Təbii uran niyə zənginləşdirilir? Uran: xassələri, tətbiqi, çıxarılması, birləşmələri, zənginləşdirilməsi. Dünyanın ən böyük uran mədən yataqları - aparıcı ölkələr

Texnologiyada uranın istifadəsi

Uranın əsas tətbiq sahələri.

Nüvə enerjisinin inkişafı. Əldə edilmiş səviyyə və perspektivlər. Bu məqsədlər üçün tələb olunan uranın miqdarının qiymətləndirilməsi.

Uran ehtiyatları və uran mədən sənayesi. Uran konsentratlarının istehsal səviyyəsi. Uranın istehsalı və istehlakının inkişaf tendensiyaları və konyukturası.

Qarışıqların, metalın, uran ərintilərinin alınması, yanacaq elementlərinin (TVEL) və yanacaq birləşmələrinin (FA) istehsalı texnologiyasında əsas mərhələlər (emal).

Uran radioaktiv elementdir və onun tətbiqi əsasən izotop tərkibi ilə müəyyən edilir. Təbii uran üç izotopdan ibarətdir:

Təbii uranın xüsusi radioaktivliyi 0,67 mikrokuri/q təşkil edir (U-234 və U-238 arasında demək olar ki, yarıya bölünür, U-235 kiçik bir töhfə verir). Təbii uran o qədər radioaktivdir ki, bir saat ərzində foto lövhəni işıqlandırsın.

Həmçinin daxil qədim dövrlər(e.ə. I əsr) təbii uran oksidi keramika üçün sarı şir hazırlamaq üçün istifadə edilmişdir. Pompey və Herkulaneum xarabalıqları arasında sarı şirli saxsı qabların (tərkibində 1%-dən çox uran oksidi olan) qəlpələri aşkar edilmişdir. Uran şüşəsinin görünüşü ən azı eramızın 79-cu ilində təxmin edilir, 1912-ci ildə Neapol körfəzindəki (İtaliya) Cape Posillipo-da Roma villasında tapılan və tərkibində təxminən 1% uran oksidi olan sarı şüşə olan mozaikaya aid edilir (bax. . Əlavə materiallar 3-cü bölməyə). Orta əsrlərin sonundan etibarən pitchblend (uranit) Bohemiyanın Yaximov şəhəri yaxınlığında (indiki Yaximov, Çexiya) Habsburqların gümüş mədənlərindən hasil edilməyə başlandı və yerli şüşə sənayesində boya kimi istifadə edildi.

Müasir tarixdə texnoloji yolla əldə edilən uran birləşmələrindən ilk istifadə həm də dulusçuluq üçün rəngli (əsasən qırmızı, narıncı və qəhvəyi) şirlərin hazırlanması, həmçinin sarı-yaşıl rəngə malik olan və nə vaxt flüoresan ola bilən uran şüşəsinin istehsalı olmuşdur. günəş işığına və ya ultrabənövşəyi işığa məruz qalır.

20-30-cu illərdə Avropada uran şüşə məmulatlarının geniş istehsalına başlanılmışdır XIX iləsrdə və 1950-ci illərə qədər davam etdi. Bohem ustası Cozef Riedl yeni çalarların - sarı və yaşıl şüşələrin əridilməsi üçün bir üsul hazırladı və uran boyası onlara belə sirli bir parıltı verdi. Riedl 1830-1848-ci illərdə uran şüşə məmulatlarının istehsalı ilə məşğul idi. 1830-cu illərdə Rusiyada Qusevski zavodunda yeni açılmış uran şüşəsi istehsal olunmağa başladı. Uran şüşələri üçün kalsium, sink, barium kompozisiyaları tövsiyə olunur, tercihen kalium və borun yüksək tərkibi ilə, bu şüşənin daha sıx flüoresansını təmin edir. Qurğuşun eynəkləri ultrabənövşəyi şüaları udduğu üçün floresan etmir. Flüoresansız uran şüşələri üçün qurğuşun şüşə kompozisiyaları da istifadə edilə bilər, məsələn, topazı təqlid etmək üçün zərgərlikdə - belə eynəklər topazlarla müqayisə edilə bilən sarı rəngə malikdir. Şüşə kompozisiyalarında uranın rəngləmə qabiliyyəti aşağı olduğundan uranın tərkibi nisbətən yüksək olmalıdır. Uranın tərkibi 0,3...1,5% UO 3 ilə 4...6% UO 3 arasında dəyişir. Bununla belə, uran oksidinin daha yüksək tətbiqi ilə şüşənin flüoresanlığı tədricən zəifləyir. Uran yükə oksidlər (UO 2, U 3 O 8 və ya UO 3), natrium uranat (Na 2 UO 4 və ya Na 2 U 2 O 7) və ya uranil nitrat şəklində daxil edilir.

