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鈾(Uranium)#

物品名稱#

鈾(U),天然最重的常見元素之一,因 U-235 核分裂而同時成為核武器的核心材料與核能發電的燃料,是 20 世紀最具兩面性的礦物。

發現者#

德國化學家克拉普羅特(Martin Heinrich Klaproth),自瀝青鈾礦中分離出「新元素」(實為氧化物);1896 年貝克勒以此礦發現天然放射性,1938 年哈恩與斯特拉斯曼發現核分裂。

發現年份#

1789 年。

特性#

  • 放射性:U-238 半衰期 45 億年,U-235 可被熱中子引發分裂。
  • 分裂能:1 公斤 U-235 裂變釋放能量相當於 1,700 噸 TNT 或 300 萬公斤煤。
  • 濃縮:天然鈾含 0.7% U-235,需離心濃縮至 3–5% 作核燃料、90% 以上作武器級。
  • 衰變鏈:最終形成穩定鉛,鈾鉛定年法即據此測定地球年齡。

用途#

  • 核能發電:全球約 9–10% 電力來自核電,低碳基載能源。
  • 核武:原子彈與氫彈引爆材料。
  • 科研與醫療:放射性同位素生產、船舶動力(核潛艦、破冰船)。

歷史#

  • 1789 年:克拉普羅特發現鈾。
  • 1896 年:貝克勒發現放射性(鈾鹽)。
  • 1938 年:核分裂發現;1942 年芝加哥一號堆首次可控鏈式反應。
  • 1945 年:廣島原子彈(鈾彈)。
  • 1950 年代起:核電廠問世(1954 年蘇聯 Obninsk)。
  • 1986 年:車諾比事故;2011 年福島事故引發核能政策震盪。
  • 今日:氣候目標下核能重獲關注;小型模組化反應爐(SMR)與鈾資源地緣政治(哈薩克、加拿大)成焦點。

影響#

鈾以 1789 年的一塊礦石,同時給了人類核電的低碳能量與毀滅級武器的可能;它催生了放射性科學、核不擴散體系與「和平利用核能」的長期辯論,是地質元素直接改寫政治史的罕見例子。

相關條目#

  • 核分裂、原子彈、核電