✨Urani

Urani hay uranium là một nguyên tố hóa học kim loại màu trắng thuộc nhóm Actini, có số nguyên tử là 92 trong bảng tuần hoàn, được ký hiệu là U. Trong một thời gian dài, urani là nguyên tố cuối cùng của bảng tuần hoàn. Các đồng vị phóng xạ của urani có số neutron từ 144 đến 146 nhưng phổ biến nhất là các đồng vị urani-238, urani-235 và urani-234. Tất cả đồng vị của urani đều không bền và có tính phóng xạ yếu. Urani có khối lượng nguyên tử nặng thứ 2 trong các nguyên tố tự nhiên, xếp sau plutoni-244. Mật độ của urani lớn hơn mật độ của chì khoảng 70%, nhưng không đặc bằng vàng hay wolfram. Urani có mặt trong tự nhiên với nồng độ thấp khoảng vài ppm trong đất, đá và nước, và được sản xuất thương mại từ các khoáng sản chứa urani như uraninit.

Trong tự nhiên, urani được tìm thấy ở dạng urani-238 (99,284%), urani-235 (0,711%), và một lượng rất nhỏ urani-234 (0,0058%). Urani phân rã rất chậm phát ra hạt alpha. Chu kỳ bán rã của urani-238 là khoảng 4,47 tỷ năm và của urani-235 là 704 triệu năm, do đó nó được sử dụng để xác định tuổi của Trái Đất.

Hiện tại, các ứng dụng của urani chỉ dựa trên các tính chất hạt nhân của nó. Urani-235 là đồng vị duy nhất có khả năng phân hạch một cách tự nhiên. Urani-238 có thể phân hạch bằng neutron nhanh, và là vật liệu làm giàu, có nghĩa là nó có thể được chuyển đổi thành plutoni-239, một sản phẩm có thể phân hạch được trong lò phản ứng hạt nhân. Đồng vị có thể phân hạch khác là urani-233 có thể được tạo ra từ thori tự nhiên và cũng là vật liệu quan trọng trong công nghệ hạt nhân. Trong khi urani-238 có khả năng phân hạch tự phát thấp hoặc thậm chí bao gồm cả sự phân hạch bởi neutron nhanh, thì urani-235 và đồng vị urani-233 có tiết diện hiệu dụng phân hạch cao hơn nhiều so với các neutron chậm. Khi nồng độ đủ, các đồng vị này duy trì một chuỗi phản ứng hạt nhân ổn định. Quá trình này tạo ra nhiệt trong các lò phản ứng hạt nhân và tạo ra vật liệu phân hạch dùng làm các vũ khí hạt nhân. Urani nghèo (U-238) được dùng trong các đầu đạn đâm xuyên và vỏ xe bọc thép. Trong lĩnh vực dân dụng, urani chủ yếu được dùng làm nhiên liệu cho các nhà máy điện hạt nhân. Ngoài ra, urani còn được dùng làm chất nhuộm màu có sắc đỏ-cam đến vàng chanh cho thủy tinh urani. Nó cũng được dùng làm thuốc nhuộm màu và sắc bóng trong phim ảnh.

Martin Heinrich Klaproth được công nhận là người đã phát hiện ra urani trong khoáng vật pitchblend năm 1789. Ông đã đặt tên nguyên tố mới theo tên hành tinh Uranus (Sao Thiên Vương). Trong khi đó, Eugène-Melchior Péligot là người đầu tiên tách kim loại này và các tính chất phóng xạ của nó đã được Henri Becquerel phát hiện năm 1896. Nghiên cứu của Enrico Fermi và các tác giả khác bắt đầu thực hiện năm 1934 đã đưa urani vào ứng dụng trong công nghiệp năng lượng hạt nhân và trong quả bom nguyên tử mang tên Little Boy, quả bom này là vũ khí hạt nhân đầu tiên được sử dụng trong chiến tranh. Từ cuộc chạy đua vũ trang trong thời chiến tranh lạnh giữa Hoa Kỳ và Liên Xô đã cho ra hàng chục ngàn vũ khí hạt nhân sử dụng urani được làm giàu và plutoni có nguồn gốc từ urani. Việc an toàn của các vũ khí này và các vật liệu phân hạch của chúng sau sự tan rã của Liên Xô năm 1991 là một mối quan tâm đối với sức khỏe và an toàn của cộng đồng.

