天然ウランとは

質問

天然ウランというものがよく分かりません。

(1)天然ウランを構成する物質の化学式は何でしょうか。
ここでは、同位体については無視してください。例えば、235Uも238Uも単にUとして扱ってください。
(2)天然ウランは、その全てが上記(1)の物質でできているのでしょうか。つまり、誤差の範囲的なものを別にすれば、実質的には不純物は含まれていないのでしょうか。

回答No.5

SortaNerd · ベストアンサー

天然ウランという言葉自体あいまいですので…。
文字通りに取ればウラン鉱石から抽出した純粋な　U　のみを天然ウランと呼び、その天然ウランを濃縮すると濃縮ウランになるんですが、
普通、濃縮に都合がいいように天然ウランは化合物の状態で保存します。俗に言うイエローケーキってやつです。
つまり同位体分離→U抽出の順で行うので、文字通り天然ウランと呼べるものは普通作りません。
ただ、天然ウランというのはあくまで同位体の存在比についての分類なので、化合物であろうと単体であろうと天然ウランだという考えも成り立ちます。
それでいけば、答えは「化学式はなんであってもOK」となります。

補足

御回答有り難うございます。

>普通、濃縮に都合がいいように天然ウランは化合物の状態で保存します。

とのことですが、そうであれば、
(1)その化合物の化学式は何でしょうか。「それでいけば、答えは「化学式はなんであってもOK」となります。」とのことですが、代表的なものだけでもお教えいただけないでしょうか。

(2)その化合物は多分複数種だと思うのですが、複数種の化合物の混合割合によって「天然ウランの全質量に対するその中に含まれるウランの質量の割合」は大きく異なると思うのですが、 http://sta-atm.jst.go.jp:8080/dic_1254_01.html に示される値を見ると、原子数ベースのものと重量ベースのものとはたいへんによく関連しています。混合物ではこのような精密な対応性はあり得ないように思うのですがいかがでしょうか。

素人のため的はずれなことを言っているかとも思います。
どうぞよろしくお願いします。

回答No.6

Hayashi_Trek

「天然ウラン」という物質が在ると考えると混乱します。
「天然ウラン」状態と考えると判り易いと思います。

まず、「天然ウラン」と対をなす言葉は「濃縮ウラン」です。
この場合、何が濃縮されているかというと、ウラン中のU-235（及びU-234）の存在比率です。
この比率が天然に産する状態のままなら、ウラン鉱床，ウラン化合物（U3O8等），純粋ウラン
など形状が変わっても「天然ウラン」です。

だから、(1)のように同位体を無視したら「天然ウラン」かどうか判別できません。
また、(2)の不純物が鉄，ニッケル，炭素や珪素などを指しているなら
「天然ウラン」かどうかには全く関係有りません。

お礼

御回答有り難うございます。

>「天然ウラン」という物質が在ると考えると混乱します。

まさかの御回答でした。目から鱗でした。
そうなんですか。ウランの同位体存在比率が天然のものと同じなら天然ウランなんですか。そのように考えると全ての矛盾点が氷解します。

助かりました。
有り難うございました。

回答No.4

noname#160321

既に＃２のお答えのウイキペディアのページに載っていますように、精製後でも重ウラン酸ナトリウム、重ウラン酸アンモニウム、含水四酸化ウランなどの混合物です。
天然ウラン鉱石は閃ウラン鉱、ピッチブレンド（瀝青ウラン鉱）、コフイン石、デービド鉱、カルノー石、リンカイウラン石、ニンギョウ石、フランセビル石、ツヤムン石およびブラネライなどがありますが不純物が主成分で取り除くのに大きなエネルギーが必要です。

補足

御回答有り難うございます。

>精製後でも重ウラン酸ナトリウム、重ウラン酸アンモニウム、含水四酸化ウランなどの混合物

とのことですが、「重ウラン酸ナトリウム、重ウラン酸アンモニウム、含水四酸化ウランなどの混合物」を天然ウランと言うのでしょうか。そうだとすると、混合割合によって「天然ウランの全質量に対するその中に含まれるウランの質量の割合」は大きく異なると思うのですが、 http://sta-atm.jst.go.jp:8080/dic_1254_01.html に示される値を見ると、原子数ベースのものと重量ベースのものとはたいへんによく関連しています。混合物ではこのような精密な対応性はあり得ないように思うのですがいかがでしょうか。

素人のため的はずれなことを言っているかとも思います。
どうぞよろしくお願いします。

回答No.3

noname#62235

ご提示のページでは天然組成のウランのことを「天然ウラン」といっているようです。
天然組成とは自然の状態で存在する同位体の比率ということのようです。これ以上の割合でＵ２３５が存在するものが「濃縮ウラン」になるのですよね？
ですから「同位体を考えなければ」天然ウラン・濃縮ウランに違いは無いということになりますが、このような回答でよろしいのでしょうか？

補足

早速の御回答有り難うございます。

御教示の内容、よく分かりました。
今少しお伺いしてもよいでしょうか。
最初の質問の(1)、(2)についての御回答を頂けるとたいへん有り難いのですが。

(1)については、素人の私には、可能性としては、U、U3O8、その他たくさん考えられるのですが、何なのでしょうか。また、ただ1種類の物質で成っているのでしょうか、複数の物質で成っているのでしょうか。それらの物質の化学式を知りたいのですが。

(2)については、最初の質問の文の通りなのですが、実質的には純粋な物質なのでしょうか、それとも不純物（つまり、上記(1)の化学式で表されない物質）をたくさん含んだ物質なのでしょうか。

たびたびお手数をおかけして申し訳ありません。
よろしくお願いします。

回答No.2

noname#62235

天然のウラン鉱石には不純物が含まれています。
８酸化３ウラン（Ｕ３Ｏ８）などが主成分のようですが、化学的手法でこれを生成するそうです。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%A9%E7%84%B6%E3%82%A6%E3%83%A9%E3%83%B3

補足

早速の御回答有り難うございます。

もう少しお尋ねしてもよいでしょうか。
最初の質問で言った「天然ウラン」は「ウラン鉱石」や「ウラン鉱床」のことではなく、例えばhttp://mext-atm.jst.go.jp/atomica/dic_1254_01.html あるいは http://sta-atm.jst.go.jp:8080/04050101_1.html に言う「天然ウラン」のことなのですが、このような天然ウランについて、最初に質問の(1)、(2)についてお教えいただけないでしょうか。

よろしくお願いします。

回答No.1

zaykax

物質というよりも鉱石なので、化学式では示しにくいですし産地によっても異なります。リンク先を参考にして見て下さい。
235Uや238Uの状態で存在する訳ではありません。濃縮前の天然ウランの状態では、ウラン含有率は1％以下、99％以上が不純物です。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%A9%E7%84%B6%E3%82%A6%E3%83%A9%E3%83%B3

補足

早速の御回答有り難うございます。

もう少しお尋ねしてもよいでしょうか。
最初の質問で言った「天然ウラン」は「ウラン鉱石」や「ウラン鉱床」のことではなく、例えばhttp://mext-atm.jst.go.jp/atomica/dic_1254_01.html あるいは http://sta-atm.jst.go.jp:8080/04050101_1.html に言う「天然ウラン」のことなのですが、このような天然ウランについて、最初に質問の(1)、(2)についてお教えいただけないでしょうか。

よろしくお願いします。