Mennyi ércre van szükség az alacsony dúsítású urán előállításához, mint atomerőművek üzemanyaga? Általánosan elfogadott tény, hogy az üzemanyag-urán urán, amelyben az urán-235 izotóp tartalma 4% -ra növekszik. Ennek az izotópnak a természetes ércében csak 0,7%, azaz annak koncentrációját 6-szor kell növelni.

Hadd emlékeztessem önöket arra, hogy az 1980-as évekig Európában és az USA-ban csak az "urán" dúsított uránt, hatalmas mennyiségű villamos energiát költve e munkára. Technológiai pillanat, de mint mondják, nagy következményekkel jár. A természetes urán-hexafluoridot egészen a szünetig "beszívhatjuk" a 235. izotóp segítségével - úgy, hogy minimális mennyiség maradjon "farkában". De mit jelent ez a diffúziós módszer esetében? Több „rács”, több tartály a hexafluorid forrásához, és természetesen több energiaköltség. Mindez növeli a bekerülési árat, rontja a gazdasági mutatókat, csökkentve a profitot. Általában nem érdekes. Ezért az urán-235 nyugati „farkában” - 0,3%, és 0,4% a további munkába megy. Ilyen „farok” esetén a kép a következő: 1 kg LEU 8 kg érc + 4,5 SWU (elválasztó munkaegységek) szükséges.

Steppelt kabátoknál a kép némileg más volt és marad, mert a "tűink" munkája sokkal olcsóbb. Ne feledje: egy „tű” 20–30-szor kevesebb áramot igényel 1 SWU-nként. Nem volt különösebb értelme a szétválasztási munka megtakarításának, a kezdeti urán-hexafluoridot alaposabban „összenyomták”: az urán-235 0,2% -a maradt „farkainkban”, 0,5% -uk további dúsítási munkákba ment. Úgy tűnik, hogy a különbség csak 0,1%, miért érdemes odafigyelni egy ilyen apróságra? Igen, ez nem annyira egyszerű: a „tűinkön” 6,7 kg érc + 5,7 SWU szükséges 1 kg LEU előállításához. 1,3 kg kevesebb érc - tehát sokkal körültekintőbbek voltak a belekben, mint a demokraták.

De ez még nem minden. 1 SWU centrifugáinkban körülbelül 20 dollárba kerül, a „rácsokon” 1 SWU 70–80-ig kerül. Tehát Nyugaton egy uráni betét, amelyben az érc költsége például 100 USD, nagyon drága. Számítsuk ki 1 kg know-how-t egy számológépen, hogy ez egyértelmű legyen.

1 kg LEU \u003d 8 kg érc + 4,5 SWU, azaz

1 kg LEU \u003d 8 x 100 + 4,5 x 70 \u003d 1,115 dollár.

És most felhelyezzük a számokat és megkapjuk:

1 kg LEU \u003d 6,7 kg érc + 5,7 SWU

1 kg LEU \u003d 6,7 x 100 + 5,7 x 20 \u003d 784 USD

Tehát az uránlerakódás, amely a civilizált Nyugat számára túlságosan drága volt, éppen ez. Nagyjából - a Földön lévő urántechnológiánk számára TÖBB, mint a nyugati. Attól a pillanattól kezdve, amikor Európa elsajátította a Zippe centrifugákat, az urántartalékok drasztikusan megnövekedtek a világstatisztikában, bár a geológiai testvérek erre nem ujjongtak: a korábban már felfedezett betéteket kereskedelmi szempontból nyereségesnek ismerik el, ennyi. De az URENCO magában foglalta centrifugáit a 80-as években, és az atomerőművek Európában és az Egyesült Államokban sokkal korábban jelentek meg, igaz? Tehát a múlt század 40-es éveinek vége óta az uránlerakódásokat rendkívül széles körben használják fel anélkül, hogy a természetes ércek megtakarítanák. Durván szólva, a Nyugat "megölte" az egyik mezőt a másik után, újakra ugrott. És a szörnyen hatástalan Mordor nem sietett: találták meg a betétet és felszívták az aljára, zavarodás nélkül és sietség nélkül. Ugyanakkor nem szabad elfelejtenünk, hogy a hidegháború évei során a nukleáris országok nagyon aktívak voltak a fegyverminőségű, erősen dúsított uránkészletek növelésében, és ehhez sokkal több természetes uránércet fogyasztanak. Nagyjából - 1 kg HEU elhagyja 275 kg ércét, és a nukleáris klub országaiban a HEU számlája több száz tonna volt. A HEU nem csak fegyver - a tengeralattjáró reaktorok rajta dolgoznak, sok kutatóreaktor is rajta dolgozik. Az emberiség általánosságban nagyon, nagyon intenzíven töltötte uránércét, és a védelem során csak azt mondhatjuk el, amit elkezdtünk.

Van még egy pont, amelyről tudnia kell. Amikor azt mondják nekünk: „oly sok tonnát uránércet bányásztak”, fontos megérteni, hogy ez nem néhány kavics hegyére vagy fémrúdra vonatkozik. Az urániparban az összes érckészlet hagyományosan uránkoncentrátummá alakul - pontosabban, U3 O8, dinitrogén-oxid. Hagyományosan sárga por volt, és „sárga tortanak” hívták, de most már kissé elavult. Az érc kikészítésének folyamatában feldolgozásának teljes ciklusát használják, amelynek egyik alkotóeleme a pörkölés. Az utóbbi években különböző hőmérsékleteket alkalmaztak a különböző növényeknél, mert az uránkoncentrátum színe nagyon különböző - sötétzöldtől feketeig. Az ércfeldolgozási eljárás külön kérdés, meglehetősen nagy, de egyelőre megpróbáljuk kezelni a betéteket és a bányászatot. Elhalasztjuk, de ne felejtsük el: az uránércről csak az uránkoncentrátumról beszélünk. És helyesen - ezek az ércek nagyon különböznek, túlságosan eltérő uránmennyiséggel rendelkeznek, tehát ilyen „szabványosítás” nélkül nem lehetett volna megtenni.