Hazırda az miqdarda uran şüşəsi və ondan məmulatlar Çexiyada istehsal olunur. Həmçinin, uran bəzi növ optik şüşələrə, məsələn, 1,37% UO 3 olan sarı ZhS19 borosilikat optik şüşə və ya 2,8% UO 3 olan yaşıl ZS7 sink fosfat optik şüşəyə daxil edilir.

Ən böyük tətbiq müasir texnologiya uranın 235 U izotopuna malikdir və burada öz-özünə davam edən nüvə zəncirvari reaksiyası mümkündür. Buna görə də bu izotopdan yanacaq kimi istifadə olunur nüvə reaktorları eləcə də nüvə silahlarında. U 235 izotopunu təbii urandan təcrid etmək çətindir texnoloji problem. Atom elektrik stansiyaları üçün nüvə yanacağı ilə U-235 zənginləşdirmə dərəcəsi 2-4,5%, silah istifadəsi üçün - ən azı 80% və daha yaxşısı 90% arasında dəyişir. ABŞ-da silah dərəcəli uran-235 93,5%-ə qədər zənginləşdirilmişdir; sənaye 97,65% istehsal etməyə qadirdir - bu keyfiyyətdə uran reaktorlarda istifadə olunur. donanma. 1998-ci ildə Oak Ridge Milli Laboratoriyasının (ORNL) İzotop Şöbəsi 93% U-235-i 53 dollar/q qiymətinə təmin etdi.

U 238 izotopu yüksək enerjili neytronlarla bombardmanın təsiri altında parçalanmağa qadirdir, bu xüsusiyyət termonüvə silahlarının gücünü artırmaq üçün istifadə olunur (termonüvə reaksiyası nəticəsində yaranan neytronlardan istifadə olunur). Termonüvə döyüş başlıqlarında tez-tez əsas termonüvə yükünü əhatə edən tükənmiş uran təbəqəsi olur. Bu təbəqə əvvəlcə reaksiya kütləsi kimi xidmət edir, bu, partlama zamanı daha güclü sıxılma əldə etməyə və termonüvə reaksiyasının daha tam baş verməsinə imkan verir. Termonüvə reaksiyası nəticəsində yaranan yüksək enerjili neytronların yüksək axını U-238-in parçalanmasına gətirib çıxarır ki, bu da döyüş başlığının gücünü artırır. Bu cür silahlar partlayışın üç ardıcıl mərhələsini təmsil edən parçalanma-füzyon-parçalanma silahları kimi təsnif edilir. Tükənmiş uranın son parçalanması zamanı ayrılan enerji termonüvə qurğusunun ümumi gücünün əhəmiyyətli bir hissəsini təşkil edir. Məsələn, 1952-ci ildə Ayvi Maykın sintezi partlayışından əldə edilən 10,4 meqaton məhsulun 77%-i tükənmiş uranın parçalanmasından əldə edilmişdir. Tükənmiş uranın kritik kütləsi olmadığı üçün onu demək olar ki, qeyri-məhdud miqdarda termonüvə yükünə əlavə etmək olar. 1961-ci ildə SSRİ-də "bomba kralı"nın sınağı zamanı buraxılan güc "cəmi" 50 meqaton idi (bunun 90%-i termonüvə reaksiyasının özündən gəlirdi), çünki tükənmiş uran son mərhələdə qurğuşunla əvəz edilmişdir. məclis. Tükənmiş urandan istifadə etməklə, partlayış gücü 100 meqaton olacaq.

