Uranij (nazvan po planeti Uran) jest hemijski element sa simbolom U i atomskim brojem 92. U periodnom sistemu elemenata svrstan je u grupu aktinoida (7. perioda, f-blok). On je metal čiji su svi izotopi radioaktivni. Prirodni uranij, koji se u prirodi može naći u sastavu nekih minerala, sastoji se iz 99,27% izotopa 238U, 0,72% 235U te vrlo malih količina 234U (0,0055%). Ovaj element dobio je posebnu važnost nakon razbijanja atoma 1938. Izotop 235U se može razbiti djelovanjem termičkih neutrona, čime se omogućuje lančana nuklearna reakcija razbijanja atoma, a osim toga nastaje i izuzetno rijedak izotop plutonija 239Pu, jedini prirodni nuklid ovog elementa. Iz ovog razloga uranij je našao primjenu kao izvor primarne energije u nuklearnim elektranama i nuklearnom oružju.
Historija thumb|110px|lijevo|Ploča na mjestu gdje je prvi put nađena ruda uranija 1789. (uraninit) u blizini Johanngeorgenstadta Uranij je 1789. otkrio njemački profesor hemije i apotekar Martin Heinrich Klaproth, koji je u to vrijeme živio u Berlinu. Uranij je izdvojio iz minerala uraninita (poznatog i pod imenom pehblenda). Dobio je ime po planeti Uranu (a time i prema božanstvu iz grčke mitologije, Uranu), koju je osam godine ranije (1781) otkrio astronom William Herschel. Dana 24. septembra 1789. Klaproth je otkriće elementa objavio u govoru pred Kraljevskom pruskom akademijom nauka. Njegovo otkriće najprije je nazvano uranit, a sljedeće godine naziv je promijenjen u uranij. Ruda koju je ispitivao Klaproth potjecala je iz rudnika "Georg Wagsfort" kod njemačkog grada Johanngeorgenstadta u današnjoj Saksoniji, na granici sa Češkom. On je rudu tretirao kiselinama te ju je jako zagrijavao. Kao rezultat dobio je crni prah, koji je nazvao uran. Činjenica je da je zaista identificirao novi element, ali ono što je dobio nije bio elementarni uranij nego njegov oksid. Tek 50 godina kasnije, 1841, francuski naučnik Eugène Peligot uspio je dobiti čisti metalni uranij. U prvoj polovini 19. stoljeća uranij se dobijao zajedno s drugim mineralima u češkom gradu Jáchymovu, kao i iz nekoliko nalazišta i rudnika u engleskom Cornwallu.
thumb|110px|lijevo|Zeleno-žuta ploča za tortu s postoljem od uranijskog stakla Spojevi uranija tokom cijelog 19. stoljeća korišteni su za bojenje stakla i keramike, kao i za bojenje svakodnevnih dekorativnih predmeta u zeleno-žutu boju, poput vaza, ključeva, čaša i drugo. Proizvođači stakla iz Jáchymova koristili su tehnike bojenja stakla uranijem već 1826. Upotreba uranija za bojenje stakla nastavljena je sve do sredine 20. stoljeća, nakon čega je uranij zamijenjen drugim, manje opasnim obojenim mineralima. Keramičke glazure obojene u paleti od narančaste do jarkocrvene korištene su u mnoge svrhe počev od posuđa pa do arhitektonske opreme. U području fotografije, dugi niz godina u 20. stoljeću koristio je uranil-nitrat u svrhu toniranja u crveno i smeđe dijapozitivskih ploča na bazi platine i srebro-bromida. Rizici po zdravlje pri upotrebi ili sakupljanju uranijskog stakla i keramike s uranijskom glazurom do danas su predmet spora između kolekcionara i naučnika. Da je uranij radioaktivan prvi je utvrdio Henri Becquerel 1896. Smatran je elementom s najvećim atomskim brojem koji se može naći u prirodi. Tek 1971. otkriveni su sićušni tragovi izotopa plutonija 244Pu u prirodi, tako da se danas plutonij smatra prirodnim elementom s najvećom atomskom težinom u periodnom sistemu.
Osobine Fizičke Uranij je relativno mehak, srebrenasto-svijetli metal velike gustoće. Javlja se u tri alotropske modifikacije.
+Modifikacije priatmosferskom pritisku Faza Stabilnitemperaturni raspon Kristalni sistem α-uranij do 688 °C ortorompski (a = 285,4 pm, b = 586,9 pm, c = 495,6 pm) β-uranij između 688 °C i 776 °C tetragonalni (a = 1075,9 pm, c = 565,6 pm) γ-uranij iznad 776 °C kubični (a = 352,5 pm)
Uranij-rodij-germanij (URhGe) je prva otkrivena legura koja u izuzetno snažnim magnetnim poljima iskazuje protočno invarijantnu (reentrantnu) superprovodljivost.
