ed è difficile non essere d'accordo con questo: in primo luogo, l'arcobaleno è parte integrante degli attributi celesti quanto il fulmine e, in secondo luogo, è un simbolo del perseguimento di un sogno. “Chasing the Rainbow” significa muoversi verso una meta sfuggente, in costante allontanamento, che esiste solo nel futuro e non vuole entrare a far parte del presente. Non è questa la chiave per un progresso costante?

Il colore dei pianeti dipende in gran parte dalla composizione delle sostanze da cui è composto. Questo è il motivo per cui i pianeti sembrano diversi. La costante ricerca in campo spaziale ci consente di ottenere nuovi dati sul colore dei pianeti del sistema solare. È in corso la ricerca di corpi cosmici oltre i suoi confini.

Il sistema solare è il più colorato

Non ci sono molti pianeti nel sistema solare. Alcuni di essi furono calcolati da fisici e matematici anche prima dell'avvento dei moderni telescopi. E i successivi sviluppi nella scienza e nella tecnologia astronomica hanno permesso di discernere e identificare i colori dei pianeti del sistema solare.

Quindi, in ordine:

• Mercurio è un pianeta grigio. Il colore è determinato dall'assenza di atmosfera e acqua, è presente solo la roccia.
• Poi arriva il pianeta Venere. Il suo colore è bianco-giallastro, il colore delle nuvole che avvolgono il pianeta. Le nuvole sono un prodotto dei vapori di acido cloridrico.
• La Terra è un pianeta blu, azzurro, coperto di nuvole bianche. Il colore del pianeta è in gran parte determinato dalla sua copertura d'acqua.
• "Pianeta Rosso" è un nome noto per Marte. In realtà è rosso-arancione. Il colore del terreno desertico ricco di ferro.
• Grande palla liquida - Giove. Il suo colore principale è il giallo-arancio con presenza di strisce colorate. I colori sono formati da nubi di ammoniaca e gas di ammonio.
• Saturno è giallo pallido, anche il colore è formato da nubi di ammoniaca, sotto le nubi di ammoniaca c'è idrogeno liquido.
• Urano ha un colore azzurro, ma a differenza della Terra, il colore è formato dalle nubi di metano.
• Il pianeta Nettuno è di colore verde, anche se è più probabile una sfumatura di blu, poiché Nettuno è il gemello di Urano e il colore del pianeta Nettuno è determinato dalla presenza di nubi di metano, e la sua superficie è più scura a causa della sua distanza dal sole.
• Plutone, a causa della presenza di ghiaccio di metano sporco sulla superficie, ha un colore marrone chiaro.

Ci sono altri pianeti?

Astrologi e astrofisici cercano e scoprono esopianeti da molti decenni. Questo è il nome dato ai pianeti situati al di fuori del sistema solare. I telescopi posizionati nell'orbita terrestre aiutano attivamente in questo, scattando foto e cercando di dare un'idea precisa di quali colori esistono ancora i pianeti. L'obiettivo principale di questi lavori è trovare nel silenzio dello spazio un pianeta abitato simile alla Terra.

Nei parametri di ricerca, il criterio principale è il bagliore del pianeta, o meglio il riflesso del suo bagliore da parte della stella, nell'immagine della Terra. Il colore bianco-blu non è l'unica tonalità. Secondo gli scienziati, anche un pianeta con radiazione dello spettro rosso potrebbe essere abitabile. Il riflesso della maggior parte della Terra proveniente dalla superficie dell'acqua è un bagliore bianco-blu, mentre il riflesso di un continente con vegetazione avrà una tinta rossastra.

Finora, i pianeti extrasolari scoperti sono molto simili nelle loro caratteristiche a Giove.

L'uranio è un elemento chimico della famiglia degli attinidi con numero atomico 92. È il combustibile nucleare più importante. La sua concentrazione nella crosta terrestre è di circa 2 parti per milione. Importanti minerali di uranio includono l'ossido di uranio (U 3 O 8), l'uraninite (UO 2), la carnotite (uranile vanadato di potassio), l'otenite (uranile fosfato di potassio) e la torbernite (uranile fosfato di rame idrato). Questi e altri minerali di uranio sono fonti di combustibile nucleare e contengono molte volte più energia di tutti i depositi di combustibili fossili recuperabili conosciuti. 1 kg di uranio 92 U fornisce la stessa energia di 3 milioni di kg di carbone.

Storia della scoperta

L'elemento chimico uranio è un metallo denso e duro di colore bianco-argenteo. È duttile, malleabile e lucidabile. Nell'aria, il metallo si ossida e, se schiacciato, si accende. Conduce l'elettricità relativamente male. La formula elettronica dell'uranio è 7s2 6d1 5f3.