Bu uran izotopunun mühüm tətbiq sahəsi plutonium-239 istehsalıdır. Neytron tutulması və ardından β-çürüməsi nəticəsində 238 U 239 Pu-ya çevrilə bilər, sonra nüvə yanacağı kimi istifadə olunur. 235-ci izotopda təbii və ya qismən zənginləşdirilmiş uran olan istənilən reaktor yanacağı yanacaq dövrü bitdikdən sonra müəyyən nisbətdə plutonium ehtiva edir.

Təbii urandan U-235 çıxarıldıqdan sonra qalan material "tükənmiş uran" adlanır, çünki. 235-ci izotopda tükənir. Təxminən 560 min ton tükənmiş uran heksaflorid (UF 6) ABŞ-da, təxminən 700 min tonu Rusiyada saxlanılır.

Tükənmiş uran təbii urandan yarısı qədər radioaktivdir, əsasən ondan U-234-ün çıxarılması hesabına. Uranın əsas istifadəsi enerji istehsalı olduğundan, tükənmiş uran aşağı iqtisadi dəyəri olan yararsız məhsuldur. Tükənmiş uranın istifadəsi yollarını tapmaq zənginləşdirmə şirkətləri üçün böyük problemdir.

Əsasən onun istifadəsi uranın yüksək sıxlığı və nisbətən aşağı qiyməti ilə bağlıdır. Tükənmiş uranın iki ən vacib istifadəsi radiasiyadan qorunma (qəribədir) və təyyarə idarəetmə səthləri kimi aerokosmik tətbiqlərdə ballast kimi istifadə olunur. 1980-ci illərin ortalarına qədər istehsal edilən hər bir Boeing 747 təyyarəsində bu məqsədlə 400-1500 kq tükənmiş uran var. Mülki təyyarələrdə uranın istifadəsi ilə bağlı problem ondan ibarətdir ki, qəza baş verdikdə uran yanğın zamanı yanır və içəri daxil olur. mühit oksid şəklində. 1977-ci ildə Tenerife hava limanında iki Boeing 747 toqquşduqda yanğın zamanı 3000 kq uran yanıb. Başqa məşhur dava Bir kranın ətraf mühitə girməsinə səbəb olan bu cür qəza 1992-ci ildə Amsterdamda baş vermiş bir fəlakətdir. Boeing və McDonnell-Douglas hazırda mülki təyyarələrdə uran əks çəkilərindən istifadə etmir.

Tükənmiş uran əsasən zərb çubuqları şəklində neft quyularının qazılmasında istifadə olunur (telli qazma), onun çəkisi aləti palçıqla dolu quyulara batırır. Bu material həmçinin yüksək sürətli giroskop rotorlarında, böyük volanlarda, kosmosa enən nəqliyyat vasitələrində və yarış yaxtalarında ballast kimi istifadə olunur. Bir qədər gözlənilməz tətbiq Formula 1 yarış avtomobillərində uranın istifadəsidir.Qaydalar avtomobilin minimum çəkisi 600 kq tələb edir, lakin dizaynerlər əvvəlcə çəkisini mümkün qədər azaltmağa çalışırlar, sonra isə tükənmiş uranı yerləşdirməklə onu 600 kq-a çatdırırlar. balastlar və eyni zamanda ən yaxşı balansa nail olmaq.

