Čo je to urán | Extrahovaný urán Čo je chemický prvok extrahovaného uránu

Využitie uránu v technológii

Krátkodobý divízie

Hlavné oblasti depozície uránu.

Rozvitok JE. Dosiahnutá rebarbora tie vyhliadky. Posúdenie množstva uránu potrebného na tieto účely.

Zásoby uránu a ťažobný priemysel. Výroba uránových koncentrátov. Trendy a podmienky rozvoja produkcie a rastu uránu.

Hlavné etapy (pokroky) technológie odizolovania polovodičov, kovov, zliatin uránu, výroby tepelno-vizuálnych prvkov (TVEL) a tepelno-vizuálnych zostáv (TVZ).

Urán je prenášaný do rádioaktívnych prvkov a oblasti jeho ukladania sú výrazne identifikované ako depot izotopov. Prírodný urán sa skladá z troch izotopov:

V dôsledku toho sa rádioaktivita prírodného uránu stáva 0,67 mikrocurie/g (môže byť malý príspevok medzi U-234 a U-238, U-235). Prírodný urán sa pridáva, aby bol rádioaktívny na osvetľovanie fotografických platní asi rok.

Viac v posledné hodiny(1. storočie pred Kristom) sa prírodný oxid uránu používal na prípravu žltej glazúry na keramiku. Črepy keramiky so žltou glazúrou (odolné 1 % oxidu uránu) sa našli medzi ruinami Pompejí a Herculanea. Vzhľad uránovej horniny sa odhaduje na rok 79 nášho letopočtu, čo je datované mozaikou nájdenou v rímskej vile pri misii Posillipo v neapolskom Butte (Taliansko) v roku 1912 a namiesto oxidu uránu sa blíži k 1 % ( div. Dodatočné materiály nadol 3). Od konca stredoveku sa smolinec (uranit) začal objavovať v habsburských baniach pri meste Jáchymov pri Čechách (deväť Yachymov, Česká republika) a začal rásť ako borievka na mestskej skale virobnitství.

U súčasná história Prvá stagnácia technologicky zvlákňovaného uránu zahŕňala aj prípravu pripravených (hlavovočervených, oranžových a hnedých) glazúr na keramické nádoby, ako aj prípravu uránového skla, ktoré má žltozelenú kôru a špeciálne tavivo reaguje pod vplyvom slnečného alebo ultrafialového svetla.

Rozšírená produkcia vírusov zo skladovania uránu bola v Európe zaznamenaná v 20.-30 Rocky XIX storočia a trvala až do 50. rokov dvadsiateho storočia. Český majster Joseph Riedl vyvinul metódu varenia nových vín – žltého a zeleného, ​​a tým im zároveň dal uránovú stodolu. Riedl sa v rokoch 1830 až 1848 zaoberal výrobou virobes z uránových skladov. V 30. rokoch 19. storočia sa v Rusku v závode Gusivsky začal vyrábať nový urán. Na skladovanie uránu sa odporúčajú zásobníky vápnika, zinku a bária, najmä s vysokým obsahom draslíka a bóru, ktoré zabezpečia intenzívnejšiu fluorescenciu zásobníka. Olovená vrstva nevytvára fluorescenciu, takže ultrafialové žiarenie zoslabuje. Pre uránové sklo bez fluorescencie možno sklo a olovnaté sklo použiť napríklad v šperkovniciach na imitáciu topásu - takéto sklo môže produkovať žltú farbu, ktorá sa dá zladiť s topásom. Zásoba uránu môže byť dosť veľká, ale zostávajúca zásoba uránu v skladoch hornín je malá. Substitúcia uránu sa pohybuje od 0,3...1,5 % UO3 do 4...6 % UO3. Avšak s vyššou úrovňou zavedeného oxidu uránu fluorescencia skla postupne slabne. Urán sa do zmesi zavádza vo forme oxidov (UO 2, U 3 O 8 alebo UO 3), uranátu sodného (Na 2 UO 4 alebo Na 2 U 2 O 7) alebo dusičnanu uránu.

V Českej republike sa v tejto dobe vytvára zanedbateľné množstvo uránových ložísk a vírusov. Urán sa zavádza aj do niekoľkých typov optických skiel, napríklad do borosilikátového optického skla ZS19, ktoré obsahuje 1,37 % UO 3, alebo zinkovo-fosfátového optického skla zeleného ZS7, ktoré obsahuje 2,8 % UO 3.

Najväčšia stagnácia v moderná technológia Ide o izotop uránu 235 U, v ktorom je možná Lanzugova jadrová reakcia, ktorá je samozosilňujúca. Preto sa tento izotop používa ako palivo v jadrových reaktoroch, ako aj v jadrových zbraniach. Výroba izotopu U 235 z prírodného uránu je zložitý technologický problém. Úroveň obohatenia U-235 v jadrovom palive pre jadrové elektrárne sa pohybuje od 2 do 4,5%, pre palivo založené na požiari - najmenej 80%, a čo je dôležitejšie, 90%. V USA je urán-235 obohatený na 93,5 %; očakáva sa, že výrobná kapacita bude 97,65 % – urán tohto množstva sa vikorizuje v reaktoroch na Vojensko-námorná flotila. V roku 1998 dodala divízia izotopov Národného laboratória Oak Ridge (ORNL) 93 % U-235 za cenu 53 USD/r.