Mikor fedezték fel az emberek ezt a fémet, és valójában miért nevezik ezt uránnak? A történet régi, de szórakoztató. Most, hogy te és én tudjuk, mi a sugárzás, és helyesen nem állhatjuk meg, és félünk. És a korábbi időkben az emberek nem tudtak semmit a sugárzásról - talán nem szenvedtek rajta? .. Az ezüstbányák ércében és ásványában a középkori bányászok gyakran találtak egy fekete nehéz ásványt - az úgynevezett kátránykeveréket. Pontosan ismert, hogy a gubanc 1565 óta ismeretes - akkor fedezték fel a szász érchegységben, ám nem találták meg külön felhasználásukkal. 1789-ben a német kémiai elemző, Martin Klaprot érdeklődött az ásvány iránt, és úgy döntött, hogy elemezte azt. Az ércet a mai Cseh Köztársaságban található Jáchymov bányából vitték laboratóriumába. Az ugyanazon Jachimivo ásványaira később Beckerel és Curie fedeztek fel, ezért azt javaslom, hogy írjam ezt:

Az urán "hazája" a Cseh Köztársaság.

Martin Klaprot

Klaprot kémiai gondossággal: az ásványokat különböző hőmérsékleten, levegővel és anélkül megolvasztotta, mindenféle savval és aqua regia-val öntözte mindaddig, amíg végül nem kapott szintereit tömeget jól láthatóan látható fémszemcsékkel. 1789-ben volt - 8 évvel azután, hogy a csillagászok felfedeztek egy korábban ismeretlen bolygót, az Uránt. Ezt írja maga Klaprot erről: „Korábban csak 7 bolygót ismertek fel, amely 7 fémből felel meg, amely a bolygók nevét viseli. Ebben a tekintetben tanácsos a hagyományt követve az új fémet az újonnan felfedezett bolygó nevében elnevezni. Az "urán" szó a görög nyelven származik - "menny", és ezáltal mennyei fémet jelenthet. " Nem vitatkoznak a felfedezőkkel - és most ugyanazzal a "mennyei fémmel" foglalkozunk.

Maga Klaprot azonban nem kapott tiszta uránt, ezt csak 1840-ben az E.M. Peligot. 1896-ban Becquerel rájött, hogy az uránvegyületek megvilágítják a fotópapírt - így kezdődött a radioaktivitás vizsgálata. A legfélelmetesebb és legfélelmetesebb fegyver felé, az emberiség legnagyobb "energiatárolójához" lassan mozgott ...

Uránérc

A földi geológusok szempontjából az uránérc nem csak sok, hanem sok is. De nem minden urán ásványi anyag kap büszke „érc” nevet: az ásványokat, amelyekben nagyon kevés urán van, és sok hulladék kő van, nem tekintjük ércnek. Az ásványi anyagokat jó ércnek tekintik, amelyekben az urán mennyisége több mint 0,1% (1 kg / 1000 kg kőzet), de vannak kivételek. Például Dél-Afrikában a Witwatersland bányánál az uránt olyan ércből bányázzák, amelynek koncentrációja csak 0,01%, és ipari méretekben bányásznak. Hogy van? Igen, ez a mennyei fém nem könnyű - gyakran ugyanazon kőzetekben található, ahol arany van jelen. Mivel egy kicsit aranyat "szednek ki" ebből a kőzetből, miért nem "válasszák ki" a halomhoz és uránhoz - ez a logika. Az ércfeldolgozás fő célja az arany, az urán - mint melléktermék. A „gyakran” számértékkel bír: a világon bányászott urán 12% -a melléktermék az aranyban és más bányákban. Az Egyesült Államokban például az uránt általában 0,008% koncentrációjú kőzetekből - floridai foszforitokból - nyerik. A fő bányászat - foszfor, urán - a kupacba ... Nos, és ha nem érinti ezt az egzotikus anyagot, akkor az uránérceket négyféle fajtára osztják: gazdagok - több mint 1% urántartalommal; rang és fájl - 0,1 - 1,0%; a szegények - 0,03–0,1% és a szegények - kevesebb mint 0,03%.

Az uránércek öt osztályba vannak osztva, attól függően, hogy milyen technológiát használnak az égi fém bányászására és feldolgozására. Nagyjából - milyen feldolgozóüzemeket kell létrehozni a lerakódások közelében. Ez is egy ilyen hagyomány: mivel az urán koncentrációja mindig kicsi, senki sem gondolja, hogy millió tonna kőzetet vihessen sehova. Bánya, az enyém, a kőbánya és a végpontok között - minden, ami a feldolgozáshoz szükséges.