Lịch sử

Phân hạch tự nhiên thời tiền sử

Năm 1972, nhà vật lý người Pháp, Francis Perrin, phát hiện ra 15 lò phản ứng phân hạch hạt nhân tự nhiên cổ không còn hoạt động trong 3 khoáng sàng quặng riêng biệt ở mỏ Oklio tại Gabon, Tây Phi, hay còn gọi là các lò phản ứng hạt nhân hóa thạch Oklo. Một trong 3 khoáng sàng có tuổi 1,7 tỉ năm; vào thời điểm đó, urani-235 chiếm khoảng 3% tổng lượng urani trên Trái Đất. Hàm lượng này lớn đủ để một phản ứng dây chuyền duy trì phân hạch hạt nhân xảy ra, là yếu tố chứng minh cho các điều kiện tồn tại của chúng. Khả năng lưu giữ các sản phẩm chất thải hạt nhân bởi lớp bao bọc trầm tích đã được chính quyền liên bang Hoa Kỳ trích dẫn để chứng minh cho các điều kiện bảo quản của kho chứa chất thải hạt nhân núi Yucca. Từ cuối thời Trung cổ, uranit được tách từ các mỏ bạc Habsburg ở Joachimsthal, Bohemia (nay là Jáchymov thuộc Cộng hòa Séc) và được dùng làm chất tạo màu trong công nghiệp chế tạo thủy tinh ở địa phương. Klaproth cho rằng chất màu vàng đó là oxide của một nguyên tố chưa được phát hiện và nung nó với than gỗ để thu một loại bột màu đen mà ông nghĩ rằng nó là một kim loại mới được phát hiện (nhưng thực chất là bột của một oxide urani). Ông đặt tên nguyên tố mới theo tên hành tinh Uranus, một hành tinh vừa được William Herschel phát hiện trước đó 8 năm.

Năm 1841, Eugène-Melchior Péligot, giáo sư hóa phân tích thuộc Trường Kỹ Nghệ Quốc gia Pháp (Conservatoire National des Arts et Métiers) ở Paris đã tách được mẫu urani kim loại đầu tiên bằng cách nung urani tetrachloride với kali.

Antoine Henri Becquerel phát hiện ra tính phóng xạ khi sử dụng urani vào năm 1896. Các thí nghiệm của Otto Hahn và Fritz Strassmann đã đưa đến việc phát hiện ra khả năng mà urani phân hạch thành các nguyên tố nhẹ hơn và giải phóng năng lượng liên kết, trong phòng thí nghiệm của Hahn ở Berlin. Tháng 2 năm 1939, Lise Meitner cùng người cháu là nhà vật lý Otto Robert Frisch đã công bố các giải thích về mặt vật lý, đồng thời đặt tên quá trình này là 'phản ứng phân hạch hạt nhân'. Không lâu sau đó, Fermi giả thuyết rằng sự phân hạch của urani có thể giải phóng đủ số neutron để duy trì một phản ứng phân hạch. Năm 1939, giả thuyết này được xác nhận, và nghiên cứu sau đó phát hiện rằng trung bình có khoảng 2,5 neutron được giải phóng từ mỗi lần phân hạch của đồng vị hiếm của urani là urani-235.

