Uranyum, radyoaktif bir kimyasal elementtir. Simgesi "U"dur. 1789 yılında Martin Heinrich Klaaproth tarafından keşfedilmiş ve 1841 yılında Eugene-Melchior Peligot tarafından izole edilmiştir. Uranyum ilk zamanda radyoaktivite ile ilgili fazla bilgi sahibi olunmadığından diğer elementler gibi zannedilse de, 1896 yılında bilim tarihinin önemli isimlerinden olan Dimitri Mendeleyev’in çalışmalarıyla radyoaktif bir element olduğu ispatlanmıştır.
İzotoplar, periyodik tabloda aynı atom numarasına ve konuma sahip olan ve farklı nötron sayıları nedeniyle nükleon sayıları bakımından farklılık gösteren iki veya daha fazla atom türüdür. Belirli bir elementin tüm izotopları neredeyse aynı kimyasal özelliklere sahipken, farklı atomik kütlelere ve fiziksel özelliklere sahiptirler. İzotop terimi, "aynı yer" anlamına gelen Yunan kökenli isos ve topos 'den oluşur; isimin anlamı ise, tek bir elementin farklı izotoplarının periyodik tabloda aynı pozisyonda yer alması anlamına gelir. Margaret Todd tarafından 1913 yılında Frederick Soddy'ye öneri olarak sunulmuştur.
Jeokronoloji, kayaların kendisinde bulunan imzaları kullanarak kaya, fosil ve sediman yaşını belirleme bilimidir. Mutlak jeokronoloji radyoaktif izotoplarla gerçekleştirilebilirken, göreceli jeokronoloji paleomanyetizma ve kararlı izotop oranları gibi araçlarla sağlanır. Birden fazla jeokronolojik göstergeleri birleştirerek, geri kazanılan yaşın hassasiyeti geliştirilebilir.
Kalsiyum, toprak alkalileri grubundan metalik bir element. Sembolü "Ca"dır. İsmi Latincede “kireç” anlamına gelen “calx” sözcüğünden gelmektedir. İlk defa 1808'de Humphry Davy tarafından kalsiyum hidroksitten elektroliz yoluyla elde edilmiştir.
Kurşun (Pb) atom numarası 82, atom kütlesi 207,19 olan mavi-gümüş rengi karışımı bir elementtir. 327,5 °C'ta erir ve 1740 °C'ta kaynar. Doğada, kütle numaraları 208, 206, 207 ve 204 olmak üzere 4 kararlı izotopu vardır.
Plütonyum, 1940 yılında Glenn T. Seaborg, Edwin M. McMillan, J. W. Kennedy ve A. C. Wahlby tarafından 152 cm'lik siklotron içerisindeki uranyumun döteryum ile bombardımanı sonucunda elde edilmiştir.
Aktinyum, simgesi Ac ve atom numarası 89 olan kimyasal bir elementtir. İlk olarak 1899'da Fransız kimyager André-Louis Debierne tarafından izole edilmiştir.
1. Zirkonyum'un doğal durumunda bulunan en önemli birleşiği (ZrSiO4); renksiz, sarı, yeşil, kahverengi türleri olan doğal ve saydam, değerli taş.
Jeologların edindiği kapsamlı ve geniş bilimsel kanıtlara dayanarak, Dünya'nın yaşının yaklaşık 4,54 milyar yıl (4,54×109 yıl) olduğuna karar verilmiştir. Bu sayı, bilinen en eski dünya kabuğuna ait minerallerin yaşı (Batı Avustralya'nın Jack Hills bölgesinde) küçük zirkon kristalleri ve Güneş Sistemi'nin yaşı meteor parçacıkları ve Ay'dan gelen örnekler üzerinde jeologların yaptığı radyometrik yaş tayini ölçümleri sonucunda ortaya çıkartılmıştır. Bu ölçümler göktaşı malzemesinin radyometrik yaşla tarihlendirilmesine ait kanıtlara dayanır ve bilinen en eski yeryüzü ve Ay örneklerinin radyometrik yaşlarıyla tutarlıdır.
Plütonyum-239, plütonyumun bir izotopudur. Plütonyum-239, nükleer silah üretiminde kullanılan birincil fisil izotoptur ancak uranyum-235 de bu amaç için kullanılır. Plütonyum-239 aynı zamanda uranyum-235 ve uranyum-233 ile birlikte termal spektrumlu nükleer reaktörlerde yakıt olarak kullanılabilen üç ana izotoptan biridir. Plütonyum-239'un yarı ömrü 24.110 yıldır.
Zenginleştirilmiş uranyum, içeriğindeki Uranyum-235 (kim. sembol 235U) oranı belirli yöntemlerle doğal seviyelerin üzerine çıkartılmış uranyum karışımıdır. Doğada bulunan toplam uranyum elementinin %99.284'ü Uranyum-238 (kim. sembol 238U) izotopundan oluşur. Zincirleme fisyon gerçekleştirme kabiliyeti bulunan tek uranyum izotopu olan Uranyum-235'in tüm uranyum rezervleri içerisindeki payı yalnızca %0.72'dir. Bu yüzden nükleer yakıt amaçlı olarak kullanılabilmesi için 235U izotopunun uranyum karışımı içerisindeki oranı arttırılmalıdır.