Ugyanakkor ez nem minden típusú uránérc-osztályozás: mivel mindannyian egy olyan világban élünk, ahol a profit a legfontosabb, szinte a fő osztályozás a végtermék (ugyanazon uránkoncentrátum, sárga torta) költségének függvénye. Egyfajta általánosító mutató, amelyben az összes adatot elvetik - mi volt az urán koncentrációja az ércben, hogyan bányászták és finomították, mennyibe kerül az infrastruktúra. Nem számít, mi volt korábban, fontos, hogy mekkora volt az eredmény. Csak 3 kategória létezik: 1) betétek, ahol az 1 kg koncentrátum költsége kevesebb, mint 40 USD kilogrammonként; 2) ahol a költség 40-80 dollár / kg; 3) ahol a költség 80-130 dollár / kg. Minden, ami drágább, mint 130 dollár, manapság "védetlen", mivel nagyon drága. De meddig folytatódik az ilyen hanyag-tengerentúl? 2006-ig a NAÜ az uránt rendkívül drágának és 80 USD / kg feletti árszínvonalnak tekintette, és most úgy döntött, hogy a centrifugákat úgy kell megítélni, ahogyan megérdemelték - az alacsony dúsítási költségek lehetővé teszik az érc 80 USD-nél könnyebb felhasználását. A 10. generációs centrifugáink éppen most kezdtek működni, ezért nem zárható ki, hogy egy idő múlva a 130 dolláros sávot már nem vágják le. A sötétség és a borzalom birodalmában, a szétaprózott gazdasággal, megkezdődött a BN-800 gyors neutronreaktor ipari üzemeltetése, a BN-1200 tervezése folyamatban van, 2020-ban a Breakthrough projekt keretében egy vezetőreaktor elindítását tervezik, és 2030-ra remény van egy zárt nukleáris ciklusra.

Ne menjünk bele a projektekbe és a hipotézisekbe - lakozzunk azon, ami ma van. 2006-ban azt hitték, hogy az uránércek napfényétől számított harmadik bolygón 5 000 000 tonna van - jelentette a következő, a NAÜ 2010-ben közzétett jelentése. Ebben a jelentésben először elismerték, hogy a centrifugákat az urándúsítás egyetlen módjaként mutatják be: először a „levágott” rudat 80 USD / kg-ról 130 USD / kg-ra emelték. Az új uránérctartalékok új száma a Földön 6 306 300 tonna. Ismétlem - ez nem az új lerakódások miatti növekedés, hanem a földtani ércnek az ipari ásványokba történő átvitele. És ez egy egyszerű ok miatt zajlott - elismerte a NAÜ: a centrifugák kivételével minden gonosz, és mi már nem emlékszünk rá. A hasznosítható ércek 26% -kal növekedtek - további feltárási beruházások nélkül.

A civilizáció történetében nem olyan gyakran fordul elő, hogy a technológia fejlődése súlyosan befolyásolta a geopolitikát, és az urán és a centrifugák csak a helyzet. Gondoljuk ki az ujjaival, ami azt jelenti, hogy felmerül egy olyan kereskedelmi érdek az uránlerakódások iránt, amelyek évek óta érintetlenül maradtak? Először is, az „atomklub” országai érdeklődést mutattak azon területek iránt, ahol ezek a betétek találhatók. Például a kirovogradi térségben található lerakódások nemcsak Ukrajna érdekessé váltak. Másodszor, azok az országok, amelyek nem tagjai az „atomklubnak”, látta, hogy számukra lehet elég urán. És ez nem az elméleti megdöbbentése: 52 ország delegációja vett részt az éppen megtartott Atomexpo 2016-ban, és valamilyen formában csak 32. rendelkezett atomenergiával. 20 ország újonnan érkezők, akik érezték a kilátásokat.

számológép

Mi érdekes az uránban - mondja el a számológép. 6 306 300 tonna ércünk van, amelyben az urán-235 (amely valójában "ég" az atomerőművek reaktorában) tartalma átlagosan 0,72%. Következésképpen, ha az összes uránércet átalakítják urán-235-re, akkor 45 405 tonnánk van. 1 tonna urán-235 energiaköltsége 2 000 000 tonna benzinnek felel meg. Ennek megfelelően az urán-235 tartalékok olajekvivalensé történő átalakítása 90,81 milliárd tonna olaj. Sok vagy kevés? Ma feltárt olajkészletek a Földön - 200 milliárd tonna. Urántartalékok - csaknem fele, majdnem 50%. És milyen kilátások vannak? Az olajtermelés technológiája majdnem tökéletes, a feldolgozási technológia hasonló. Az olajkészletek növelése érdekében: a) folytatnia kell az új és új mezők keresését, amelyek jelenlegi szénhidrogénárain már két éve lelassul; b) egyetértenek abban, hogy az évek során az olaj csak áremelkedik, mivel egyre kevesebb marad. A palajolaj, amelyről a bolsevikok, a Mensheviksek és mások annyira beszélnek, nem érdekes a jelenlegi árszinten, ám előbb vagy utóbb eljön az idő, amikor tartalékaikat le kell vonni, és nem csak az Egyesült Államokban.

De az uránnal - egy kissé eltérő kép, amely sokkal kevésbé világos. A Rosatom centrifugák legújabb generációiban még nem tettünk közzé információkat az 1 SWU költségéről - és már láthattuk, hogy a dúsítási technológia hogyan növelheti az uránérctartalékokat. A BN-800 üzemeltetése csak most kezdődött el, a BN-1200 még mindig csak a rajzokon látható, a „Áttörés” projekt eredményeit csak 2020-ban láthatjuk. De mondjuk, túl sok szerénység nélkül (amennyire csak lehetséges, végül is) történelmi tény: az atomenergia-projekt egész ideje alatt nem volt hiba a technológia fejlesztésében a korábbi Középmérnöki Minisztérium, a korábbi Atomenergia Minisztérium és a jelenlegi Rosatom részéről. Külön hibák, hiányosságok - igen, voltak, de az általános fejlemények őszintén szólva, még egyszer sem múltak el.

