|
Уран.
- Уран - это очень тяжелый (плотный) металл, который может быть использован как источник, содержащий в изобилии концентрированную энергию.
- Он встречается во многих породах в концентрации 2-4 части на миллион, и, как правило, в земной коре. Также встречается в морской воде, и может быть извлечен из океанов в случае значительного роста цен.
- Был открыт в 1789 в минерале, который называется настуран. Был назван в честь планеты Уран, которая была открыта на восемь лет раньше.
- Предположительно, уран был образован в сверх новых (super novae) около 6.6 миллиардов лет назад.
- На сегодня его радиоактивный распад является основным источником тепла внутри земли, вызывая конвекцию и дрейф континентов, в то время как в солнечной системе такого не происходит.
- Температура плавления 1132 С. Химический символ U.
Атом урана.
В масштабе, созданном согласно
увеличению массы ядра, уран является самым тяжелым среди всех
природных элементов (водород - самый легкий). Удельный вес урана
18.7. Как и другие элементы, уран встречается в слегка различимых
формах, называемых "изотопами". Эти изотопы отличаются друг от друга
количеством частиц (нейтронов) в ядрах. "Природный" уран,
встречаемый в земной коре, представляет собой смесь в основном двух
изотопов: урана-238 (U-238), около 99.3%, и U-235 около 0.7%.
Изотоп U-235 важен, потому что при некоторых условиях он легко
расщепляется, высвобождая много энергии. Поэтому говорят, что он
"делящийся", и используется выражение "ядерное деление".
Между тем, как все радиоактивные изотопы, он распадается. U-238
распадается очень медленно, его период полураспада такой же как и
возраст земли. Это означает, что он имеет низкую радиоактивность,
меньшую, чем у многих других изотопов в породах и песке. Тем не
менее, он генерирует 0.1 ватт/тонну, и этого достаточно для
обеспечения тепла земной коры.
Деление урана.
Ядро изотопа урана U-235 состоит из 92 протонов и 143 нейтронов
(92 + 143 = 235). При делении атома U-235 на
две части нейтроном высвобождается некоторая энергия в виде тепла, и
выбрасывается 2 или 3 дополнительных нейтрона. Если достаточное
количество этих вытесненных нейтронов расщепляет ядра других атомов
U-235, высвобождая последующие нейтроны, происходит "цепная
реакция". Когда этот процесс повторяется снова и снова, миллионы
раз, появляется очень большое количество тепла из относительно
небольшого количества урана.
Именно этот процесс, с эффектом "сгорания" урана, происходит в
ядерном реакторе. Тепло используется для того, чтобы пар производил
электричество.
Урановая руда.
Урановая руда может извлекаться либо подземным, либо открытым способом, в зависимости от глубины. После добычи руда измельчается. Затем она обрабатывается кислотой для растворения урана, который затем извлекается из раствора.
Уран может также добываться способом подземного выщелачивания (ПВ), когда он растворяется в рудном теле на месте и выкачивается на поверхность.
Конечный продукт добычи и измельчения, или ПВ, - это концентрат оксида урана (U3O8).
^
|