Vzniknutý izotop U 238 sa štiepi pod prílevom bombardovania vysokoenergetickými neutrónmi, pričom táto vlastnosť je vikoristická na zvýšenie intenzity termonukleárnej explózie (neutróny generované termonukleárnou reakciou sú vikoristické). Fúzne hlavice často vystrelia guľu roztaveného uránu, ktorá uvoľní hlavnú fúznu náplň. Táto guľa spočiatku slúži ako reakčná hmota, ktorá umožňuje silné stlačenie pri detonácii a zvýšené zapálenie termonukleárnej reakcie. Vysoký tok vysokoenergetických neutrónov, ktorý vzniká v dôsledku termonukleárnej reakcie, vedie k U-238, ktorý zvyšuje silu hlavice. Takýto odpad sa privádza k druhu plodiny, ktorý sa riadi schémou „spodná syntéza-spodok“, ktorá predstavuje tri následné stupne vibrácií. Energia, ktorá je viditeľná počas konečnej fázy ochudobneného uránu, sa stáva významnou súčasťou počiatočného tlaku termonukleárneho zariadenia. Napríklad 77% z tlaku 10,4 megaton termonukleárnej vibrácie Ivy Mike v roku 1952. vyzeralo to ako podlaha tekutého uránu. Fragmenty uránu nemajú kritickú hmotnosť a možno ich pridať do termonukleárnej nálože takmer bez akéhokoľvek množstva. Napätie, ktoré bolo vidieť pri testovaní „cárskej bomby“ v ZSSR v roku 1961. nahromadilo „iba“ 50 megaton (z toho 90 % pripomínalo samotnú termonukleárnu reakciu), takže v záverečnej fáze zberu bol urán nahradený olovom. Pri uvoľnení ochudobneného uránu by bol tlak 100 megaton.

Dôležitou oblasťou ukladania tohto izotopu uránu je produkcia plutónia-239. V dôsledku pochovania neutrónu s následným β-rozpadom sa 238 U môže premeniť na 239 Pu, ktorý sa potom vikorizuje ako jadrové štiepenie. Ak reaktor nehorí, tak nahraďte prírodný alebo čiastočne obohatený 235. izotopom uránu, po dokončení horiaceho cyklu vymeňte zvyšnú časť za plutónium.

Po extrakcii U-235 z prírodného uránu sa výsledný materiál nazýva „nenasýtený urán“, pretože okrem toho 235 izotop. Ušetríte cca 560 tis. ton hexafluoridu ochudobneného uránu (UF 6), v Rusku - asi 700 tis. T.

Vyrobený urán je o dva menej rádioaktívny, menej prírodný urán, čo je dôležité pri odstraňovaní U-234. Prostredníctvom tých, ktoré sa podieľajú najmä na výrobe uránu – energie, sa urán mení na užitočný produkt s nízkou ekonomickou hodnotou. Objav šliakhivov z výroby ochudobneného uránu veľký problém pre bohaté podniky.

V podstate je tento vicor spojený s veľkou hustotou Uránu a pozoruhodne nízkou variabilitou. Dve najdôležitejšie oblasti v blízkosti ochudobneného uránu sú jeho okolie pre radiačnú ochranu (čo nie je prekvapujúce) a ako balastná hmota v pevných látkach vo vesmíre, ako sú keramické povrchy leteckých dopravných prostriedkov. Lietadlo Boeing 747 vyrobené pred polovicou 80. rokov 20. storočia dokáže prepraviť 400-1500 kg tekutého uránu. Problém spojený s oxidáciou uránu v civilných lietadlách spočíva v tom, že v prípade havárie urán do hodiny zhorí a následne sa stratí v príliš veľa stredného obočia vyzerá to ako oxid. Pri havárii dvoch Boeingov 747 na letisku Tenerife v roku 1977 zhorelo za hodinu 3000 kg uránu. Druhým známym prípadom nehody tohto druhu, ktorá viedla k zničeniu žeriavu až do havarijného stavu, bola katastrofa v roku 1992. v Amsterdame. Boeing a McDonnell-Douglas v súčasnosti nebojujú proti uránovým protiopatreniam proti civilným lietadlám.

Urán výrazne stagnuje pri vŕtaní vrtákov nafty ako príklepových tyčí (s drôteným vrtákom), čo tlačí nástroj proti vrtáku, ako vrták. Tento materiál sa používa vo vysokorýchlostných rotoroch gyroskopov, veľkých zotrvačníkov, ako záťaž v kozmických lodiach, ktoré klesajú, a pretekárskych jachtách. Najkontroverznejším problémom je prítomnosť uránu v pretekárskych autách Formuly 1 Podľa pravidiel môže byť minimálna hmotnosť auta 600 kg, no dizajnéri sa najskôr pokúsia čo najviac zmeniť hmotnosť auta. zvážte ho na 600 kg, umiestnite balasty z ochudobneného uránu a snažte sa Aká je najlepšia rovnováha?