Dùng trong lò phản ứng hạt nhân

nhỏ|trái|4 bóng đèn tròn sử dụng điện từ lò phản ứng hạt nhân đầu tiên, [[Lò phản ứng tái sinh thí nghiệm I|EBR-I (1951)|alt=An industrial room with four large illuminated light bulbs hanging down from a bar.]] Lò phản ứng hạt nhân than chì X-10 ở Phòng thí nghiệm Oak Ridge (ORNL) ở Oak Ridge, Tennessee, trước đây còn gọi là Clinton Pile và X-10 Pile, là lò phản ứng hạt nhân thứ 2 trên thế giới (sau lò phản ứng Chicago Pile của Enrico Fermi) và là lò phản ứng hạt nhân đầu tiên được thiết kế và xây dựng để vận hành liên tục. Lò phản ứng tái sinh thí nghiệm I thuộc Phòng thí nghiệm quốc gia Hoa Kỳ Idaho gần Arco, Idaho là lò phản ứng hạt nhân đầu tiên sản xuất điện vào ngày 20 tháng 12 năm 1951. Ban đầu, bốn bóng đèn 150 W được thấp sáng từ lò phản ứng, sau đó những cải tiến đã nâng sản lượng điện lên hết công suất thiết kế (sau đó, thị trấn Arco trở thành thị trấn đầu tiên trên thế giới sử dụng toàn bộ điện phát ra từ năng lượng hạt nhân). Nhà máy điện hạt nhân thương mại đầu tiên trên thế giới, Obninsk ở Liên Xô, bắt đầu phát điện bằng lò phản ứng AM-1 vào ngày 27 tháng 6 năm 1954. Các nhà máy điện hạt nhân khác vào thời đó gồm: Calder Hall ở Anh phát điện ngày 17 tháng 10 năm 1956 và nhà máy điện hạt nhân Shippingport ở Pennsylvania phát điện ngày 26 tháng 5 năm 1958. Năng lượng hạt nhân được dùng đầu tiên vào năm 1954 cho tàu ngầm năng lượng hạt nhân USS Nautilus.

Ô nhiễm và di sản từ thời chiến tranh lạnh

lang=vi|nhỏ|Dự trữ vũ khí hạt nhân giữa Hoa Kỳ và Nga giai đoạn 1945–|alt=A graph showing evolution of number of nuclear weapons in the US and USSR and in the period 1945-2005. US dominates early and USSR later years with and crossover around 1978. Các vụ thử nghiệm hạt nhân trên mặt đất do Liên Xô và Hoa Kỳ thực hiện vào thập niên 1950 và đầu thập niên 1960, và Pháp thực hiện vào thập niên 1979 và 1980 Thêm vào đó là bụi và ô nhiễm gây ra từ các vụ tai nạn hạt nhân.

Những người khai thác mỏ urani có khả năng bị ung thư cao hơn. Ví dụ, nguy cơ ung thư phổi vượt trội ở những thợ mỏ urani người Navajo đã được ghi nhận và xác định có liên hệ với nghề nghiệp của họ. Đạo luật bồi thường phơi nhiễm phóng xạ (Radiation Exposure Compensation Act) của Hoa Kỳ năm 1990 yêu cầu trả phí bồi thường 100.000 USD cho các thợ mỏ urani được chẩn đoán là mắc bệnh ung thư hoặc các bệnh đường hô hấp khác.

Trong thời kỳ chiến tranh lạnh giữa Hoa Kỳ và Liên Xô, những kho dự trữ urani khổng lồ chứa hàng chục ngàn vũ khí hạt nhân dùng urani làm giàu và plutoni sản xuất từ urani. Từ khi Liên Xô sụp đổ năm 1991, ước tính 540 tấn vũ khí dùng urani được làm giàu cao (đủ để sản xuất khoảng 40.000 đầu đạn hạt nhân) được cất giữ trong các cơ sở thiếu an toàn ở Nga và một số nước thuộc Liên Xô trước kia.