Sebbene l'elemento sia stato scoperto nel 1789 dal chimico tedesco Martin Heinrich Klaproth, che gli diede il nome del pianeta Urano recentemente scoperto, il metallo stesso fu isolato nel 1841 dal chimico francese Eugene-Melchior Peligot mediante riduzione dal tetracloruro di uranio (UCl 4) con potassio.

Radioattività

La creazione della tavola periodica da parte del chimico russo Dmitri Mendeleev nel 1869 focalizzò l'attenzione sull'uranio come l'elemento più pesante conosciuto, che rimase fino alla scoperta del nettunio nel 1940. Nel 1896, il fisico francese Henri Becquerel scoprì in esso il fenomeno della radioattività. Questa proprietà è stata successivamente riscontrata in molte altre sostanze. È ormai noto che l'uranio, radioattivo in tutti i suoi isotopi, è costituito da una miscela di 238 U (99,27%, emivita - 4.510.000.000 di anni), 235 U (0,72%, emivita - 713.000.000 di anni) e 234 U (0,006 %, emivita - 247.000 anni). Ciò consente, ad esempio, di determinare l'età delle rocce e dei minerali per studiare i processi geologici e l'età della Terra. Per fare ciò, misurano la quantità di piombo, che è il prodotto finale del decadimento radioattivo dell'uranio. In questo caso 238 U è l'elemento iniziale e 234 U è uno dei prodotti. 235 U dà origine alla serie di decadimento dell'attinio.

Scoperta di una reazione a catena

L'elemento chimico uranio divenne oggetto di vasto interesse e di studi intensivi dopo che i chimici tedeschi Otto Hahn e Fritz Strassmann scoprirono in esso la fissione nucleare alla fine del 1938 quando fu bombardato con neutroni lenti. All'inizio del 1939, il fisico italo-americano Enrico Fermi suggerì che tra i prodotti della fissione atomica potessero esserci particelle elementari capaci di generare una reazione a catena. Nel 1939, i fisici americani Leo Szilard e Herbert Anderson, così come il chimico francese Frederic Joliot-Curie e i loro colleghi confermarono questa previsione. Studi successivi hanno dimostrato che, in media, vengono rilasciati 2,5 neutroni durante la fissione di un atomo. Queste scoperte portarono alla prima reazione nucleare a catena autosufficiente (02/12/1942), alla prima bomba atomica (16/07/1945), al suo primo utilizzo in guerra (06/08/1945), al primo sottomarino nucleare ( 1955) e la prima centrale nucleare su vasta scala (1957).

Stati di ossidazione

L'elemento chimico uranio, essendo un forte metallo elettropositivo, reagisce con l'acqua. Si dissolve negli acidi, ma non negli alcali. Importanti stati di ossidazione sono +4 (come nell'ossido di UO 2, nei tetraalogenuri come UCl 4 e lo ione verde dell'acqua U 4+) e +6 (come nell'ossido di UO 3, nell'esafluoruro di UF 6 e nello ione uranile UO 2 2+ ). In una soluzione acquosa, l'uranio è più stabile nella composizione dello ione uranile, che ha una struttura lineare [O = U = O] 2+. L'elemento ha anche gli stati +3 e +5, ma sono instabili. Red U 3+ si ossida lentamente in acqua, che non contiene ossigeno. Il colore dello ione UO 2+ non è noto perché subisce sproporzione (UO 2+ viene sia ridotto a U 4+ che ossidato a UO 2 2+) anche in soluzioni molto diluite.

Combustibile nucleare

Quando esposto a neutroni lenti, la fissione dell'atomo di uranio avviene nell'isotopo relativamente raro 235 U. Questo è l'unico materiale fissile presente in natura e deve essere separato dall'isotopo 238 U. Tuttavia, dopo l'assorbimento e il decadimento beta negativo, l'uranio -238 si trasforma nell'elemento sintetico plutonio, che viene diviso sotto l'influenza di neutroni lenti. Pertanto, l'uranio naturale può essere utilizzato nei reattori convertitori e autofertilizzanti, in cui la fissione è supportata dal raro 235 U e il plutonio viene prodotto contemporaneamente alla trasmutazione di 238 U. Il fissile 233 U può essere sintetizzato dall'isotopo naturale torio-232 ampiamente diffuso in natura per l'uso come combustibile nucleare. L'uranio è importante anche come materiale primario da cui si ottengono gli elementi transuranici sintetici.

Altri usi dell'uranio

I composti dell'elemento chimico erano precedentemente utilizzati come coloranti per la ceramica. L'esafluoruro (UF 6) è un solido con una pressione di vapore insolitamente elevata (0,15 atm = 15.300 Pa) a 25 °C. L'UF 6 è chimicamente molto reattivo, ma nonostante la sua natura corrosiva allo stato di vapore, l'UF 6 è ampiamente utilizzato nei metodi di diffusione gassosa e centrifugazione di gas per la produzione di uranio arricchito.