Yarı ömür, genel olarak, azalmakta olan bir maddenin baştaki miktarın yarısına düşmesi için gereken zaman. Bu zaman T1/2 olarak gösterilir. Birimi zaman birimidir. Yarı ömür kavramı özellikle radyoizotop denilen izotopların bozunma hesaplarında kullanılır.
Nükleer silah yapımı, nükleer bir silahın fiziksel paketlerinin patlaması için yapılan fiziksel, kimyasal ve teknik düzenlemelerdir. Dört temel tasarım türü vardır. Sonuncusu hariç hepsinde, yerleştirilmiş cihazlardaki patlayıcı enerji füzyon ile değil, nükleer fisyon ile elde edilir.
- Saf fisyon silahlar, üretilen ilk nükleer silahlar oldukları gibi şu ana kadar yapılan savaşlarda kullanılmış tek nükleer silah türüdür. Silahın aktif maddesi olan fisil uranyum (U-235) veya plütonyum (Pu-239) patlatılarak zincirleme çekirdek tepkimesiyle kritik kütleye iki yöntemden biri kullanılarak erişir:
- Tabanca tipi fisyon silah: fisil uranyumun bir parçası normal tabanca kurşunu ateşler gibi, silahın sonundaki diğer fisil uranyum hedefine doğru ateş edilir ve bu parçalar birleşerek kritik kütleyi oluştururlar.
- İçe doğru patlama: Etrafı güçlü patlayıcılar ile çevrili U-235, Pu-239 veya her ikisinin birleşmesinden oluşan fisil bir kütle sıkıştırılarak kritik kütle elde edilir.
Nükleosentez, daha önceden var olan çekirdek parçacıklarından, esasen proton ve nötronlardan, yeni atomik çekirdeklerin yaratılması sürecidir. İlk atomik çekirdekler, Büyük Patlama'dan yaklaşık üç dakika sonra, Büyük Patlama nükleosentezi olarak bilinen sürecin sonunda oluşmuştur. Hidrojen ve helyumun ilk yıldızların bileşenlerini oluşturması ve kainatın bugünkü hidrojen/helyum oranı o zamanlara dayanır.
Uranyum-kurşun dönüşümü bilinen en eski radyoaktif dönüşümlerden biridir. 4.5 milyar yıl öncesinden 1 milyon yıl öncesine kadar dönüşüm geçirmiş tüm taşları, taşın içindeki kurşun yüzde aralığına bakarak (0.1-1) tarihini bulabiliriz. Uranyum-Kurşun dönüşümü; ayrılmış iki izotopa, yarı ömrü 4.47 milyar yıl olan 238U'dan 206Pb'ye dönüşümüne ve aktinyumun ayrılmış iki izotopuna, yarı ömrü 704 milyon yıl olan 235U'dan 207Pb'ye dönüşümüne dayanır.
Uranyum-Toryum Serisi Uranyum-seri ilişkisi olarak da adlandırılır ve mağara çökeli ya da mercan gibi kalsiyum karbonat materyallerin yaşını saptamak için yaygın olarak kullanılan radyometrik ilişkilendirme tekniğidir.
Radyometrik tarihleme veya radyoaktif tarihleme, taş ya da karbon gibi maddelerin oluştuğunda izini sürdüren radyoaktif kirliliklerin seçici olarak katıldığı vakit ile yaşını tayin etmek için kullanılan bir yöntemdir. Bu yöntem, maddenin içindeki tabii olarak oluşan izotopların bolluğunu, bilinen sabit bir azalım hızında oluşan bozunum ürünleri bolluğu ile karşılaştırır.
Uranyum (92U), kararlı izotopu olmayan, doğal olarak oluşan radyoaktif bir elementtir. Uzun yarı ömürleri olan ve Dünya'nın kabuğunda kayda değer miktarda bulunan iki ilkel izotopu vardır: uranyum-238 ve uranyum-235. Uranyum-233 gibi diğer izotoplar üretken reaktörlerinde üretilmiştir. Doğada veya nükleer reaktörlerde bulunan izotoplara ek olarak, 214U ile 242U arasında çok daha kısa yarı ömre sahip birçok izotop üretilmiştir. Doğal uranyumun standart atom ağırlığı 238,02891(3)' tür.
Çevrede aktinitler, dünya ortamındaki aktinitlerin kaynakları, çevresel davranışları ve etkileri ile ilgilidir. Çevresel radyoaktivite yalnızca aktinitlerle sınırlı değildir; radon ve radyum gibi aktinit olmayanlar da dikkat çekicidir. Tüm aktinitler radyoaktif olsa da, yer kabuğunda uranyum ve toryum gibi birçok aktinit vardır. Bu mineraller, karbon tarihleme ve çoğu dedektör için, X-ışınları ve daha fazlası gibi birçok yönden faydalıdır.
Maden atıkları, bir cevherin ekonomik olmayan kısmından değerli fraksiyonu ayırma işleminden sonra arta kalan malzemelerdir. Artıklar, bir cevher veya mineral gövdesinin üzerinde yer alan ve madencilik sırasında işlenmeden yer değiştiren atık kaya veya diğer malzemeler olan aşırı yükten farklıdır. Maden atıkları, insanlığın ürettiği en büyük atık miktarıdır.