Tính chất

Phân hạch hạt nhân của urani-235|alt=Sơ đồ thể hiện chuỗi biến đổi urani-235 thành urani-236 tiếp theo là bari-141 và krypton-92 Khi được tách ra, urani là kim loại có màu trắng bạc, phóng xạ yếu, mềm hơn thép một chút, độ dương điện mạnh và độ dẫn điện kém. Acid clohidric và acid nitric hòa tan urani, nhưng các acid không có khả năng oxy hóa phản ứng với nguyên tố này rất chậm. Ít nhất 7 kg uranium-235 có thể sử dụng để tạo thành một quả bom nguyên tử.

• α (trực thoi) bền với nhiệt độ lên đến 660 °C
• β (bốn phương) bền ở nhiệt độ từ 660 °C đến 760 °C
• γ (lập phương tâm khối) bền từ 760 °C đến điểm nóng chảy đây là trạng thái dẻo và dễ uốn nhất.

Phân bố

Các môi trường

nhỏ|Uraninit, hay Pitchblend, là quặng phổ biến được dùng để tách urani.|alt=A shiny gray 5-centimeter piece of matter with a rough surface. Urani là một nguyên tố tự nhiên, có thể tìm thấy trong tất cả các loại đất đá và nước với hàm lượng thấp. Urani cũng là một nguyên tố có số nguyên tử cao nhất được tìm thấy trong tự nhiên với hàm lượng nhất định trong vỏ Trái Đất và luôn ở dạng hợp chất với các nguyên tố khác. Phân rã của urani, thori, và Kali-40 trong vỏ Trái Đất được xem là nguồn cung cấp nhiệt chính. điều này giữ cho lõi ngoài ở dạng lỏng và tạo ra các dòng đối lưu manti.

Hàm lượng urani trung bình trong vỏ Trái Đất (tùy theo quy chiếu) là từ 2 đến 4 ppm, tương đương gấp 40 lần so với nguyên tố phổ biến là bạc.

Ở một số sinh vật như Trapelia involuta hoặc vi sinh vật như vi khuẩn Citrobacter có thể hấp thụ nồng độ urani cao gấp 300 lần so với môi trường xung quanh. Loài citrobacter hấp thụ các ion uranyl vào gốc glycerol phosphate (hay các phosphat vô cơ tương tự khác). Sau một ngày, 1 gram vi khuẩn có thể tạo quanh nó một lớp vỏ 9 gram tinh thể uranyl phosphate; đều này tạo ra khả năng cho việc sử dụng các sinh vật này trong việc xử lý nước bị nhiễm phóng xạ urani bằng phương pháp sinh học.

Trong tự nhiên, urani (VI) tạo thành các phức cacbonat có khả năng hòa tan cao trong môi trường kiềm. Điều này làm tăng khả năng di chuyển và khả năng tồn tại của urani trong đất và nước ngầm, có nguồn gốc từ các chất thải hạt nhân, gây nguy hiểm đối với sức khỏe con người. Tuy nhiên, khó có thể kết tủa urani như phosphat khi có nhiều cacbonat trong môi trường pH kiềm. Đã có phát hiện rằng một con Sphingomonas sp. chủng BSAR-1 có thể có tác dụng như phosphat kiềm hoạt tính cao (PhoK). Loài này đã được đưa vào ứng dụng để kết tủa sinh học urani như các loài tổng hợp phosphat uranyl từ các dung dịch kiềm. Khả năng kết tủa được tăng cường bởi protein PhoK trong E. coli.

Thực vật hấp thụ một số urani trong đất. Nồng độ khối lượng khô của urani trong thực vật thay đổi từ 5 đến 60 ppb, và tro của gỗ có thể có hàm lượng lên đến 4 ppm.