I composti organometallici sono un gruppo interessante e importante di composti in cui i legami metallo-carbonio collegano il metallo a gruppi organici. L'uranocene è un composto organouranico U(C 8 H 8) 2 in cui l'atomo di uranio è inserito tra due strati di anelli organici associati al cicloottatetraene C 8 H 8. La sua scoperta nel 1968 ha aperto un nuovo campo della chimica organometallica.

L'uranio naturale impoverito viene utilizzato come protezione dalle radiazioni, zavorra, nei proiettili perforanti e nelle armature dei carri armati.

Raccolta differenziata

L'elemento chimico, sebbene molto denso (19,1 g/cm3), è una sostanza relativamente debole e non infiammabile. In effetti, le proprietà metalliche dell'uranio sembrano collocarlo da qualche parte tra l'argento e gli altri veri metalli e non metalli, quindi non viene utilizzato come materiale strutturale. Il valore principale dell'uranio risiede nelle proprietà radioattive dei suoi isotopi e nella loro capacità di fissione. In natura, quasi tutto (99,27%) del metallo è costituito da 238 U. Il resto è 235 U (0,72%) e 234 U (0,006%). Di questi isotopi naturali, solo 235 U vengono fissi direttamente dall'irradiazione neutronica. Tuttavia, quando viene assorbito, il 238 U forma 239 U, che alla fine decade in 239 Pu, un materiale fissile di grande importanza per l'energia nucleare e le armi nucleari. Un altro isotopo fissile, 233 U, può essere formato dall'irradiazione neutronica di 232 Th.

Forme di cristallo

Le caratteristiche dell'uranio lo fanno reagire con l'ossigeno e l'azoto anche in condizioni normali. A temperature più elevate reagisce con un'ampia gamma di metalli leganti per formare composti intermetallici. La formazione di soluzioni solide con altri metalli è rara a causa delle speciali strutture cristalline formate dagli atomi dell'elemento. Tra la temperatura ambiente e il punto di fusione di 1132 °C, l'uranio metallico esiste in 3 forme cristalline note come alfa (α), beta (β) e gamma (γ). La trasformazione dallo stato α allo stato β avviene a 668 °C e da β a γ ​​a 775 °C. Il γ-uranio ha una struttura cristallina cubica a corpo centrato, mentre il β ha una struttura cristallina tetragonale. La fase α è costituita da strati di atomi in una struttura ortorombica altamente simmetrica. Questa struttura distorta anisotropa impedisce agli atomi di metallo leganti di sostituire gli atomi di uranio o di occupare lo spazio tra loro nel reticolo cristallino. Si è scoperto che solo il molibdeno e il niobio formano soluzioni solide.

Minerale

La crosta terrestre contiene circa 2 parti per milione di uranio, il che indica la sua diffusa presenza in natura. Si stima che gli oceani contengano 4,5 × 109 tonnellate di questo elemento chimico. L'uranio è un costituente importante di oltre 150 minerali diversi e un componente minore di altri 50. I minerali primari presenti nelle vene idrotermali magmatiche e nelle pegmatiti includono l'uraninite e la sua variante pechblenda. In questi minerali l'elemento si presenta sotto forma di biossido, che per ossidazione può variare da UO 2 a UO 2,67. Altri prodotti economicamente significativi provenienti dalle miniere di uranio sono l'autunite (fosfato di uranile idrato di calcio), la tobernite (fosfato di uranile idrato di rame), il coffinit (silicato di uranile idrato nero) e la carnotite (vanadato di uranile idrato di potassio).

Si stima che oltre il 90% delle riserve conosciute di uranio a basso costo si trovino in Australia, Kazakistan, Canada, Russia, Sud Africa, Niger, Namibia, Brasile, Cina, Mongolia e Uzbekistan. Grandi depositi si trovano nelle formazioni rocciose conglomerate del lago Elliot, situato a nord del lago Huron in Ontario, Canada, e nella miniera d'oro sudafricana di Witwatersrand. Anche le formazioni di sabbia nell'altopiano del Colorado e nel bacino del Wyoming negli Stati Uniti occidentali contengono significative riserve di uranio.

Produzione

I minerali di uranio si trovano sia in depositi vicini alla superficie che in profondità (300-1200 m). Nel sottosuolo, lo spessore del giacimento raggiunge i 30 m Come nel caso dei minerali di altri metalli, l'uranio viene estratto in superficie utilizzando grandi attrezzature di movimento terra e lo sviluppo di depositi profondi viene effettuato utilizzando metodi tradizionali di verticale e inclinato miniere. La produzione mondiale di concentrato di uranio è stata di 70mila tonnellate nel 2013. Le miniere di uranio più produttive si trovano in Kazakistan (32% di tutta la produzione), Canada, Australia, Niger, Namibia, Uzbekistan e Russia.