Lakin tükənmiş uranın ən məşhur istifadəsi zirehdələn mərmilər üçün nüvələrdir (super ağır nüvəli subkalibrli mərmilər). Digər metallarla müəyyən bir ərinti və istilik müalicəsi ilə (2% Mo və ya 0,75-3,5% Ti ilə ərinti, suda və ya yağda 850 ° C-yə qədər qızdırılan metalın sürətli söndürülməsi, daha sonra 5 saat ərzində 450 ° C-də saxlanılması) uran metalı poladdan daha sərt və möhkəm olur (dartılma gücü > 1600 MPa). Yüksək sıxlığı ilə birlikdə bu, bərkimiş uranı daha bahalı monokristal volfram kimi effektiv zirehlərə nüfuz etməkdə son dərəcə təsirli edir. Zirehin məhv edilməsi prosesi uranın çox hissəsinin toz halına salınması, tozun qorunan obyektə nüfuz etməsi və digər tərəfdən havada alışması ilə müşayiət olunur. Səhra fırtınası zamanı döyüş meydanında təxminən 300 ton tükənmiş uran qaldı (əsasən A-10 30 mm-lik GAU-8 top mərmilərinin qalıqları, hər mərmidə 272 qram uran ərintisi var). ABŞ Ordusu 120 və ya 105 mm-lik tank silahları (M1 Abrams və M60A3) və M2 Bradley və LAV-AT-da quraşdırılmış 25 mm M242 topları üçün mərmilərdə urandan istifadə edir. Uran nüvəli güllələr (20, 25 və 30 mm çaplı) Dəniz Piyadaları, Hərbi Hava Qüvvələri və ABŞ Hərbi Dəniz Qüvvələri tərəfindən istifadə olunur. Rusiya (Sovet) ordusu 1970-ci illərin sonlarından başlayaraq, əsasən T-62 tankının 115 mm-lik silahı və T-64, T-72, T-80-in 125 mm-lik silahı üçün, 1970-ci illərin sonlarından başlayaraq, tükənmiş urandan tank silahlarının mərmilərində istifadə edir. və T-90. Tank silahları üçün mərmilər və tərkibində tükənmiş uran olan dəniz silahları Böyük Britaniya, İsrail, Fransa, Çin, Pakistan və s. orduları tərəfindən də istifadə olunur. Ümumilikdə belə silahlar 18 ölkədə istehsal olunur.

Yüksək sıxlığına görə tükənmiş uran müasir tank zirehlərində də (iki vərəq zirehli polad arasında "sendviç" şəklində), məsələn, 1998-ci ildən sonra tikilmiş M-1 Abrams tanklarında (M1A1HA və M1A2 modifikasiyaları) istifadə olunur.

Liftlər və kranlar üçün əks çəkilərin istehsalında qurğuşunun tükənmiş uranla əvəz edilməsi üzrə işlər aparılır.

uran ( kimyəvi element) uran (kimyəvi element)