Quặng urani được khai thác theo nhiều cách như đào mỏ lộ thiên, tách từ đất đá và khoan mỏ (xem khai thác mỏ urani). Các quặng cấp cao được tìm thấy ở bồn trũng Athabasca, Saskatchewan, Canada trung bình có thể chứa tới 23% các oxide urani. Quặng urani được nghiền mịn thành bột, sau đó được lọc qua acid hoặc kiềm. Quá trình lọc gồm một số công đoạn như kết tủa, tách dung môi, và trao đổi ion. Hỗn hợp sau cùng được gọi là bánh vàng (yellowcake) chứa ít nhất 75% urani oxide. Bánh vàng sau đó được xử lý nhiệt để loại bỏ các tạp chất trước khi tinh chế và chuyển đổi.

Urani cấp thương mại có thể được tạo ra bằng cách khử các muối urani halide với các kim loại kiềm hoặc kim loại kiềm thổ. trong khi có 35 triệu tấn được xếp vào tài nguyên khoáng sản (có khả năng khai thác mang lại lợi nhuận). Đã có nhiều cuộc thí nghiệm để chiết xuất urani từ nước biển, nhưng sản phẩm thu được thấp do trong nước biển có nhiều cacbonat.

Trong năm 2005, việc thăm dò urani trên thế giới tăng vọt gây tốn chi phí khoảng 200 triệu USD, tăng 54% so với năm trước và có mỏ urani riêng biệt lớn nhất thế giới nằm ở mỏ Olympic Dam, Nam Úc.

Một số nhiên liệu hạt nhân có nguồn gốc từ các vũ khí hạt nhân.

Cung ứng

nhỏ|phải|Giá urani hàng tháng (USD/cân). Đỉnh điểm là giá năm 2007. Năm 2005, có 17 quốc gia sản xuất urani oxide, trong đó Canada (27,9% sản lượng thế giới) và Úc (22,8%) là các nước sản xuất nhiều nhất, theo sau là Kazakhstan (10,5%), Nga (8,0%), Namibia (7,5%), Niger (7,4%), Uzbekistan (5,5%), Hoa Kỳ (2,5%), Argentina (2,1%), Ukraina (1,9%) và Trung Quốc (1,7%). Kazakhstan tiếp tục tăng sản lượng, năm 2009 sản lượng đạt 12.826 tấn, so với Canada là 11.100 tấn và Úc là 9.430 tấn. Urani hiện có thể được sử dụng trong ít nhất 80 năm tới, mặc dù một số nghiên cứu cho biết việc đầu tư vào cuối thế kỷ XX có thể tạo ra các vấn đề về lượng cung trong thế kỷ XXI.

Các hợp chất

Trạng thái oxy hóa và oxide

Oxide

nhỏ|[[Triurani octaoxide (hình) và urani dioxide là hai dạng oxide urani phổ biến nhất.|alt=Ball and stick model of cubic-like crystal structure containing two type of atoms.]]

Bánh urani vàng (yellowcake) đã được nhiệt phân là sản phẩm được sản xuất công nghiệp chứa các nhóm urani có trạng thái oxy hóa khác nhau từ thấp nhất đến cao nhất. Các hạt có thời gian lưu giữ ngắn trong lò nung sẽ ít bị oxy hóa hơn những hạt có thời gian lưu giữ dài hơn. Hàm lượng urani thường được tính theo , kể từ những ngày thực hiện dự án Manhattan, khi đó đã được sử dụng làm tiêu chuẩn báo cáo trong hóa phân tích.

Các mối quan hệ pha trong tổ hợp urani-oxy mang tính phức tạp. Các trạng thái oxy hóa quan trọng nhất của urani là urani(IV) và urani(VI) với hai oxide tương ứng là urani đioxide () và urani trioxide (). Các urani oxide khác gồm urani monoxide (UO), diurani pentoxide () và urani peroxide () đều tồn tại.

