Uraniul (elementul)

Uraniu - un metal cu proprietăți misterioase. Acesta oferă o persoană cheia care deschide energia extraordinară a atomului. Radioactivitatea naturală a uraniului este în centrul unei largi, uneori surprinzător utilizarea sa în medicină, agricultură, industrie și biologie. Slice uraniu pur arata ca o bucată de argint sau din oțel. Dar este surprinzător de greu pentru dimensiunea sa. 0,3 m³ de uraniu cântărește peste o jumătate de tonă. Uranus - Cel mai greu element găsit în natură.

Fiind în natură

depozit

proprietățile fizice

Uraniu - foarte grele, din metal lucios alb-argintiu. În formă pură este un pic mai moale decât oțelul, ductil, flexibil, are un mic proprietăți paramagnetice. Uraniul are trei forme alotropice: alpha (ortorombică, este stabil până la 667,7 ° C), beta (patrulateră, stabil de la 667,7 ° C la 774,8 ° C), gamma (cu volumetric centrata structură cubică, din 774 existente 8 ° C până la punctul de topire).

chimice

Uraniul poate expune starea de oxidare a + III + VI. Compuși de uraniu de formă (III) soluții instabile și roșii sunt agenți reducători puternici:
4UCl3 + 2H2O → 3UCl4 + UO2 + H2 ↑
Compușii de uraniu (IV) sunt cele mai stabile și formează soluții apoase de verde.
Compuși de uraniu (V) sunt instabile și ușor disproporționată în soluție apoasă:
2UO2Cl → UO2Cl2 + UO2
uraniu metalic punct de vedere chimic foarte activ. Rapid oxidat în aer, acesta este acoperit cu un film iridescent de oxid. uraniu pulbere fină se aprinde spontan în aer și se aprinde la o temperatură de 150-175 ° C, formând u3o8. La 1000 ° C uraniu se combină cu azot pentru a forma o nitrură, uraniu galben. Apa poate coroda metal, încet, la temperatură joasă, rapid și la un nivel ridicat, precum și o pulbere fin divizată de uraniu. Uraniul este dizolvat în acid clorhidric, acid azotic și alți acizi pentru a forma săruri de tetravalent, dar nu reacționează cu alcalii. Uraniul dislocă hidrogen din acizi anorganici și soluții de săruri de metale, cum ar fi mercur, argint, cupru, staniu, platină și aur. Cu puternice tremurânde particule de uraniu metalic începe să strălucească. Uraniul are patru grade de oxidare - III-VI. Compușii hexavalent includ trioxid de uraniu (oxid de uranil) UO3 și clorură de uranil (uranilhlorid) UO2Cl2. UCl4 tetraclorură de uraniu și de dioxid de uraniu UO2 - exemple de uraniu tetravalent. Substanțele care conțin uraniu tetravalent, în general instabil și să caute să hexavalent sub o expunere prelungită la aer. Sărurile de uranil precum uranilhlorid dezintegrează în prezența unei lumini strălucitoare sau organice.

cerere

combustibil nuclear

Cel mai larg utilizat este izotopul uraniu 235U, care poate fi de reacție nucleară în lanț autoîntreținută. Prin urmare, acest izotop este folosit ca reactoarele vyadernyh combustibil și arme nucleare. Izolarea izotop U235 de uraniu natural - (. A se vedea de separare a izotopilor) o problemă tehnologică complexă.






U238 izotop capabil divizat prin bombardarea cu neutroni de mare energie, această caracteristică este utilizată pentru a crește puterea armelor termonucleare (neutroni utilizate generate de reacția de fuziune).
Ca rezultat al captura neutronilor urmat de β-degradare 238U pot fi convertite în 239Pu, care este apoi utilizat drept combustibil nuclear.
Uraniu-233, produs artificial în reactoare toriu (toriu-232 captează un neutron și transformate în toriu-233, care se dezintegreaza la protactiniu-233 și apoi în U-233), poate deveni în viitor un combustibil nuclear comun pentru centralele nucleare (acum Reactoare exista care folosesc acest nuclid drept combustibil, de exemplu, Kamini India) și de fabricare a bombelor atomice (masa critică de circa 16 kg).
Uraniul 233 este, de asemenea, cea mai promițătoare de combustibil pentru motor rachetă nucleară fază gazoasă.

Utilizarea principală a uraniului în Geologie - determinarea vârstei de minerale și roci, în scopul de a clarifica secvența de apariție a proceselor geologice. Geocronologie face.

alte aplicații

• aditiv uraniu mici oferă o frumoasă fluorescență galben-verde a sticlei (a se vedea. sticlă de uraniu).
• uranate sodiu Na2U2O7 utilizat ca pigment galben în pictură.
• Compușii de uraniu au fost folosite ca vopsele pentru pictura pe porțelan și glazuri ceramice și emailurilor (vopsite în culorile: galben, maro, verde și negru, în funcție de gradul de oxidare).
• Anumiți compuși de uraniu fotosensibilitate.
• La începutul secolului XX nitratul de uranil este utilizat pe scară largă pentru a spori negative și pozitive de colorare (nuanțare) (printuri fotografice) în maro.
• Carbide uraniu 235 aliaj conținând carbură de niobiu și carbură de zirconiu este folosit drept combustibil nuclear pentru motoare cu reacție (fluid de lucru - hidrogen + hexan).
• Aliaje de fier și uraniu sărăcit (U-238) sunt utilizate ca materiale magnetostrictive puternice.

uraniu sărăcit

După extragerea 235U și 234U de uraniu natural, materialul rămas (238) se numește „uraniu sărăcit“, așa cum este unificat-235 izotop. Potrivit unor rapoarte, Statele Unite ale Americii deține aproximativ 560 000 de tone de hexafluorură de uraniu sărăcit (UF6).
uraniu sărăcit este de două ori mai puțin radioactiv decât uraniul natural, în principal, datorită îndepărtării din acestea 234U. Datorită faptului că principala utilizare a uraniului - producția de energie, uraniu sărăcit - mic de utilizare a produselor cu o valoare economică scăzută.
Practic, utilizarea sa este asociată cu o densitate mare de uraniu și costul relativ scăzut. uraniu sărăcit este utilizat pentru protecția împotriva radiațiilor (destul de ciudat) - folosit secțiune transversală de captare extrem de mare, și ca greutate de balast în aplicații aerospațiale, cum ar fi suprafețele de control ale aeronavei. Fiecare aeronavă „Boeing-747“, conținea 1.500 de kilograme de uraniu sărăcit în acest scop. Mai mult acest material este folosit în rotoare de mare viteză giroscoape volant mari ca un balast de vehicule spațiu reintrare și iahturi de curse bolidah Formula 1, în sondele de petrol de foraj.

efect fiziologic

miniere de uraniu din lume

10 țări care furnizează 94% din producția mondială de uraniu

Producție în România

Minerit în Kazahstan

Minerit în Ucraina

Principala întreprindere - Est industria minieră și uzina de procesare în galben Waters.

În ciuda legenda predominantă a zeci de mii de dolari pe kilogram sau chiar cantitate gramovye de uraniu, prețul său real în piață nu este foarte mare - neamenajate u3o8 de oxid de uraniu costă mai puțin de 100 de dolari pe kilogram. Acest lucru se datorează faptului că rulează un reactor nuclear pe uraniu neamenajate nevoie de zeci sau chiar sute de tone de combustibil, precum și pentru fabricarea de arme nucleare ar trebui să îmbogățească cantități mari de uraniu potrivite pentru o bombă pentru a crea concentrații.