Stuhnutý urán sa najčastejšie používa ako jadro pre pancierové strely (podkaliberné strely s ťažkým jadrom). Pri tavení s inými kovmi a tepelnom spracovaní (legovanie 2% Mo alebo 0,75-3,5% Ti, kalenie kovu zahriateho na 850 °C vo vode alebo oleji, potom vitrifikácia pri 450 °C po dobu 5 rokov). stanú tvrdými a odolnými voči oceli (pevnosť v roztrhnutí > 1600 MPa). V kombinácii s veľkou silou je proces kalenia uránu mimoriadne účinný na prepichovanie panciera, podobne ako veľmi drahý monokryštálový volfrám. Proces obnovy panciera je sprevádzaný pridaním veľkého množstva uránu, prienikom píly do stredu chráneného objektu a jeho záberom na druhej strane. Počas hodiny búrky v Pusteli sa na bojisku stratilo takmer 300 ton tekutého uránu (čo je najdôležitejšie, prebytok 30 mm nábojov GAU-8 z útočného lietadla A-10, kožený náboj obsahujúci 272 g zliatiny uránu) . Americká armáda používa urán v nábojoch pre tanky harmata kalibru 120 alebo 105 mm (M1 Abrams a M60A3) a kaliber 25 mm harmata M242 namontované na M2 Bradley a LAV-AT. Chladiče s uránovými jadrami (kaliber 20, 25 a 30 mm) sú vikorizované morská túžba, UPU a US Navy. Ruská (radjanská) armáda vyrábala urán v nábojoch pre tankové tanky od konca 70-tych rokov minulého storočia, v čele tankov 115 mm tanku T-62 a 125 mm tankov T-64, T-72, T-80 a T-90 náboje do tankových zbraní a námorných nábojov na pomstu uránových útokov, ako aj víťazných armád Veľkej Británie, Izraela, Francúzska, Číny, Pakistanu atď. Všetky tieto podobné štruktúry vznikajú v 18 krajinách.

Kvôli vysokej hustote deštrukcie sa urán nachádza aj v moderných pancieroch tankov (vyzerá ako „sendvič“ medzi dvoma plátmi pancierovej ocele), napríklad tanky M-1 Abrams (modifikácia M1A1HA a M1 A2), inšpirované po 1998.

V súčasnosti prebieha výskum nahradenia olova obohateným uránom pri výrobe pultov pre výťahy a žeriavy.

URÁN (pomenujem ho na počesť skrytej planéty Urán; lat. urán * a. urán; n. Urán; f. urán; i. uránio), U, - rádioaktívny chemický prvok Skupina III Mendelevovej periodickej sústavy, atómové číslo 92, atómová hmotnosť 238,0289, klasifikovaná ako aktinidy. Prírodný urán je zložený zo zmesi troch izotopov: 238 U (99,282 %, T 1/2 4 468,10 9 hornín), 235 U (0,712 %, T 1/2 0,704,10 9 hornín), 234 U (0,006 %, 1). skala). Vidíme aj 11 kusov rádioaktívnych izotopov uránu z hromadné čísla od 227 do 240. 238 U a 235 U sú zakladateľmi dvoch prirodzených rozpadových radov, v dôsledku ktorých sa transformujú na stabilné izotopy 206 Pb a 207 Pb.

Urán objavil v roku 1789 vo forme UO 2 nemecký chemik M. G. Klaproth. Kovový urán izoloval v roku 1841 francúzsky chemik Ege. Peligo. Dlho Urán je už obklopený stagnáciou, a to až od vidkrittyamu v roku 1896. Rádioaktivita sa začala.

Sila uránu

Vo Vilniuse je urán kov so svetlosivou farbou; Pod 667,7°C je charakterizovaný kosoštvorcovými (a=0,28538 nm, b=0,58662 nm, c=0,49557 nm) kryštalickými ostrapmi (a-modifikácia), v teplotnom rozsahu 667,7-774°C - tetragonálny (a = 1,0759 nm, c = 0,5656 nm I-modifikácia), pri vyšších teplotách - objemovo centrované kubické pelety (a = 0,3538 nm, g-modifikácia). Hrúbka 18700 kg/m 3, teplota topenia 1135°С, teplota varu blízka 3818°С, molárna tepelná kapacita 27,66 J/(mol.K), napájanie 29,0,10 -4 (Ohm.m), tepelná vodivosť 22, 5 W/(m.K), teplotný koeficient lineárnej rozťažnosti 10,7.10 -6 -1. Teplota, pri ktorej urán prechádza do supravodivého stupňa, je 0,68 K; slabá paramagnetická, ale magnetická citlivosť 1.72.10-6. Jadrá 235 U a 233 U sa štiepia spontánne, ako aj keď sú veľké a kvapalné neutróny pochované, 238 U sa štiepi len vtedy, keď sú pochované kvapalné (viac ako 1 MeV) neutróny. Keď je pochovaných viac neutrónov, 238 U sa transformuje na 239 Pu. Kritická hmotnosť uránu (93,5 % 235 U) vo vodných ložiskách je menšia ako 1 kg pre vonkajší chladič s hmotnosťou asi 50 kg; pre 233 U sa kritická hmotnosť stane približne 1/3 kritickej hmotnosti 235 U.