I minerali di uranio contengono tipicamente solo piccole quantità di minerali contenenti uranio e non sono fondibili con metodi pirometallurgici diretti. Invece, per estrarre e purificare l'uranio devono essere utilizzate procedure idrometallurgiche. L’aumento della concentrazione riduce significativamente il carico sui circuiti di lavorazione, ma nessuno dei metodi di arricchimento convenzionali comunemente utilizzati per la lavorazione dei minerali, come gravità, flottazione, elettrostatica e persino selezione manuale, è applicabile. Con poche eccezioni, questi metodi comportano una significativa perdita di uranio.

Bruciando

La lavorazione idrometallurgica dei minerali di uranio è spesso preceduta da una fase di calcinazione ad alta temperatura. La cottura disidrata l'argilla, rimuove i materiali carboniosi, ossida i composti dello zolfo in solfati innocui e ossida qualsiasi altro agente riducente che possa interferire con la successiva lavorazione.

Lisciviazione

L'uranio viene estratto dai minerali arrostiti mediante soluzioni acquose sia acide che alcaline. Affinché tutti i sistemi di lisciviazione funzionino con successo, l'elemento chimico deve essere inizialmente presente nella forma esavalente più stabile o essere ossidato in questo stato durante la lavorazione.

La lisciviazione acida viene solitamente effettuata agitando una miscela di minerale e lisciviante per 4-48 ore a temperatura ambiente. Salvo circostanze particolari, viene utilizzato l'acido solforico. Viene fornito in quantità sufficienti ad ottenere il bagno finale a pH 1,5. Gli schemi di lisciviazione dell'acido solforico utilizzano tipicamente biossido di manganese o clorato per ossidare l'U4+ tetravalente in uranile esavalente (UO22+). Tipicamente, circa 5 kg di biossido di manganese o 1,5 kg di clorato di sodio per tonnellata sono sufficienti per l'ossidazione dell'U 4+. In entrambi i casi, l'uranio ossidato reagisce con l'acido solforico per formare il complesso anione 4- del solfato di uranile.

Il minerale contenente quantità significative di minerali essenziali come calcite o dolomite viene lisciviato con una soluzione 0,5-1 molare di carbonato di sodio. Sebbene siano stati studiati e testati vari reagenti, il principale agente ossidante dell'uranio è l'ossigeno. Tipicamente il minerale viene lisciviato in aria a pressione atmosferica e ad una temperatura di 75-80 °C per un periodo di tempo che dipende dalla specifica composizione chimica. Gli alcali reagiscono con l'uranio per formare lo ione complesso 4- facilmente solubile.

Le soluzioni risultanti dalla lisciviazione acida o carbonatica devono essere chiarificate prima dell'ulteriore lavorazione. La separazione su larga scala di argille e altri fanghi minerali viene ottenuta mediante l'uso di efficaci agenti flocculanti, tra cui poliacrilammidi, gomma guar e colla animale.

Estrazione

Gli ioni complessi 4 e 4 possono essere assorbiti dalle rispettive soluzioni di lisciviazione della resina a scambio ionico. Queste resine speciali, caratterizzate dalla cinetica di adsorbimento ed eluizione, dimensione delle particelle, stabilità e proprietà idrauliche, possono essere utilizzate in una varietà di tecnologie di lavorazione, come letto fisso, letto mobile, resina a cestello e resina continua. Tipicamente, per eluire l'uranio assorbito vengono utilizzate soluzioni di cloruro di sodio e ammoniaca o nitrati.

L'uranio può essere isolato da liquori minerali acidi mediante estrazione con solvente. Nell'industria vengono utilizzati gli acidi alchilfosforici e le alchilammine secondarie e terziarie. Generalmente, l'estrazione con solvente è preferita rispetto ai metodi di scambio ionico per filtrati acidi contenenti più di 1 g/L di uranio. Tuttavia, questo metodo non è applicabile alla lisciviazione del carbonato.

L'uranio viene quindi purificato sciogliendolo in acido nitrico per formare nitrato di uranile, estratto, cristallizzato e calcinato per formare triossido di UO 3. Il biossido ridotto UO2 reagisce con il fluoruro di idrogeno per formare il tafluoruro UF4, da cui l'uranio metallico viene ridotto mediante magnesio o calcio ad una temperatura di 1300 °C.

Il tetrafluoruro può essere fluorurato a 350 ° C per formare esafluoruro di UF 6, che viene utilizzato per separare l'uranio-235 arricchito mediante diffusione gassosa, centrifugazione di gas o diffusione termica liquida.