Egyszerűen nincs oka annak, hogy ne gondoljuk véleményem szerint a Rosatom küzdelmét a zárt nukleáris ciklusért. Úgy tűnik, hogy egy ilyen állítás túl merész? Nézzünk körül egy pillanatra, miközben elfelejthetjük magunkat, hogy az emberiség legfontosabb eredménye egy friss iPhone-modell. Nem csak hisznek technológiáink megbízhatóságában, hanem nem csak a "régi ügyfelek" - például Magyarország, Irán és Finnország, Kína és India - atomerőművek építésére vonatkozó szerződéseket írnak alá. Először nukleáris erőművek jelennek meg Egyiptomban, Vietnamban, Fehéroroszországban, Törökországban, Bangladesben és Indonéziában - ezek Oroszország által gyártott atomerőművek. Tehát nem én vagyok az, aki hisz technológiáinkban, azok fokozatos fejlődésében. És nem az, hogy érezzem a bizalmat, hogy a technológiai fejlődés következő ugrásával az uránkészletek nagyobb lehetnek, mint a szénhidrogénkészletek ... És nem engedjük le másik lehetséges urántartalékot - az új lerakódásokat. Van például egy ország, ahol a geológiai feltárások szintje továbbra sem haladja meg a 60% -ot - Oroszország. Vannak országok, ahol a geológiai kutatás egyáltalán nem létezik - például Afganisztán, Eritrea.

Az atomenergia kilátásainak mérlegelése azonban különálló és nagyon komoly téma, amelyet később kellene hagyni. És ez a feljegyzés a „Urán-dungeonok” bevezetése, amelyben bepillantást szeretnék adni: mi volt, mi lett, és hogyan kerültünk ilyen életbe. Nos, természetesen - a nagyhatalmú USA-ból származó új iPhone történetek nélkül a dolgok sem fognak megtörténni. Van nekik, és mint általában, nem volt szükség valamit kitalálni.

VKontakte

Az uránérc természetes ásványi képződmény, amely olyan mennyiségben, koncentrációban és vegyületben tartalmaz uránt, hogy kitermelése gazdaságilag életképes és célszerű legyen. Nagyon sok urán van a föld belsejében. Például a természetben:

• az urán 1000-szer több, mint az arany;
• 50-szer több, mint az ezüst;
• az urántartalékok majdnem megegyeznek a cink és az ólom tartalékaival.

Az urán részecskéi megtalálhatók a talajban, a kőzetben, a tengervízben. Nagyon kis része a betétekben koncentrálódik. A közismert, feltárt uránlelőhelyek becslései szerint 5,4 millió tonna.

Jellemzők és típusok

Az urántartalmú ércek fő típusai a következők: oxidok (uránok, urángyanták, uránfekete), szilikátok (koporsók), titanátok (branneritek), uranil-szilikátok (uránofánok, betaauranotipilok), uranil-vanadátok (karnotitok), tyuununitok, urán-nitro-nitrofilok. Zr, TR, Th, Ti, P ásványok (fluorapatitok, monazitok, cirkónok, ortitok ...) gyakran uránt is tartalmaznak. A széntartalmú kőzetben még mindig szorbeált urán fordul elő.

Betét és előállítás

Az uránérctartalékok tekintetében az első három ország Ausztrália, Kazahsztán és Oroszország. A világ uránkészleteinek csaknem 10% -a Oroszországban koncentrálódik, és hazánkban a tartalékok kétharmada Jakutiaban (Szaha Köztársaság) található. Az ilyen betétekben a legnagyobb orosz uránlerakódások: Streltsovsky, Oktyabrsky, Anteysky, Malo-Tulukuevsky, Argunsky, Dalmatovsky, Khiagdinsky ... Még mindig van sok kevésbé nagy betétek és betétek.

Uránércek felhasználása

• A legfontosabb felhasználás a nukleáris üzemanyag. A leginkább az U235 izotópot használják, amely alapul szolgálhat egy önfenntartó nukleáris láncreakcióhoz. Atomreaktorokban és fegyverekben használják. Az U238 hasadási izotóp növeli a nukleáris fegyverek erejét. Az U233 a legígéretesebb üzemanyag egy gázfázisú nukleáris rakétamotorhoz.

• Az urán képes aktívan hőt termelni. Hőtermelő képessége ezerszer nagyobb, mint az olaj vagy a földgázé.
• Az uránt a geológusok használják a sziklák és ásványok életkorának meghatározására. Van még egy ilyen tudomány - geochronology.
• Néha repülőgépek gyártásához, fényképezéshez, festéshez használják (gyönyörű sárga-zöld árnyalatú).
• Vas + U238 \u003d magnetosztrikciós anyag.
• A szegényített urán a sugárvédelem előállításához kerül.
• Sokkal több olyan funkció van, amelyet az urán végez.

A szegényített urán uránizotópok keveréke, és főleg urán-238-ból áll. Általánosan elfogadott, hogy az urán kimerülésekor az urán-235 aránya kevesebb, mint 0,711 tömegszázalék, ami sugárzást eredményez. Ráadásul a szegényített uránt, kevesebb mint 0,3% -kal, katonai célokra használnak.

A szegényített urán radioaktív?

Ennek megértéséhez elegendő a megjelenés folyamatának tanulmányozása. A szegényített uránt az urándúsítás során nyerik atomerőművekhez vagy katonai célokra. Ehhez a természetes uránt dúsítják az urán-235 izotóp. Ennek eredményeként a radioaktív izotópok (234 és 235) nagy részét extrahálják a dúsítási folyamat során, és dúsított uránnal maradnak, és a szegényített urán melléktermék marad. Ennek eredményeként a szegényített urán radioaktivitása körülbelül 1,7-szer kevesebb, mint maga az uránérc.