Svetlo a miesto v prírode

Hlavným zdrojom uránu je jadrová energia (jadrové reaktory, jadrové elektrárne). Okrem toho sa urán používa na výrobu jadrových zbraní. Všetky ostatné oblasti v blízkosti uránu môžu mať vysoko usporiadané hodnoty.

V normálnych mysliach je rádioaktívny prvok urán kov, ktorý má vysokú atómovú (molekulárnu) hmotnosť - 238,02891 g/mol. Za týmto displejom je ďalšie miesto, pretože dôležitejšie pre toto malé plutónium. Ťažba uránu je spojená s najnovším vývojom v mnohých technologických operáciách:

• koncentrácia horniny, drvenie a sedimentácia dôležitých frakcií v blízkosti vody
• vilugovuvannya koncentrát alebo kisneve produvannya
• prevod uránu do pevného stavu (oxid alebo tetrafluorid UF 4)
• retencia dusičnanu uranylu UO 2 (NO 3) 2 rozpustením injekčnej striekačky v kyseline dusičnej
• kryštalizácia a vyprážanie až do uvoľnenia oxidu UO 3
• obnova vodou až do odstránenia UO 2
• Pridanie UF 4 tetrafluoridu k pridaniu fluoridovej vody podobnej plynu
• obnova kovového uránu dodatočným horčíkom a vápnikom

Minerály pre urán

Najväčší rozmach minerálu U:

• Nasturan (uranit) je najbežnejší oxid, ktorý sa nazýva „dôležitá voda“
• Karnotit
• Tyuyamunit
• Torbernit
• Samarskit
• Brannerit
• Kazolit
• Ohovárania

Virobnitsvoyu urán

Podľa údajov ruskej spoločnosti Rosatom, ktorá patrí medzi svetových lídrov na globálnom trhu s uránom, bolo v roku 2014 na planéte celkovo vyprodukovaných viac ako 3 tisíc ton uránu. V tomto prípade podľa predstaviteľov ťažobnej divízie tejto štátnej korporácie povinný Ruské rezervy Produkcia tohto kovu je 727,2 tisíc ton (3. miesto na svete), čo zaručuje neprerušené dodávky potrebných surovín na dlhé desaťročia.

Hlavná Chemická sila urán je uvedený v tabuľke:

Prvok U, podobne ako kúrium a plutónium, patrí do skupiny aktinidov. Jeho chemické vlastnosti sú do značnej miery podobné vlastnostiam volfrámu, molybdénu a chrómu. Urán sa vyznačuje premenlivou valenciou, ako aj podobnosťou s osvetlením (UO 2) + 2 - urán, ktorý je komplexným iónom.

Metódy obohacovania uránu

Zdá sa, že prírodný U obsahuje 3 izotopy:

• 238U (99,2745 %)
• 235U (0,72 %)
• 234U (0,0055 %)

Keď je urán obohatený, rozumie sa, že kov má zvýšený izotop 235U - jediný izotop, ktorý produkuje nezávislú Lanzugovu jadrovú reakciu.

Aby ste pochopili, ako zbohatnúť z uránu, je potrebné investovať do množstva svojho bohatstva:

• namiesto 0,72 % - možno použiť v iných energetických reaktoroch
• 2-5% – stagnácia vo väčšine energetických reaktorov
• do 20 % (nízky obsah) – pre experimentálne reaktory
• nad 20 % (viskozita a odpad) – jadrové reaktory, odpad.

Ako zbohatnúť na uráne? Neexistujú žiadne metódy na obohacovanie uránu, ale najviac stagnujúce sú:

• elektromagnetické – zapaľovanie elementárne častice so špeciálnym speederom a ich krútenie v magnetickom poli
• aerodynamický - fúkanie plynu podobného uránu cez špeciálne trysky.
• plynová centrifugácia - plynný urán, ktorý je v centrifúge, skolabuje a zotrvačnosťou uvoľní dôležité molekuly na steny centrifúgy.
• plynová difúzna metóda obohacovania uránu - „preosievanie“ ľahkých izotopov uránu cez jemné póry špeciálnych membrán

Hlavnou oblasťou stagnácie uránu je palivo pre jadrové reaktory, reaktory jadrových elektrární, jadrové elektrárne. Okrem toho je izotop 235U v jadrovom reaktore vikorizovaný, takže neobohatený kov s vysokým podielom 238U umožňuje odstránenie sekundárneho jadrového paliva z plutónia.

Štatistiky nám hovoria o tom, že ak bol objavený taký chemický prvok, ako je urán, potom v akých galúzach výroby v našej dobe bude táto látka stagnovať.

Urán je chemický prvok v energetickom a vojenskom priemysle

Po celý čas sa ľudia snažili nájsť vysoko efektívne zdroje energie a v ideálnom prípade aj takéto tituly vytvárať. Nemožnosť tejto realizácie sa nanešťastie teoreticky ukázala až v 19. storočí, no nádej sa ešte nevzdala. žite sen o takom zariadení, akým by bolo možné vidieť veľké množstvo čistej energie, ktorá by dlho vydržala.