URAN (lat. Uran), U (“uran” oxuyun), atom nömrəsi 92, atom kütləsi 238,0289 olan radioaktiv kimyəvi element. Aktinoid. Təbii uran üç izotopun qarışığından ibarətdir: 238U, 99,2739%, yarımparçalanma müddəti T 1/2 \u003d 4,51 10 9 il, 235 U, 0,7024%, yarımxaricolma dövrü ilə T 1/2 \u003d 7,13 10 8 il, 234 U, 0,0057%, yarımxaricolma dövrü ilə T 1/2 = 2,45 10 5 il. 238 U (uran-I, UI) və 235 U (aktinouranium, AcU) radioaktiv seriyanın yaradıcılarıdır. Kütləvi nömrələri 227-240, uzunömürlü 233 U olan süni şəkildə istehsal olunan 11 radionukliddən ( T 1/2 \u003d 1.62 10 5 il), toriumun neytron şüalanması ilə əldə edilir. (sm. TORİUM).
Üç xarici elektron təbəqəsinin konfiqurasiyası 5 s 2 səh 6 d 10 f 3 6s 2 səh 6 d 1 7 s 2 , urana aiddir f-elementlər. Elementlərin dövri cədvəlinin 7-ci dövründə IIIB qrupunda yerləşir. Birləşmələrdə +2, +3, +4, +5 və +6 oksidləşmə vəziyyətini, II, III, IV, V və VI valentliklərini nümayiş etdirir.
Uranın neytral atomunun radiusu 0,156 nm, ionların radiusu: U 3 + - 0,1024 nm, U 4 + - 0,089 nm, U 5 + - 0,088 nm və U 6+ - 0,083 nm. Atomun ardıcıl ionlaşma enerjiləri 6,19, 11,6, 19,8, 36,7 eV-dir. Paulingə görə elektronmənfilik (sm. PAULİNQ Linus) 1,22.
Kəşf tarixi
Uran 1789-cu ildə alman kimyaçısı M. G. Klaproth tərəfindən kəşf edilmişdir (sm. KLAPROT Martin Heinrich)"tar blende" mineralının tədqiqində. V.Herşelin kəşf etdiyi Uran planetinin adını daşıyır (sm. HERSHEL) 1781-ci ildə. Metalik vəziyyətdə uran 1841-ci ildə fransız kimyaçısı E. Peliqot tərəfindən əldə edilmişdir. (sm. PELIGO Eugene Melchior) UCl 4-ü metal kaliumla azaldarkən. Uranın radioaktiv xüsusiyyətləri 1896-cı ildə fransız A.Bekkerel tərəfindən aşkar edilmişdir. (sm. Becquerel Antoine Henri).
Əvvəlcə uranın atom kütləsi 116 idi, lakin 1871-ci ildə D. I. Mendeleyev (sm. MENDELEEV Dmitri İvanoviç) ikiqat artırılmalı olduğu qənaətinə gəldi. Atom nömrələri 90-dan 103-ə qədər olan elementlərin kəşfindən sonra amerikalı kimyaçı Q.Siborq (sm. SEABORG Glenn Theodore) belə nəticəyə gəldi ki, bu elementlər (aktinidlər) (sm. aktinoidlər) dövri sistemdə 89 nömrəli aktinium elementi ilə eyni xanada yerləşdirilməsi daha düzgündür. Bu tənzimləmə aktinidlərin 5-in tamamlanması ilə əlaqədardır f- elektron alt səviyyə.
Təbiətdə olmaq
Uran yer qabığının qranit təbəqəsi və çöküntü qabığı üçün xarakterik elementdir. İçindəki məzmun yer qabığı 2,5 10 -4% çəki. AT dəniz suyu uranın konsentrasiyası 10 -9 q/l-dən azdır, ümumilikdə dəniz suyunda 10 9-10 10 ton uran var. Uran yer qabığında sərbəst formada tapılmır. 100-ə yaxın uran mineralı məlumdur, onlardan ən mühümləri pitchblende U 3 O 8, uraninitdir. (sm. URANINIT)(U,Th)O 2, uran qətranı filizi (tərkibində dəyişkən tərkibli uran oksidləri var) və tuyamunit Ca[(UO 2) 2 (VO 4) 2] 8H 2 O.
Qəbz
Uran 0,05-0,5% U olan uran filizlərindən alınır. Uranın çıxarılması konsentrat istehsalı ilə başlayır. Filizlər sulfat, azot turşuları və ya qələvi məhlulları ilə yuyulur. Yaranan məhlul həmişə digər metalların çirklərini ehtiva edir. Uranı onlardan ayırarkən onların redoks xassələrindəki fərqlərdən istifadə edilir. Redoks prosesləri ion mübadiləsi və ekstraksiya prosesləri ilə birləşdirilir.