Hemijske Uranij u obliku praška je samozapaljiv. Većina kiselina rastvara uranij u metalnom obliku, dok ga baze ne napadaju. Stajanjem na zraku, na površini metalnog uranija nastaje sloj oksida koji ga štiti od daljnje oksidacije.
Uranij gradi cijeli niz spojeva u kojim se može nalaziti u stanjima od +2 do +6. Boja kompleksa uranija po pravilu jako zavisi od oksidacijskog broja, ali i od liganda u okruženju. U vodenim rastvorima, kao i u čvrstim spojevima najčešće se javljaju sljedeće kombinacije boje i oksidacijskog stanja: U3+ (ljubičast), U4+ (zelen), UVO2+ (roza) i UVIO22+ (žut). U nevodenim rastvorima sa organskim ligandima najčešće se javljaju neke druge kombinacije boja. Uranij u prirodi pretežno se javlja u valencijama +4 ili +6. Četverovalentni minerali uranija u vodi sa normalnim pH uslovima okruženja su gotovo nerastvorljivi. Spojevi uranija su vrlo otrovni. Otrovnost zavisi između ostalog i od njihove rastvorljivosti. Lahko rastvorljive soli uranila su najotrovnije, dok su teško rastvorljivi oksidi manje otrovni. Uranij je teratogen tj. uzrokuje deformacije i/ili oštećenja ploda (fetusa) u utrobi.
Biološke Kod proteobakterija iz roda Desulfovibrio otkrivena je sposobnost da koriste uranij kao primalac (akceptor) elektrona, pri čemu se uranij(VI) reducira na uranij(IV). Vrsta Desulfovibrio vulgaris koristi citohrom-c3 kao uranij-reduktazu. Međutim, kada je uranij(VI) dostupan za bakteriju kao jedini koristi primalac elektrona, nije zabilježen rast bakterije. Jedna od bakterija koja može koristiti uranij(VI) kao jedini primalac elektrona i pri tom još raste jeste Geobacter metallireducens iz porodice Geobacteraceae.
Nerastvorljivi uranij se može mobilizirati putem bakteriološke aktivnosti. U aerobnim uslovima okoline željezo-sumporne bakterije Thiobacillus ferrooxidans i Leptospirillum ferrooxidans mogu oksidirati pirit (FeS2) do željezo(II)-sulfata (FeSO4) i zatim do željezo(III)-sulfata (Fe2(SO4)3). Ioni željeza(III) mogu oksidirati nerastvorljivi uranij(IV) do rastvorljivog uranija(VI).
Redukcija rastvorljivog uranija(VI) do nerastvorljivog uranija(IV) djelovanjem prokariota se razmatra kao moguća metoda biološke sanacije podzemnih voda kontaminiranih uranijem i opasnim otpadom.
Rasprostranjenost thumb|180px|lijevo|Ruda uranija (uraninit, pehblenda) Uranij u prirodi se ne nalazi samorodan, već u sklopu oksidnih minerala. Neki od značajnijih minerala uranija su, između ostalih, brannerit i uraninit (oksidi), torbernit, heinrichit i karnotit (fosfati, arsenati i vanadati) kao i kofinit i uranofan (silikati). Ukupno je do danas otkriveno oko 230 minerala koji u svom sastavu sadrže uranij. Međutim, većina njih ima samo lokalni značaj za privredu. U sedimentarnim nalazištima mogu se javljati i pseudomorfoze minerala uranija (većinom uraninit u obliku pehblende) srasle sa fosilima drveta ili bakterija.
Dva odlučujuća faktora za raspodjelu radioaktivnog elementa uranija na Zemlji su, kao prvo, litofilni karakter elementa a zatim i njegova različita mobilnost u vodenim rastvorima u oksidirajućim ili reducirajući uslovima okruženja. Litofilni karakter uranija odgovoran je za to da se on obogaćuje u magmatskim stijena bogatim silikatima. Stoga po pravilu, felzitski magmatiti poput granita kao plutonita ili riolita kao vulkanita sadrže najvišu koncentraciju uranija. Kontinentalna Zemljina kora je područje na Zemlji sa najvišim prosječnim udjelom uranija od oko 2,5 ppm, dok okeanska Zemljina kora i Zemljin omotač općenito imaju znatno manji udio ovog elementa. U magmatskim stijenama uranij se pretežno srastao u pratećim mineralima poput cirkona ili monacita, prema kojim se vrlo dobro može procijeniti starost stijena.