Čiastočne bolo možné naplniť život výskytom takých slov, ako je urán. Tento chemický prvok tvorí základ pre vývoj jadrových reaktorov, ktoré dnes zásobujú energiou celé miesta, ponorky, polárne lode atď. Je pravda, že sa to nedá nazvať „čistou“ energiou, ale v zostávajúcich rokoch nevinné spoločnosti uvoľňujú na široký predaj kompaktné „atómové batérie“ na báze trícia – nemajú žiadne zhnité časti a nie sú zdraviu škodlivé.

V tomto článku však stručne preskúmame históriu objavu chemického prvku zvaného urán a reakciu jeho jadier.

Viznachennya

Urán je chemický prvok s atómovým číslom 92 v periodickej tabuľke prvkov. Atomna Masa Yogo sa stáva 238,029. Označené symbolom U. V normálnych mysliach je to silný, dôležitý kov so striebornou farbou. Ak hovoríme o jeho rádioaktivite, potom samotný urán je prvkom, ktorý má slabú rádioaktivitu. Vo svojom sklade tiež neobsahuje žiadne stabilné izotopy. A najdôležitejším zo základných izotopov je urán-338.

Diskutovali sme o tom, čo je tento prvok, a teraz sa pozrime na históriu tohto prvku.

História

Túto zmes, prírodný oxid uránu, poznali ľudia už v staroveku a starí majstri ju používali na prípravu glazúry, ktorou sa pokrývala rôzna keramika pre vodotesnosť nádob a iných druhov keramiky, ako aj napr. ich výzdoba.

Dôležitým dátumom v histórii tohto chemického prvku bol rok 1789. Ten istý chemik a nemecký rodák Martin Klaproth dokázal izolovať prvý urán podobný kovu. A vzal som si meno pre nový prvok na počesť skrytých ôsmich skál pred planétou.

Asi pred 50 rokmi sa s uránom zaobchádzalo ako s čistým kovom, ale v roku 1840 francúzsky chemik Eugene-Melchior Peligot dokázal, že materiál extrahovaný Klaprothom bol bez ohľadu na vonkajšie znaky, nie je to kov, ale oxid uránu. . O niekoľko mesiacov neskôr sám Peligo zbavil starého uránu, dôležitého kovu šedej farby. V prvom rade bola označená atómová energia takej látky, akou je urán. Chemický prvok prvýkrát objavil Dmitrij Mendelev v roku 1874 periodický systém prvky a Mendelevove podpníky boli vyslovené dvakrát. A len o 12 rokov neskôr sa posledná cesta skončila bez zľutovania sa nad vlastným nešťastím.

Rádioaktivita

Široký záujem o tento prvok vo vedeckom výskume sa v skutočnosti začal v roku 1896, keď Becquerel uznal skutočnosť, že urán je náhradou za kovy, ktoré boli pomenované po jeho nástupcovi Becquerelovi. Neskôr jedna z najznámejších vedkýň tohto javu Marie Curie nazvala tento jav rádioaktivita.

Ďalším dôležitým dátumom pre vývoj uránu bol rok 1899: Sám Rutherford zistil, že urán je heterogénny a delí sa na dva typy – výmeny alfa a beta. A cez rieku Paul Villar (Villard) je objavený tretí, nám dodnes známy typ rádioaktívnej vibrácie - takzvaná gama výmena.

Prostredníctvom tohto osudu v roku 1906 Rutherford na základe svojej teórie rádioaktivity otestoval prvé stopy, ktoré by sa dali použiť na identifikáciu rôznych minerálov. Tieto štúdie vyústili aj do formovania teórie a praxe

Podіl jadrá uránu

Ale, možno najdôležitejší rešpekt v dôsledku toho sa začala široká škála uránu a obohacovanie uránu na mierové a vojenské účely - prostredníctvom procesu rozpadu jadier uránu. Začalo to v roku 1938 a bolo vytvorené úsilím nemeckých fyzikov Otta Hahna a Fritza Strassmanna. Táto teória dostala vedecké potvrdenie od mnohých ďalších nemeckých fyzikov.

Podstata mechanizmu, ktorý objavili, bola urážlivá: akonáhle je jadro izotopu uránu-235 narušené neutrónom, potom, keď spotrebuje voľný neutrón, začne sa štiepiť. A ako už všetci vieme, tento proces je sprevádzaný obrovským množstvom energie. Zdá sa, že je to spôsobené najmä kinetickou energiou samotných vibrácií a častí jadra. Teraz teda vieme, ako vzniká delenie jadier uránu.

Tento mechanizmus a jeho výsledky sú východiskom pre ťažbu uránu na mierové aj civilné účely.

Ak hovoríme o jeho stagnácii pre vojenské účely, tak v prvom rade teória o tých, ktoré je možné pre takýto proces vytvoriť, ako je napríklad neprerušovaná reakcia podjadra uránu (fragmenty na palivo atómová bomba je potrebná veľká energia), vyniesli to na svetlo sveta Radyanskí fyzici Zeldovich a Khariton. Pokiaľ nedôjde k takejto reakcii, urán môže zbohatnúť, takže úrady nebudú potrebovať žiadnu šancu.