Mikor kapták meg az első szegényített uránt?

1940-ben az Egyesült Államok és a Szovjetunió tudósai az atomfegyverek programjának kezdetén az urán dúsításának folyamatában melléktermékként kaptak - később analógiával elnevezve - szegényített uránt. Azokban az években abszolút haszontalan hulladéknak tekintették, és általában eltemették.

Hogyan tárolják a szegényített uránt?

A szegényített urán 95% -át szilárd monolit urán-fluorid formájában tárolják szabadban, speciális zárt fémtartályokban, az oxigénhez való hozzáférés nélkül. Az Egyesült Államokban 2005-ben már 57 122 tartályt halmoztak fel, ami közel 700 ezer tonna szegényített uránt tartalmaz.

Hol használják a szegényített uránt?

A szegényített urán használatának népszerűsége annak nagyon magas sűrűsége (19,1 g / cm3) és a nagy neutronfogó keresztmetszetének köszönhető. Ezért az urán a következő területeken található alkalmazásra:

• Repülésben és hajógyártásban - ellensúlyként repülőgépekben, rakétafokozatokban, a vitorlás hajók tereiben;
• Az orvostudományban - a sugárterápia során történő védelem (), a fogászati \u200b\u200bporcelán alkotóeleme - a fény;
• Az atomenergiában - szerves része MOX üzemanyag, radioaktív anyagok elleni védelem;
• Az iparban és a radiográfiában a radioaktív anyagok elleni védelem. A huszadik század végéig szegényített uránt adtak az üveg- és porcelánfestékekhez. Ugyanakkor sokan tévesen gondolják, hogy az uránt magában foglalta Kína. Ugyanakkor ez nem lenne mindenütt jelenlévő, különösen laboratóriumokban - kémiai spatula, porcelán bögrék és poharak, habarcsok és mozsártörők rendes porcelánból készülnek, festékek hozzáadása nélkül;
• A katonai szférában - kagyló és páncél gyártásához.

A szegényített urán héjában

A katonaság - az elsők között - a dúsított uránhulladékot találta meg. 1970-ben a Pentagon rájött, hogy lőszereik nem tudnak áthatolni az új szovjet tankok páncéljában. Ennek eredményeként a szegényített uránt választották új anyagként a páncéltütéses héjakhoz - olcsó és megfizethető, nagy sűrűségű anyagként - az urán sűrűsége közel áll az aranyhoz és a volfrámhoz. Ez lehetővé teszi, hogy a kisebb héjak tömege megegyezzen a legtöbb fém héjával, miközben csökkenti az aerodinamikai húzódást. Az vacsora uránt alacsony toxicitásának és radioaktivitásának köszönhetően később az Egyesült Államokban, a Szovjetunióban, Nagy-Britanniában és Franciaországban használták páncélokban és nagy kinetikus energiájú páncéltörő héjakban. Az ilyen szegényített uránfegyverekkel Jugoszláviában a huszadik század végén robbantottak fel, mindkét amerikai iraki művelet során.

Szegényített urán a tartály páncéljában

A szegényített uránt nem csak a páncéltörő héjakban, hanem a tartályok páncélzatában is használják acéllemezek közötti rétegként. Tehát az Abrams tartályai 1998 után a torony elején szegényített uránt - az úgynevezett uranokeramikát - szállítanak.

A szegényített uránt használják-e nukleáris fegyverekben?

Furcsa módon, a nukleáris fegyverekben nemcsak használják, hanem kimerültek is. Ezt azonban csak nukleáris töltés héjaként és a nukleáris üzemanyag egyik alkotórészeként használják, ami növeli a robbanás erejét.

A szegényített urán káros?

Nincs pontos információ a szegényített uráni lőszerek hosszú távú egészségügyi hatásairól. Ennek ellenére számos környezetvédő aggodalmát fejezte ki a rák lehetséges kitöréseiről az olyan területeken, ahol ilyen héjakat használnak. Például az 1991-es iraki művelet során az Egyesült Államok mintegy 14 ezer tartályhéjat használt szegényített uránnal és csaknem egy millió 30 mm-es héjat. Összesen közel 300 tonna szegényített uránt használtak tiszta formájában. Sok katonának diagnosztizálták a rákot a műtét után.

Jugoszlávia bombázása után 8 súlyosan fertőzött helyet fedeztek fel a területén, amelyeket megelőzően a szegényített uránhéjú bombázásokra került sor. Tehát az ENSZ alkalmazottai számára tilos volt a helyi forrásokból származó víz használata. Az okok és következmények kapcsolatát azonban hivatalosan nem igazolták.

A szegényített urán kémiai toxicitása

A szegényített uránt a legveszélyesebb nem radioaktivitása, hanem kémiai toxicitása okozza. Lenyeléskor, különösen sók formájában, az urán felhalmozódik a májban, a lépben és a vesékben.

A szegényített urán sugárzási veszélye

Ha a szegényített urán mérgező hatása folyadékként történő fogyasztása esetén maximális, akkor a por állapotában ez okozza a legnagyobb sugárterhelést. A nyelőcsőben és a tüdőben a szegényített urán kis részecskéiből származó alfa-sugárzás rosszindulatú rák kialakulását okozza. Ha a szegényített urán külső sugárzásáról beszélünk, akkor ez annyira jelentéktelen, hogy még normál papírlapokkal is megállítható. A test uránja főleg a csontokban koncentrálódik.

