Este artigo contém uma comparação das principais propriedades térmicas e atômicas do zircônio e do urânio, dois elementos químicos comparáveis da tabela periódica. Ele também contém descrições básicas e aplicações de ambos os elementos. Zircônio vs. Urânio.
Zircônio e Urânio – Sobre Elementos
Fonte: www.luciteria.com
Zircônio e Urânio – Aplicações
Zircônio
A maioria do zircão é usada diretamente em aplicações de alta temperatura. Este material é refratário, duro e resistente ao ataque químico. Devido a essas propriedades, o zircão encontra muitas aplicações, poucas das quais são altamente divulgadas. Seu principal uso é como opacificante, conferindo uma aparência branca e opaca aos materiais cerâmicos. O zircônio e suas ligas são amplamente utilizados como revestimento para combustíveis de reatores nucleares. O zircônio ligado com nióbio ou estanho tem excelentes propriedades de corrosão. A alta resistência à corrosão das ligas de zircônio resulta da formação natural de um óxido denso e estável na superfície do metal. Este filme é auto-regenerativo, continua a crescer lentamente em temperaturas de até aproximadamente 550 °C (1020 °F) e permanece firmemente aderente. A propriedade desejada dessas ligas também é uma baixa seção transversal de captura de nêutrons.
Urânio
O principal uso de urânio no setor civil é para abastecer usinas nucleares. Um quilograma de urânio-235 pode teoricamente produzir cerca de 20 terajoules de energia, assumindo fissão completa; tanta energia quanto 1,5 milhão de quilogramas (1.500 toneladas) de carvão. O reator típico pode conter cerca de 100 toneladas de urânio enriquecido (ou seja, cerca de 113 toneladas de dióxido de urânio). Este combustível é carregado, por exemplo, em 157 conjuntos de combustível compostos por mais de 45.000 barras de combustível. Um conjunto de combustível comum contém energia para aproximadamente 4 anos de operação em potência máxima. O combustível removido (combustível nuclear gasto) ainda contém cerca de 96% de material reutilizável (deve ser removido devido à diminuição do kinf de um conjunto). Antes (e, ocasionalmente, depois) da descoberta da radioatividade, o urânio era usado principalmente em pequenas quantidades para vidro amarelo e esmaltes de cerâmica, como vidro de urânio. O urânio também é usado pelos militares para alimentar submarinos nucleares e em armas nucleares. Devido à sua alta densidade, este material é encontrado em sistemas de orientação inercial e em bússolas giroscópicas.[10] O urânio empobrecido é preferido em relação aos metais igualmente densos devido à sua capacidade de ser facilmente usinado e fundido, bem como seu custo relativamente baixo. O principal risco de exposição ao urânio empobrecido é o envenenamento químico por óxido de urânio, em vez de radioatividade (o urânio é apenas um emissor alfa fraco). O urânio empobrecido é o urânio que tem muito menos urânio-235 do que o urânio natural. É consideravelmente menos radioativo que o urânio natural. É um metal denso que pode ser usado como lastro para navios e contrapesos para aeronaves. Também é usado em munições e armaduras. O urânio empobrecido também pode ser usado para proteger a radiação. O urânio empobrecido é muito mais eficaz devido ao seu Z mais alto. O urânio empobrecido é usado para blindagem em fontes portáteis de raios gama. O urânio é usado em aços rápidos como agente de liga para melhorar a resistência e a tenacidade. O trióxido de urânio (também chamado de óxido urânico) com fórmula UO3, é um pó amarelo alaranjado e é usado como pigmento para cerâmica. Em copos produz um belo “vidro de urânio” amarelo-esverdeado.
Zircônio e Urânio – Comparação na Tabela
| Elemento | Zircônio | Urânio |
| Densidade | 6,511 g/cm3 | 19,05 g/cm3 |
| Resistência à tração | 330 MPa | 390 MPa |
| Força de rendimento | 230 MPa | 190 MPa |
| Módulo de elasticidade de Young | 88 GPa | 208 GPa |
| Escala de Mohs | 5 | 6 |
| Dureza Brinell | 650 MPa | 2400 MPa |
| Dureza Vickers | 900 MPa | 1960 MPa |
| Ponto de fusão | 1855 °C | 1132 °C |
| Ponto de ebulição | 4377 °C | 4131 °C |
| Condutividade térmica | 22,7 W/mK | 27 W/mK |
| Coeficiente de Expansão Térmica | 5,7 µm/mK | 13,9 µm/mK |
| Calor específico | 0,27 J/gK | 0,12 J/gK |
| Calor de fusão | 16,9 kJ/mol | 8,52 kJ/mol |
| Calor da vaporização | 591 kJ/mol | 417 kJ/mol |