Zoznámili sme sa s históriou tohto prvku, teraz na to prídeme.

Stazifikácia a typy izotopov uránu

Potom, čo bol svedkom takéhoto procesu, ako reakcia kopijovitý lem Urán, pred fyzikmi je jedlo, kde môžete vikorist?

V súčasnosti existujú dva hlavné smery vývoja izotopov uránu. Toto je mierumilovný (alebo energetický) priemysel tej viyskovej. Prvá aj druhá vikoristická reakcia na izotop urán-235 znižuje tesnosť. Zjednodušene povedané, v jadrovom reaktore nie je potrebné vytvárať a udržiavať tento proces s rovnakou intenzitou, aká je potrebná na vytvorenie jadrovej bomby.

No, hlavné galusy, v ktorých je reakcia pod uránom víťazná, boli prehnané.

Ak sa odstráni izotop uránu-235, ide o mimoriadne zložitú a špičkovú technológiu a nie každá krajina si môže dovoliť mať továrne na bohatstvo. Napríklad na vyťaženie dvadsiatich ton uránového paliva, z ktorého sa namiesto izotopu uránu 235 stane 3 – 5 %, je potrebné ušetriť 153 ton prírodného, ​​„surového“ uránu.

Izotop uránu-238 sa používa hlavne pri konštrukcii jadrového štítu na zvýšenie jeho pevnosti. Taktiež, ak je v nej s následným procesom beta rozpadu pochovaný neutrón, tento izotop sa môže v priebehu hodiny premeniť na plutónium-239 – široké spektrum palív pre väčšinu súčasných jadrových reaktorov.

Bez ohľadu na všetky nedostatky takýchto reaktorov (vysoká teplota, nenáročnosť na údržbu, riziko havárií) sa ich prevádzka rýchlo vypláca a vibrujú oveľa viac, menej ako klasický tepelný alebo hydroelektrický rast.

Rovnaká reakcia umožnila vytvorenie jadrového výbuchu hromadného ničenia. Vyznačuje sa veľkou silou, pozoruhodnou kompaktnosťou a skutočnosťou, že veľkú plochú zem robí nevhodnou pre ľudské bývanie. Je pravda, že súčasná atómová bomba je spojená s plutóniom a nie uránom.

Nadmerný urán

Je zrejmé, že tento typ uránu je podobný uránu. Vin rastie ešte viac nízky level rádioaktivity, a preto nie je pre ľudí bezpečný. Vo vojenskej sfére je čoraz ťažšie, napríklad, že sa bude pridávať k pancierovaniu amerického tanku Abrams, aby dostal ďalšiu pevnosť. Navyše prakticky všetky high-tech armády môžu zažiť extrémne rozdelenie. Smotana vysokej hmoty, smrad ďalšej mocnej sily sa vznáša - po zrútení škrupiny sa jej úlomky a píly na kov obsadia. Pred prejavom bola takáto škrupina prvýkrát zmrazená počas hodiny vojny iného svetla. V skutočnosti je urán prvkom, o ktorom sa zistilo, že je prítomný v rôznych oblastiach ľudskej činnosti.

Višňovok

Podľa posledných predpovedí sa okolo roku 2030 všetky veľké zdroje uránu úplne vyčerpajú, potom sa začne vývoj dôležitých orbov a cena sa zvýši. Pred rečou je to pre ľudí absolútne nerentabilné - baníci pracujú pre svoj druh celé generácie. Teraz sme sa dozvedeli o histórii tohto chemického prvku a o tom, ako nastaviť reakciu pod jeho jadrami.

Pred prejavom, vidomy cool fakt- urán z'ednannya bol dlho prilepený ako farba na portling a sklo (takto sa nazývalo až do 50. rokov 20. storočia).

Zmіst statі

URAN, U (urán), kovový chemický prvok z rodiny aktinidov, ktorý zahŕňa Ac, Th, Pa, U a transuránové prvky (Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No, Lr). Urán sa stáva čoraz populárnejším v jadrovom priemysle a atómovej energii. Oxidy uránu sa používajú aj na prípravu keramiky.

Známy z prírody.