Yaranan məhluldan uran metalotermik üsulla oksid və ya tetraflorid UF 4 şəklində çıxarılır:
UF 4 + 2Mg = 2MgF 2 + U
Yaranan uranın tərkibində az miqdarda bor çirkləri var. (sm. BOR (kimyəvi element)), kadmium (sm. KADMIUM) və bəzi digər elementlər, sözdə reaktor zəhərləri. Nüvə reaktorunun istismarı zamanı yaranan neytronları udaraq, uranı nüvə yanacağı kimi istifadə üçün yararsız hala gətirirlər.
Çirklərdən xilas olmaq üçün metal uran nitrat turşusunda həll edilərək uranil nitrat UO 2 (NO 3) 2 əldə edilir. Uranil nitrat tributil fosfatla sulu məhluldan çıxarılır. Ekstraktdan təmizlənmə məhsulu yenidən uran oksidinə və ya tetrafloridə çevrilir, ondan yenidən metal alınır.
Uranın bir hissəsi işlənmiş nüvə yanacağının reaktorda bərpası nəticəsində əldə edilir. Bütün uranın bərpası əməliyyatları uzaqdan həyata keçirilir.
Fiziki və kimyəvi xassələri
Uran gümüşü ağ parlaq metaldır. Uran metalı üç allotropikdə mövcuddur (sm. ALLOTROPİYA) dəyişikliklər. 669°C-ə qədər sabit a-modifikasiyası ortoromb şəbəkə ilə, parametrlər a= 0.2854nm, in= 0,5869 nm və ilə\u003d 0,4956 nm, sıxlıq 19,12 kq / dm 3. 669°C-dən 776°C-ə qədər, tetraqonal şəbəkə ilə b-modifikasiyası sabitdir (parametrlər a= 1,0758 nm, ilə= 0,5656 nm). 1135°C ərimə nöqtəsinə qədər kubik bədən mərkəzli qəfəs ilə g-modifikasiyası sabitdir ( a= 0,3525 nm). Qaynama nöqtəsi 4200 ° C.
Metal uranın kimyəvi aktivliyi yüksəkdir. Havada bir oksid filmi ilə örtülmüşdür. Toz uran piroforikdir, uranın yanması və onun bir çox birləşmələrinin havada termal parçalanması zamanı uran oksidi U 3 O 8 əmələ gəlir. Bu oksid hidrogen atmosferində qızdırılırsa (sm. HİDROGEN) 500 ° C-dən yuxarı temperaturda uran dioksidi UO 2 əmələ gəlir:
U 3 O 8 + H 2 \u003d 3UO 2 + 2H 2 O
Uranil nitrat UO 2 (NO 3) 2 500 ° C-də qızdırılırsa, parçalanaraq uran trioksid UO 3 əmələ gətirir. Stokiometrik tərkibli UO 2, UO 3 və U 3 O 8 uran oksidləri ilə yanaşı, U 4 O 9 tərkibli uran oksidi və bir neçə metastabil oksidlər və dəyişkən tərkibli oksidlər məlumdur.
Uran oksidləri digər metalların oksidləri ilə birləşdirildikdə uranatlar əmələ gəlir: K 2 UO 4 (kalium uranat), CaUO 4 (kalsium uranat), Na 2 U 2 O 7 (natrium diuranat).
Halojenlərlə qarşılıqlı əlaqə (sm. HALOGENLER), uran uran halogenidləri verir. Onların arasında UF 6 heksaflorid, hətta aşağı istilikdə (40-60°C) asanlıqla sublimasiya olunan və su ilə eyni dərəcədə asanlıqla hidroliz olunan sarı kristal maddədir. Ən vacib praktiki dəyər uran heksaflorid UF 6-dır. Metal uran, uran oksidləri və ya UF 4-ün flüor və ya flüorlaşdırıcı maddələrlə BrF 3 , CCl 3 F (freon-11) və ya CCl 2 F 2 (freon-12) ilə qarşılıqlı təsiri nəticəsində əldə edilir:
U 3 O 8 + 6CCl 2 F 2 = UF 4 + 3COCl 2 + CCl 4 + Cl 2
UF 4 + F 2 = UF 6
və ya
U 3 O 8 + 9F 2 \u003d 3UF 6 + 4O 2
Uranın +3, +4, +5 və +6 oksidləşmə dərəcələrinə uyğun gələn flüoridlər və xloridlər məlumdur. Uran bromidləri UBr 3, UBr 4 və UBr 5, həmçinin uran yodidləri UI 3 və UI 4 əldə edilmişdir. UO 2 Cl 2 UOCl 2 və başqaları kimi uran oksihalidləri sintez edilmişdir.