A szegényített urán tilalma

Több mint 90 nem kormányzati szervezet támogatta a szegényített urán fegyvergyártásban való felhasználásának betiltását. Hasonló kérdést ismételten felvettek az ENSZ-ben és az Európai Parlamentben. De például Franciaország és Nagy-Britannia az Európai Unióban mindig vétózott ebben a kérdésben. 2008 decemberéig 141 állam támogatta az ENSZ Közgyűlésének a szegényített urániummal történő fegyverek használatának következményeiről szóló kiegészítő tanulmány elvégzéséről szóló határozatát, négy ellenezte a véleményét - Franciaország, Nagy-Britannia, az Egyesült Államok és Izrael, további 34 tartózkodott, beleértve Oroszországot.

Hol tárolják Oroszországban a szegényített uránt?

Az orosz szegényített urántartalékok körülbelül 700 millió tonna hazai termelést jelentenek, és további 100 millió tonna szimbolikus áron vásároltak meg az európai vállalatoktól. Oroszországban a szegényített uránt nem csak tárolásra, hanem üzemanyagként használják a gyors neutronreaktorok számára is (). A szegényített uránt is dúsítási eljárásnak vetik alá - körülbelül 15% -a dúsított uránba kerül.

Négy feldolgozó vállalkozás területét használják kiindulási helyként a szegényített urán tárolására:

• Novouralsk, Sverdlovski régió - Urál elektrokémiai üzem
• Angarsk, Irkutszki régió - Angarsk Elektrolízis Vegyület
• Seversk, Tomszki régió - szibériai vegyi üzem
• Zelenogorsk, Krasznojarszki terület - Elektrokémiai üzem

És vegyületeit főként nukleáris üzemanyagként használják a nukleáris reaktorokban. Atomreaktor   (atomreaktor) egy eszköz egy szabályozott atommag-láncreakció végrehajtására.

Nukleárishasadás történik a reaktormagban, amelyben a nukleáris üzemanyag koncentrálódik, és jelentős mennyiségű energia szabadul fel.

A nukleáris reaktorokat megkülönböztetik: a sejtmagok hasadását okozó neutronok energiája alapján (nukleáris reaktorok termikus, gyors és köztes neutronokkal); a nukleáris üzemanyag eloszlásának jellege szerint (homogén és heterogén); a használt moderátor szerint (grafit, víz-víz stb.); megbeszélés alapján (energia, kutatás) stb.

A reaktorokat villamos energia előállítására használják atomerőművekben és nukleáris hajók nukleáris erőműveiben, tudományos kutatásokhoz, nukleáris üzemanyag reprodukciójához stb. Az atomerőművek helyhez kötött reaktoraiban kevésbé dúsított urán izotópok keverékét használják. A nagymértékű dúsítás terméke megtalálható a gyors neutron atomreaktorokban.

  235 U   a nukleáris fegyverek nukleáris energiaforrása Nukleáris fegyver   - a nukleáris fegyverek összessége, a célba történő szállítás módja és az ellenőrzés. Tömegpusztító fegyverekre vonatkozik; óriási pusztító erővel rendelkezik. A töltetek hatalma és az amplitúdó szerint az atomfegyvereket taktikai, operatív-taktikai és stratégiai fegyverekre osztják. A nukleáris fegyverek háborúban való felhasználása katasztrofális az egész emberiség számára.   . Ez a típus a legelterjedtebb.

  238 U   másodlagos nukleáris üzemanyag - plutónium - forrásaként szolgál.

geológia

Az urán fő felhasználása a geológiában   - az ásványok és kőzetek életkorának meghatározása a geológiai folyamatok sorrendjének meghatározása érdekében. Ezt a geochronology végzi. Nagyon fontos a keverés és a források problémájának megoldása is.

További urán alkalmazások

Üzemanyagként uránium-235-karbidot alkalmaznak niobium-karbiddal és cirkónium-karbiddal készült ötvözetben üzemanyag   - éghető anyagok, amelyeket hőenergia előállításához használnak égés közben; a fő alkotóelem a szén.

Eredetileg az üzemanyagot természetes (olaj, szén, földgáz, olajpala, tőzeg, fa) és mesterséges (koksz, motorüzemanyagok, generátorgázok stb.), Az aggregáció állapota szerint szilárd, folyékony és gázneműre osztják. Az üzemanyag fő jellemzője a fűtőérték.

A különféle üzemanyagtípusok és a tartalékok teljes elszámolásának összehasonlításához elszámolási egységet alkalmaznak - hagyományos tüzelőanyagot, amelynek legalacsonyabb égési hője 29,3 MJ / kg (7000 kcal / kg).

A technológia fejlődésével összefüggésben az "üzemanyag" kifejezést szélesebb értelemben vették használni, és kiterjesztették minden olyan anyagra, amely energiaforrásként szolgál (hidrogénenergia, rakétaüzemanyag, nukleáris üzemanyag). nukleáris sugárhajtóművekhez (munkafolyadék - hidrogén + hexán).

Az urán kis hozzáadása révén gyönyörű sárga-zöld fluoreszcenciát kap az üveg (urán üveg).

A festés során sárga pigmentként nátrium-urát-Na2 U 2 O 7 -et használtunk.

Az uránvegyületeket festették porcelánfestékekhez, valamint kerámia mázokhoz és zománcokhoz (színekben: sárga, barna, zöld és fekete, az oxidáció mértékétől függően).