Substitúcia uránu v zemská kôra 0,003%, je sústredený na povrchu zeme a vyzerá ako štyri typy ložísk. Predovšetkým žijú v uráne a uránovom dechte (oxid uraničitý UO 2), ktoré sú veľmi bohaté na urán, ale zriedka sa zhlukujú. Sprevádza ich uložené rádium a fragmenty rádia sú priamym produktom izotopového rozpadu uránu. Takíto ľudia žijú v kanadskej Zaire (jazero Velika Vedmezhe), v Českej republike a vo Francúzsku. Ďalším zdrojom uránu je konglomerát tória a uránová ruda súčasne z rúd iných dôležitých minerálov. Konglomeráty majú dostatok priestoru na vyťaženie množstva zlata a striebra a sprievodnými prvkami sú urán a tórium. Veľkí predkovia Tieto rudy sa nachádzajú v Kanade, PAR, Rusku a Austrálii. Tretím zdrojom uránu sú obliehacie horniny a pieskovce, bohaté na minerál karnotit (uranyl-vanadičnan draselný), ktorý okrem uránu obsahuje veľa vanádu a ďalších prvkov. Takéto rudy sa ťažia v západných štátoch USA. Zmrznutá bridlica a fosfátové rudy sa vkladajú do štvrťvrtu. V ílovitých bridliciach Švédska boli identifikované bohaté ložiská. Ložiská fosfátovej rudy v Maroku a Spojených štátoch amerických obsahujú značné množstvo uránu a ložiská fosfátov v Angole a Stredoafrickej republike sú na urán ešte bohatšie. Väčšina lignitives a vugille vlastnosti majú tendenciu zasahovať do domov uránu. Ložiská lignitov bohaté na urán boli identifikované v Pivničnom a Pivdennej Dakote (USA) a bitúmenové uhlie v Španielsku a Českej republike.

Vidkritya.

Urán objavil v roku 1789 nemecký chemik M. Klaproth, ktorý prvok pomenoval na počesť objavu planéty Urán 8 rokov pred zrodom planéty. (Klaproth bol popredným chemikom svojej doby; objavil aj ďalšie prvky vrátane Ce, Ti a Zr.) V skutočnosti látka izolovaná Klaprothom nebol elementárny urán, ale skôr oxidovaná forma uránu a elementárny urán bol nad všetko francúzsky chemik E. Peligo v roku 1841. Od okamihu expanzie do 20. storočia. urán nemá rovnaký význam ako zároveň, hoci je ho veľa Fyzická sila, A tiež sa určuje atómová hmotnosť a hrúbka gule. V roku 1896 A. Becquerel zistil, že uránové soli sa môžu rozpadnúť, keď osvetľujú fotografickú platňu v tme. To podnietilo chemikov k skúmaniu prítomnosti rádioaktivity av roku 1898 francúzski fyzici z tímu P. Curie a M. Sklodowskej-Curie videli soli rádioaktívnych prvkov v plnom rozsahu a rádiu a Rutherford, F. Soddi, K. Faience a ďalší vyvinuli teóriu rádioaktívny rozpad, ktorá položila základy modernej jadrovej chémie a atómovej energie

Prvá stagnácia uránu.

Hoci rádioaktivita uránových solí bola známa, jeho rudy sa v prvej tretine minulého storočia ťažili len na odstránenie rádia a urán sa stal nepotrebným vedľajším produktom. Tento vývoj sa sústredil najmä do keramickej technológie a metalurgie; Oxid uránu bol široko používaný na výrobu farieb od svetložltej po tmavozelenú, čo podporilo rozvoj lacných kliatieb. Dnešné vírusy sú pod ultrafialovým svetlom identifikované ako fluorescenčné. Pred prvou svetlou vojnou a bezprostredne po nej sa pri výrobe nástrojových ocelí používal urán vo forme karbidu, podobne ako Mo a W; 4–8 % uránu bolo nahradených volfrámom, ktorého výroba bola v tom čase obmedzená. Na ťažbu nástrojových ocelí v rokoch 1914 až 1926 sa prudko rozdrvilo niekoľko ton feroruránu na obsah až 30 % (hm.) U. Stagnácia uránu však netrvala dlho.

Taká stagnácia uránu.

Uránový priemysel sa začal rozvíjať v roku 1939, keď bol vyvinutý izotop uránu 235 U, čo viedlo k technickej realizácii riadených Lantzugových reakcií v uráne v roku 1942. ak sa urán premení z nevýznamného prvku na jeden z najdôležitejších prvkov partnerstva. Význam uránu pre výrobu atómová bomba Tá vikoristannya, podobne ako horenie v jadrových reaktoroch, volala po uráne, čo je planéta v astronomických rozmeroch. Toto je chronológia rastu spotreby uránu a história Veľkého jazera Vedmezh (Kanada). V roku 1930 bola v tomto jazere objavená dechtová zmes - zmes oxidov uránu a v roku 1932 bola v tejto oblasti vyvinutá technológia čistenia rádia. Z každej tony kožnej rudy (živicovej zmesi) sa vyťažil 1 g rádia a asi pol tony vedľajšieho produktu – uránového koncentrátu. Rádia však bolo málo a jeden druh fľaše bol pripnutý. V rokoch 1940 až 1942 Ťažba bola obnovená a začala sa expedícia uránovej rudy do USA. V roku 1949 sa uskutočnilo podobné čistenie uránu s niekoľkými pokročilými stupňami na výrobu čistého UO 2 . Táto produkcia sa zvýšila av súčasnosti je urán jedným z najväčších priemyselných odvetví.

autorita.

Urán je jedným z najdôležitejších prvkov, ktoré sa vyskytujú v prírode. Čistý kov je veľmi pevný, tvárny, elektropozitívny s nízkou elektrickou vodivosťou a vysoko reaktívny.