Uranın hidrogenlə qarşılıqlı əlaqəsi zamanı yüksək kimyəvi aktivliyə malik olan uran hidrid UH 3 əmələ gəlir. Qızdırıldıqda hidrid parçalanır, hidrogen və toz uranı əmələ gətirir. Uranın borla sinterlənməsi zamanı reaksiyaya girən maddələrin molar nisbətindən və proses şəraitindən asılı olaraq UB 2, UB 4 və UB 12 boridləri yaranır.
Karbon ilə (sm. KARBON) uran üç karbid UC, U 2 C 3 və UC 2 əmələ gətirir.
Uranın silisiumla qarşılıqlı təsiri (sm. SİLİKON) U 3 Si, U 3 Si 2, USi, U 3 Si 5, USi 2 və U 3 Si 2 silisidləri alınmışdır.
Uran nitridləri (UN, UN 2, U 2 N 3) və uran fosfidləri (UP, U 3 P 4, UP 2) alınmışdır. Kükürd ilə (sm. Kükürd) uran bir sıra sulfidlər əmələ gətirir: U 3 S 5 , US, US 2 , US 3 və U 2 S 3 .
Metalik uran HCl və HNO 3-də həll olur və yavaş-yavaş H 2 SO 4 və H 3 PO 4 ilə reaksiya verir. Tərkibində uranil kation UO 2 2+ olan duzlar var.
Sulu məhlullarda +3 ilə +6 arasında oksidləşmə vəziyyətində uran birləşmələri var. U(IV)/U(III) cütünün standart oksidləşmə potensialı - 0,52 V, U(V)/U(IV) cütü 0,38 V, U(VI)/U(V) cütü 0,17 V, U(VI)/ cütü U(IV) 0,27. U 3+ ionu məhlulda qeyri-sabitdir, U 4+ ionu hava olmadıqda sabitdir. UO 2 + katyonu qeyri-sabitdir və məhlulda U 4+ və UO 2 2+ kimi qeyri-mütənasibdir. U 3+ ionları xarakterik qırmızı rəngə malikdir, U 4+ ionları yaşıl, UO 2 2+ ionları isə sarıdır.
Məhlullarda +6 oksidləşmə vəziyyətində olan uran birləşmələri ən sabitdir. Məhlullardakı bütün uran birləşmələri hidroliz və kompleks əmələ gəlməyə meyllidir, ən güclüləri U 4+ və UO 2 2+ kationlarıdır.
Ərizə
Uran metalı və onun birləşmələri əsasən nüvə reaktorlarında nüvə yanacağı kimi istifadə olunur. Atom elektrik stansiyalarının stasionar reaktorlarında uran izotoplarının az zənginləşdirilmiş qarışığından istifadə olunur. Yüksək dərəcədə zənginləşdirmə məhsulu sürətli neytronlarda işləyən nüvə reaktorlarında olur. 235 U mənbədir atom Enerjisi nüvə silahlarında. 238 U ikinci dərəcəli nüvə yanacağı - plutonium mənbəyi kimi xidmət edir.
Fizioloji fəaliyyət
Mikromiqdarlarda (10 -5 -10 -8%) bitkilərin, heyvanların və insanların toxumalarında olur. Ən çox bəzi göbələklər və yosunlar tərəfindən toplanır. Uran birləşmələri mədə-bağırsaq traktında (təxminən 1%), ağciyərlərdə - 50% udulur. Bədəndəki əsas depolar: dalaq, böyrəklər, skelet, qaraciyər, ağciyərlər və bronxo-ağciyər limfa düyünləri. İnsan və heyvanların orqan və toxumalarında 10-7 ildən çox deyil.
Uran və onun birləşmələri çox zəhərlidir. Uran və onun birləşmələrinin aerozolları xüsusilə təhlükəlidir. Suda həll olunan uran birləşmələrinin aerozolları üçün havada MPC 0,015 mq/m3, uranın həll olunmayan formaları üçün MPC 0,075 mq/m3 təşkil edir. Bədənə daxil olduqda, uran ümumi hüceyrə zəhəri olmaqla bütün orqanlara təsir göstərir. Uranın molekulyar təsir mexanizmi onun fermentlərin fəaliyyətini maneə törətmək qabiliyyəti ilə bağlıdır. İlk növbədə böyrəklər təsirlənir (sidikdə protein və şəkər görünür, oliquriya). Xroniki intoksikasiya ilə hematopoetik və sinir sisteminin pozğunluqları mümkündür.