A 20. század elején az uranil-nitrátot széles körben alkalmazták a negatívok fokozására és a pozitívok (árnyalatok) barna színben való festésére.

Vas- és szegényített uránötvözeteket (urán-238) erős magnetosztrikciós anyagként használnak Magnetosztriktív anyagok   - lágy mágneses anyagok, kellően erős magnetostrikciós hatással: nikkel, alfer, permalloy, permendure, számos ferrit stb. Elektromos mágneses energiát más típusú (például mechanikus) átalakítóként, nyomásérzékelőként stb. használnak. .

Egyes uránvegyületek fényérzékenyek.

Szegényített urán

Az ilyen uránt sugárzáshoz használják sugárzás   (ionizáló sugárzás) - az elektromágneses sugárzás részecskéinek és kvantumainak áramlása, amelyeknek az anyagon való áthaladása atomjainak vagy molekuláinak ionizációjához és gerjesztéséhez vezet. Ezek elektronok, pozitronok, protonok, neutronok és egyéb elemi részecskék, valamint atommagok és a gamma, a röntgen és az optikai tartomány elektromágneses sugárzása.

Semleges részecskék (g-kvanták, neutronok) esetén az ionizációt olyan másodlagos töltésű részecskék hajtják végre, amelyek semleges részecskék anyaggal való kölcsönhatása során keletkeznek (elektronok és pozitronok - g-kvanták, protonok vagy visszatükröző magok esetén - neutronok esetén) a védelem és a ballaszt tömege az űrben alkalmazások, például a repülőgépek kormányfelületei.

E célokra a Boeing 747 1500 kg szegényített uránt tartalmaz.

Az anyagot nagy sebességű giroszkópos rotorokban, nagy lendkerékben, ballasztként használják űrhajók leszálló járműveiben és versenyjachtokban olajkút fúrásakor.

Páncéltörő lövedékmagokat

A szegényített urán leghíresebb felhasználása   - mint páncéltörő kagylómag.

Az uránt először a Harmadik Birodalomban használták kagylómagként.

A szegényített uránt a modern páncélokban használják (egy amerikai harci tankban Amerikai Egyesült Államok   (Amerikai Egyesült Államok), USA (USA) - állam Észak-Amerikában. A 2007-ben 300 millió lakosú népesség a világ harmadik legnagyobb létszáma). A főváros Washington. Főbb városok: New York, Los Angeles, Chicago, Houston, Philadelphia, Phoenix, Seattle, San Diego, Dallas, San Antonio, Detroit, San Jose, San Francisco, Boston.   M-1 "Abrams"), amely az Egyesült Államok, Egyiptom, Szaúd-Arábia, Kuvait és Ausztrália hadseregével és tengeri testületével van szolgálatban. A tartályt Creighton Abrams tábornoknak nevezték el.

Bolygóbeli méret felfedezése. Tehát nevezhetjük a tudósok Uránusz felfedezésének. A bolygót 1781-ben fedezték fel.

Felismerése okozta az egyik nevét periódusos rendszer elemek. Uránusza fémet a kátránykeverékből izolálták az 1789. században.

Az új bolygó körüli hype még nem süllyedt, ezért az új anyag nevének gondolata a felszínen ment.

A 18. század végén még nem volt fogalom a radioaktivitásról. Közben ez a szárazföldi urán fő tulajdonsága.

Azok a tudósok, akik vele dolgoztak, besugárzásra kerültek anélkül, hogy tudták volna. Ki volt az úttörő és mik az elem további tulajdonságai, részletesebben leírjuk.

Urán tulajdonságai

Az Uránusz egy elemfelfedezte Martin Klaproth. A kátrányt maróval olvadt. A fúziós termék nem oldódott teljesen.

Klaprot rájött, hogy állítólag, és nem az ásvány összetételében. Ezután a tudós feloldotta a trükköt.

Hatszögletű zöld esett ki az oldatból. A vegyész sárga vérrel, azaz kálium-hexacianoferráttal reagált rájuk.

Az oldatból barna csapadék esett ki. Klaprot helyreállította ezt az oxidot lenmagolajjal és kalcinálta. A kapott por.

Már meg kellett sütnem, keverve barnaval. Egy új fém szemcséit találtak a szinterezett tömegben.

Később kiderült, hogy nem az tiszta uránés dioxidja. Külön-külön az elemet csak 60 év után, az 1841. évben fogadták el. 55 év után Antoine Becquerel felfedezte a radioaktivitás jelenségét.

Urán radioaktivitása   annak köszönhető, hogy az elem magja képes neutronokat elfogni és felbomlani. Ugyanakkor lenyűgöző energia szabadul fel.

Ennek oka a sugárzás és a fragmentumok kinetikai adatai. Lehetséges folyamatos maghasadás.

A láncreakció akkor kezdődik, amikor a természetes uránt dúsítják 235. izotópjával. Nem olyan, mintha fémhez adnák.

Éppen ellenkezőleg, az alacsony radioaktív és hatástalan 238. nuklidot, valamint a 234. nuklidot eltávolítják az ércből.

Keveréküket szegényítettnek, a fennmaradó uránt dúsítottnak nevezik. Pontosan erre van szükség az iparosoknak. De beszéljünk erről egy külön fejezetben.

Urán bocsát ki, mind az alfa, mind a béta gamma sugarakkal. Felfedezték őket, amikor megfigyelték a fém hatását egy fekete csomagolással ellátott fotólemezen.

Világossá vált, hogy az új elem sugároz valamit. Miközben a Curie házastársai megvizsgálták, mi az, Maria adag sugárzást kapott, ami a vegyésznél vérrák kialakulását okozta, amelyből a nő 1934-ben meghalt.