Urán má tri alotropné modifikácie: a-urán (ortorombické kryštalické rudy), nachádzajúce sa v intervaloch izbová teplota až do 668 ° C; b-urán (skladacie kryštalické otrepy tetragonálneho typu), stabilný v rozmedzí 668-774 °C; g-Urán (objemovo centrované kubické kryštalické otrepy), stabilná teplota 774 °C až do bodu topenia (1132 °C). Fragmenty všetkých izotopov uránu sú nestabilné, a preto vykazujú rádioaktivitu.

Izotopy uránu

238 U, 235 U, 234 U sa nachádza v prírode v pomere 99,3:0,7:0,0058 a 236 U sa nachádza v stopových množstvách. Všetky ostatné izotopy uránu od 226 do 242 U sa extrahujú jednotlivo. Významný je najmä izotop 235 U dôležitejšie. S prílevom veľkých (tepelných) neutrónov zdieľajú vína veľkú energiu. Vonkajšia distribúcia 235 U vedie k „ekvivalentu tepelnej energie“ 2H 107 kWh za rok/kg. Lem 235 U využijete nielen na zastrihávanie skvelé čísla energie a syntéza ďalších dôležitých aktinidových prvkov. Prírodný izotop urán je možné získavať v jadrových reaktoroch na generovanie neutrónov, ktoré vznikajú rozptýlením 235 U, zároveň sa prebytočné neutróny, ktoré nie sú potrebné pre Lantzugovu reakciu, môžu pochovať v inom prírodnom izotope, čo vedie na odstránenie plutónia:

Keď je 238 U bombardované kvapalnými neutrónmi, dochádza k nasledujúcim reakciám:

Podľa tejto schémy sa najvyšší izotop 238 U môže premeniť na plutónium-239, ktoré sa podobne ako až 235 U štiepi pôsobením vysokých neutrónov.

Aktuálna hodina bola zrušená. skvelé číslo kusové izotopy uránu. Medzi nimi je 233 U obzvlášť pozoruhodné, pretože sa štiepi pri interakcii s veľkými neutrónmi.

Niektoré ďalšie izotopy uránu sa často používajú ako rádioaktívne indikátory (indikátory) pri chemických a fyzikálnych výskumoch; Ďakujem ti za všetko b-viprominyuvach 237 U ta a-viprominyuvach 232 U.

Pripojenie.

Urán je vysoko reaktívny kov - má oxidačný stupeň od +3 do +6, v rade aktivít sa blíži berýliu, interaguje so všetkými nekovmi a vytvára intermetalické zlúčeniny s Al, Be, Bi, Co, Cu, Fe, Mg, Ni, Pb, Sn a Zn. Jemne drvený urán je obzvlášť reaktívny a pri teplotách nad 500° často prechádza reakciami charakteristickými pre hydrid uránu. Medený urán alebo hobliny jasne horia pri 700 - 1 000 ° C a parný urán horí pri 150 - 250 ° C, HF urán reaguje pri 200 - 400 ° C a vytvrdzuje UF 4 a H 2. Urán sa ľahko rozpúšťa v koncentráciách HF alebo H 2 SO 4 a 85 % H 3 PO 4 pri 90 ° C, ale ľahko reaguje v konc. HCl je menej aktívny s HBr alebo HI. Reakcie uránu so zriedenou a koncentrovanou HNO 3 s rozpusteným dusičnanom uránu ( div. nižšie). V prítomnosti HCl sa urán rýchlo rozpadá v organických kyselinách a rozpúšťa organické soli U4+. Počas oxidačného štádia je urán oxidovaný množstvom druhov solí (najdôležitejšie sú stredné s U 4+, jednou z nich je UCl 4 - soľ zelenej farby, ktorá ľahko oxiduje); soli uránu (radikál UO 2 2+) typu UO 2 (NO 3) 2 ľahko fermentujú a fluoreskujú zelenou farbou. Soli uránu sa rozpúšťajú, keď sa amfotérny oxid UO 3 rozpustí (pripraví) v kyslom prostredí. V lúčnom strede UO 3 reaguje s uranátmi typu Na 2 UO 4 alebo Na 2 U 2 O 7. Zvyšná zlúčenina („žltý urán“) sa vytvrdzuje na prípravu porcelánových glazúr a na výrobu fluorescenčného skla.

Halogenidy uránu sa hojne využívali v rokoch 1940-1950 a na ich základe vznikla metóda delenia izotopov uránu pre atómovú bombu resp. nukleárny reaktor. Fluorid uraničitý UF 3 sa oddelí od UF 4 vodou a odstráni sa fluorid uraničitý UF 4 rôznymi spôsobmi na reakcie HF s oxidmi, ako je UO3 alebo U308 alebo elektrolyticky upravený semi-urán. Hexafluorid uránu UF 6 obsahuje fluórovaný U alebo UF 4 elementárny fluór alebo kyselinu na UF 4. Hexafluorid vytvára kryštálové medzery s vysokým koeficientom lomu pri 64 °C (1137 mm Hg); Spojenie je prchavé (v bežnom zveráku vibruje pri 56,54°C). Oxohalogenidy uránu, napríklad oxofluoridy, uchovávajú UO 2 F 2 (fluorid uránu), UOF 2 (difluorid oxidu uránového).