Các dạng urani oxide phổ biến nhất là triurani octaoxide () và . Cả hai oxide nay đều ở dạng rắn, ít hoàn tan trong nước và tương đối bền trong nhiều kiểu môi trường. Triurani octaoxide là hợp chất urani ổn định nhất và là dạng thường gặp trong tự nhiên (tùy thuộc vào các điều kiện). Urani đioxide là dạng được dùng làm nhiên liệu hạt nhân phổ biến. Một vài hợp chất bán kim loại và rắn như UO và US tồn tại trong urani ở trạng thái oxy hóa thông thường (II), nhưng không có các ion đơn tồn tại trong dung dịch ở trạng thái đó. Các ion U³⁺ giải phóng hydro từ nước vì vậy được xem là trạng thái không bền. Ion đặc trưng cho trạng thái oxy hóa (VI) và tạo thành các hợp chất như uranyl cacbonat, uranyl chloride và uranyl sulfat. cũng tạo phức với các chất tạo phức hữu cơ, chất thường gặp nhất là uranyl axetat.|alt=A graph of potential vs. pH showing stability regions of various uranium compounds]]

Các tương tác của các ion cacbonat với urani(VI) làm cho biểu đồ Pourbaix thay đổi mạnh khi giá trị trung bình bị thay đổi từ nước sang dung dịch chứa cacbonat. Trong khi một lượng lớn cacbonat không hòa tan trong nước, urani cacbonat thỉnh thoảng hòa tan trong nước. Điều này xảy ra là do cation U(VI) có thể liên kết hai oxide và 3 cacbonat hoặc nhiều hơn để tạo thành các phức anion.

Ảnh hưởng của pH

Đồ thị biểu diễn các nồng độ tương đối của các dạng hóa khác nhau của urani trong dung dịch không tạo phức ([[acid percloric / natri hydroxide). Hai dạng tinh thể của urani hydride tồn tại là: dạng α tồn tại ở nhiệt độ thấp còn dạng β được tạo ra ở nhiệt độ trên 250 °C. Urani nitrit được điều chế bằng cách cho kim loại tác dụng với nitơ bao gồm urani mononitrit (UN), urani đinitrit () và điurani trinitrit (). Đối với urani tự nhiên, khoảng 49% tia anpha được phát ra từ mỗi U-238, 49% tương tự đối với U-234U (do sản phẩm sau được tạo thành từ sản phẩm trước) và khoảng 2% trong số đó do U-235 phát ra. Khi Trái Đất còn trẻ, có thể 1/5 urani của Trái Đất là urani-235, nhưng tỷ lệ U-234 có thể thấp hơn nhiều so với hiện nay.

Urani-238 thường phát hạt α — trừ khi trải qua phân hạch tự nhiên — phân rã theo phân rã hạt nhân urani, với tổng cộng 18 nguyên tố, tất cả chúng cuối cùng đều phân rã thành chì-206 theo nhiều cách phân rã khác nhau. Quá trình làm giàu tạo ra một lượng rất lớn urani nghèo (depleted urani) do đã tách hết urani-235, tức tỉ lệ urani-238 được gia tăng tương ứng. Khi đề cập đến việc làm nghèo urani, tức nồng độ đồng vị urani-235 không quá 0,3%. Giá của urani đã tăng kể từ năm 2001, vì thế các sản phẩm thải ra sau quá trình làm giàu chứa hơn 0,35% urani-235 được xem xét tái làm giàu. Giá của urani hexaforit nghèo vượt trên ngưỡng 130 USD/kg vào thời điểm tháng 7 năm 2007 so với 5 USD vào năm 2001. Quá trình khuếch tán khí từng là phương pháp hàng đầu làm giàu urani và được sử dụng trong dự án Manhattan. Trong quá trình này, urani hexafluorrua được khuếch tán một cách riêng biệt thông qua lớp màng bạc-kẽm, và các đồng vị khác nhau của urani được tách ra dựa trên tốc độ khuếch tán (vì urani-238 nặng hơn nên khuếch tán chậm hơn urani-235). Một phương pháp khác được sử dụng là khuếch tán nhiệt chất lỏng.