A béta-sugárzás nemcsak az emberi testet, hanem magát a fémet is elpusztíthatja. Milyen elem képződik uránból?   Válasz: - brev.

Egyébként protaktiniumnak nevezzük. 1913-ban fedezték fel, éppen urán tanulmányozásakor.

Ez utóbbi külső behatások és reagensek nélküli breviummá alakul, csak béta-bomlás következtében.

külsőleg az urán kémiai elem- fémes fényességű színek.

Így néznek ki minden aktinid, amelyekhez a 92. anyag tartozik. A csoport a 90. számmal kezdődik, és a 103. számmal ér véget.

A lista tetején állva, urán radioaktív elem, oxidálószerként nyilvánul meg. Az oxidációs állapotok lehetnek 2., 3., 4., 5., 6..

Vagyis kémiailag a 92. fém aktív. Ha az uránt porrá dörzsöli, akkor az öngyulladhat a levegőben.

A szokásos formájában az anyag oxidálódik az oxigénnel való érintkezéskor, szivárványréteggel borítva.

Ha 1000 Celsius fokot ér el, chem. urán elem   csatlakozni. Fém-nitrid képződik. Ez az anyag sárga.

Dobja vízbe - hogy feloldódjon, mint a tiszta urán. Minden sav korrodálja. A szerves elemből kiszorítja a hidrogént.

Az urán sós oldatokból szintén kiszorítja azt. Ha rázta meg egy ilyen oldatot, a 92. fém részecskéi elkezdenek izzani.

Uránsók   instabil, romlik fényben vagy szerves anyag jelenlétében.

Az elem valószínűleg csak a lúgok iránt közömbös. A fém nem reagál velük.

Urán felfedezése- Ez egy nagyon nehéz elem észlelése. Tömege lehetővé teszi a fémek, pontosabban az ásványok elkülönítését az ércből.

Elég feltörni és vízbe tölteni. Az urán részecskék először telepednek le. Ettől kezdődik a fém bányászata. Részletek a következő fejezetben.

Uránbányászat

Miután nehéz csapadékot kapott, az iparosok kimosják a koncentrátumot. A cél az urán átalakítása oldatmá. Használjon kénsavat.

Kivételt képez a kátrány. Ez az ásvány nem oldódik savakban, ezért lúgokat használnak. A nehézségek titka az urán 4-vegyértékű állapotában.

A savmosás nem megy keresztül ,. Ezekben az ásványokban a 92. fém szintén 4 vegyértékű.

Ezt befolyásolja a maró-szóda néven ismert hidroxid. Más esetekben az oxigénfúvás jó. Nincs szükség a kénsav külön tárolására.

Elegendő az érc szulfid-ásványokkal 150 ° C-ra melegítése és egy oxigénáram továbbítása. Ez sav-kimosódás kialakulásához vezet. uránium.

Kémiai elem és alkalmazásafém tiszta formáival társítva. A szennyeződések eltávolításához használjon szorpciót.

Ioncserélő gyantákon hajtják végre. Szerves oldószer-extrakció is megfelelő.

Az ammónium-uránok kicsapására, salétromsavban való feloldására és kitettségére lúgot kell hozzáadni az oldathoz.

Az eredmény a 92. elem oxidjai. 800 ° C-ra hevítik és hidrogénnel redukálják.

A kapott oxidot átalakítják urán-fluoridamelyből a kalcium hőredukciója tiszta fémet eredményez. nyilvánvalóan nem egyszerű. Miért próbálhat ilyen keményen?

Urán felhasználása

A 92. fém a nukleáris reaktorok fő üzemanyaga. A sovány keverék helyhez kötött és erőművekhez dúsított elemet használjon.

A 235. izotóp a nukleáris fegyverek alapja is. Másodlagos nukleáris üzemanyagot a 92. fémből is elő lehet állítani.

Itt érdemes kíváncsi lenni mely elem urángá alakul. 238. izotópjából egy újabb radioaktív, szuperhatású anyagot nyernek.

A leg 238-ban uránium   nagy felezési időEz 4,5 milliárd évig tart. Az ilyen hosszú távú megsemmisítés alacsony energiaintenzitáshoz vezet.

Az uránvegyületek felhasználásának mérlegelése során az oxidok hasznosak. Az üvegiparban használják.

Az oxidok színezékekként viselkednek. Halványsárgától sötétzöldig kapható. Az ultraibolya sugarakban az anyag fluoreszkál.

Ezt a tulajdonságot nemcsak poharakban, hanem urán mázokban is használják. Az urán-oxidok 0,3–6%.

Ennek eredményeként a háttér biztonságos, nem haladja meg a 30 mikront óránként.   Fotó urán elemekrőlPontosabban, a résztvevő termékek nagyon színesek. Az üveg és edények ragyogása vonzza a szemet.

Urán ár

Egy kilogramm dúsítatlan urán-oxidért kb. 150 dollárt kapsz. A csúcsértékeket a 2007-es évben figyelték meg.

Aztán a költség elérte a 300 dollárt kilónként. Az uránércek kifejlesztése költséghatékony marad, és 90-100 hagyományos egységáron kerül értékesítésre.

Ki fedezte fel az urán elemet?, nem tudta, milyen tartalékai vannak a földkéregben. Most megszámolják őket.

A nyereséges termelési árat tartalmazó nagy betétek 2030-ra kimerülnek.

Ha nem találnak új lerakódást, vagy nem találnak alternatívát a fémre, akkor az értéke kúszik.