Različita rastvorljivost uranija u oksidirajućim ili reducirajućim okruženjima u rastvorima jeste drugi odlučujući faktor za raspodjelu uranija, te igra vrlo značajnu ulogu u nastajanju uranijevih depozita i nalazišta. U oksidirajućim uslovima (UO22+), uranij u vodenim rastvorima je relativno mobilan, dok je u reducirajućim uslovima (U4+) veoma slabo i teško rastvorljiv. Stoga su redoks granice vrlo često faktori koji određuju izdašnost nalazišta uranija. Osim navedenih faktora i nekih drugih nepomenutih, postoji cijeli niz nalazišta uranija počev od hidrotermalnih magmatskih pa sve do sedimentarnih vrsta. Međunarodna agencija za atomsku energiju razlikuje neke od najvažnijih pojedinačnih tipova.
Najveći udio uranija imaju nalazišta povezana sa diskordancijama, gdje se prosječni udio uranija kreće od 0,3 do 20 %. U nalazišta ove vrsta također spadaju i dva najveća najveća proizvođača uranija današnjice. Najveći pojedinačno nalazište uranija na Zemlji je Olympic Dam, gdje su rezerve uranija procijenjene na preko dva miliona tona, uz prosječni udio uranija od samo 0,03 %. Prvi rudnik uranija na svijetu, gdje se kopao uranij u industrijskom obimu jeste Jáchymov (Češka). U njemu se uranij dobijao iz hidrotermalnih izvora.
Posebnost među nalazištima predstavlja prirodni nuklearni reaktor Oklo u Gabonu, kao i neka susjedna nalazišta uranija. Za njega je poznato da se u njemu već 1,5 do dvije milijarde godina odvijaju lančane nuklearne reakcije u prirodnom okruženju, pri čemu su nastali i neki izotopi plutonija. U običnom zemljištu, uranij se nalazi kao element u tragovima. Američka agencija za otrovne supstance i registar oboljenja (ATSDR) procijenila je da se u gornjih 33 cm zemljišta na površini od oko jedne kvadratne milje (2,58998 km2) prosječno nalazi oko četiri tone uranija, što otprilike odgovara oko 1,5 tone po kvadratnom kilometru.
Uranij vezan u kompleksima je također vrlo uobičajen element u hidrosferi. Koncentracija uranija u morskoj vodi iznosi oko 3,3 µg/l za razliku od dosta različitih koncentracija u rijekama (naprimjer od 0,03 µg/l u Amazonu do 3,9 µg/l u Gangesu). To ukazuje da se uranij u morskoj vodi stalno obogaćuje. Njemačke rijeke po pravilu sadrže koncentraciju uranija između 1 i 3 µg/l. Izvor uranija nalazi se u geogenim područjima kroz koja protiču rijeke. U nekim slučajevima, sadržaj uranija u rijekama potiče i od ljudskog uticaja naprimjer zbog korištenja fosfatnih đubriva koja sadrže uranij ili iz rudnika uranija. Korištenje vode za piće u kojoj je povećana koncentracija uranija može dovesti do pojave raka bubrega. Iz tog razloga, Svjetska zdravstvena organizacija (WHO) preporučuje gornju granicu udjela uranija u vodi od 30 µg/l.
Najveće svjetske rezerve rude uranija, prema podacima Međunarodne organizacije za atomsku energiju (IAEA) nalaze se u: SAD, Nigeru, Australiji, Kazahstanu, Namibiji, Južnoafričkoj Republici, Kanadi, Brazilu, Rusiji, Ukrajini i Uzbekistanu. Uranij u tragovima je sadržan u kamenom uglju i lignitu. Godišnje se za potrebe proizvodnje električne energije sagori ogromna količina uglja koja, između ostalog, sadrži oko deset hiljada tona uranija i 25 hiljada tona torija, koji dalje ili dospijevaju u okolinu ili se nakupljaju u filterima za prašinu i pepelu. U manjem broju slučaja, postoje određena nastojanja da se uranij izdvaja iz pepela nastalog u termoelektranama. Na području Njemačke tokom 2009. je pokrenuto istraživanje o povezanosti između povećanog sadržaja uranija u mineralnim vodama i vodi za piće te geologiji vodonepropusnih stijena. Rezultati su pokazali da se povećani udio uranija prvenstveno javlja u formacijama stijena kao što su stijene gornjeg trijasa ili obojeni pješčar, a one sami po sebi imaju geogeno povećani udio uranija. Međutim, mjestimično su pronađene količine uranija porijeklom iz poljoprivrednih fosfatnih đubriva a koje su dospjele u podzemne vode. Takvi sirovi fosfati mogu sadržavati od 10 do 200 mg/kg uranija, što pri uobičajenoj primjeni i upotrebi đubriva može dovesti da se udio uranij u zemljištu poveća za oko 5 g/ha godišnje.
Dobijanje thumb|lijevo|180px|Deset najvećih svjetskih proizvođača uranija (2008)