Trong giai đoạn cuối của chiến tranh thế giới thứ 2, trong chiến tranh lạnh và các cuộc chiến sau đó, urani đã được dùng làm nguyên liệu chất nổ để sản xuất vũ khí hạt nhân. Có hai loại bom phân hạch chính đã được sản xuất: một thiết bị tương đối đơn giản sử dụng urani-235 và loại phức tạp hơn sử dụng plutoni-239 gốc urani-238. Sau đó, các loại bom nhiệt hạch phức tạp hơn và mạnh hơn sử dụng plutoni trong vỏ bọc urani để tạo ra hỗn hợp triti và deuteri để chịu được phản ứng nhiệt hạch đã ra đời.

Dân dụng

nhỏ|Ứng dụng dân dụng của urani chủ yếu là làm nguồn nhiệt điện trong các [[nhà máy điện nguyên tử|nhà máy điện hạt nhân.|alt=Photograph featuring sunfluorwers in front and a plant on the back. The plant has a wide smoking chimney with diameter comparable to its height.]]

Ứng dụng chủ yếu của urani trong lĩnh vực dân dụng là làm nhiên liệu cho các nhà máy điện hạt nhân. Một kg urani-235 về lý thuyết có thể tạo ra một năng lượng 80 teraJun (8 Jun), giả thiết rằng chúng phân hạch hoàn toàn; mức năng lượng này tương đương 3000 tấn than. Điều này làm cho một lượng lớn urani trở thành chất thải, vì mỗi 3 tấn urani chỉ tách ra được 1 gram radi. Lượng chất thải này đã được chuyển hướng đến ngành công nghiệp thủy tinh, làm cho thủy tinh urani rất rẻ và phổ biến. Bên cạnh thủy tinh gốm, còn có gạch urani được sử dụng phổ biến trong nhà tắm và bếp, các loại này có thể được sản xuất với nhiều màu khác nhau như lục, đen, lam, đỏ và các màu khác.

Urani cũng được sử dụng làm hóa chất nhiếp ảnh (đặc biệt là urani nitrat để làm nước cân bằng da). Những ngôi nhà hoặc các công trình trên các mỏ urani (tự nhiên hoặc nhân tạo) có thể chịu nhiều tăng ảnh hưởng phơi nhiễm khí radon.

Hầu hết urani đi vào cơ thể qua đường thực phẩm được bài tiết qua đường tiêu hóa. Chỉ có 0,5% được hấp thụ khi ở các dạng không hòa tan như các oxide urani, ngược lại việc hấp thụ các ion uranyl có thể nhiều hơn lên đến 5%. và các tầng chứa nước.

Ảnh hưởng

Chức năng thông thường của thận, não, gan, tim và các hệ cơ quan khác trong cơ thể có thể bị ảnh hưởng khi tiếp xúc với urani, bởi vì ngoài các phóng xạ rất yếu, urani còn là kim loại độc. Urani cũng là chất độc có khả năng tái sản xuất. Các ảnh hưởng phóng xạ phổ biến ở mức độ địa phương là phóng xạ alpha, một kiểu phân rã ban đầu của U-238, có thời gian tồn tại rất ngắn, và sẽ không xuyên qua da. Các ion uranyl (), như ở dạng uranium trioxide hay uranyl nitrate và các hợp chất hóa trị sáu khác có thể gây ra những dị tật bẩm sinh và phá hủy hệ miễn dịch của các con thú trong phòng thí nghiệm. Khi CDC xuất bản một nghiên cứu cho thấy không có dấu hiệu ung thư ở người được ghi nhận khi tiếp xúc với urani tự nhiên hoặc urani đã làm nghèo, tiếp xúc với urani và các sản phẩm phân rã của nó, đặc biệt là radon, được cho là gây ra những mối đe dọa đáng kể về sức khỏe. Urani là một chất tự bốc cháy nên khi ở dạng hạt mịn nó có nguy cơ cháy trong không khí ở nhiệt độ phòng.