ensiklopedik lüğət . 2009 .

Digər lüğətlərdə "URAN (kimyəvi element)" sözünün nə olduğuna baxın:

U (Uran, uran; O = 16 atom ağırlığında U = 240) ən yüksək atom çəkisi olan element; atom çəkisi ilə bütün elementlər hidrogen və uran arasında yerləşdirilir. Bu, dövri sistemin VI qrupunun metal alt qrupunun ən ağır üzvüdür (bax: Xrom, ... ... Ensiklopedik lüğət F.A. Brockhaus və I.A. Efron

Uran (U) Atom nömrəsi 92 Görünüş Sadə maddə Atomun xassələri Atom kütləsi ( molar kütlə) 238.0289 a. e.m (g / mol) ... Vikipediya

Uran (lat. Uranium), Mendeleyev dövri sisteminin III qrupunun radioaktiv kimyəvi elementi U, aktinidlər ailəsinə aiddir, atom nömrəsi 92, atom kütləsi 238,029; Metal. Təbii U. üç izotopun qarışığından ibarətdir: 238U √ 99,2739% ... ... Böyük Sovet Ensiklopediyası

Uran (kimyəvi element)- URAN (Uran), U, dövri sistemin III qrupunun radioaktiv kimyəvi elementi, atom nömrəsi 92, atom kütləsi 238,0289; aktinidlərə aiddir; metal, mp 1135°C. Uran nüvə enerjisinin əsas elementidir (nüvə yanacağı), ... ... Təsvirli Ensiklopedik Lüğət Vikipediya

- (Yunan uran səması). 1) göy tanrısı, Saturnun atası, tanrıların ən qədimi, yunanca. mifol. 2) saf halda gümüşü yarpaq görünüşünə malik nadir metal. 3) 1781-ci ildə Herşel tərəfindən kəşf edilmiş böyük planet. Xarici sözlərin lüğəti ... ... Rus dilinin xarici sözlərin lüğəti

Uran:* Uran (mifologiya) qədim yunan tanrısı. Gaia oğlu * Uran (planet) planeti günəş sistemi* Uran ( Musiqi Aləti) qədim türk və qazax nəfəs aləti * Uran (element) kimyəvi element * Əməliyyat ... ... Vikipediya

- (Uran), U, dövri sistemin III qrupunun radioaktiv kimyəvi elementi, atom nömrəsi 92, atom kütləsi 238,0289; aktinidlərə aiddir; metal, mp 1135shC. Uran nüvə enerjisinin əsas elementidir (nüvə yanacağı), ... ... Müasir ensiklopediya

URAN (ondan bir müddət əvvəl kəşf edilmiş Uran planetinin şərəfinə verilmiş ad; lat. uran * a. uran; n. Uran; f. uran; və. uranio), U, dövri sistemin III qrupunun radioaktiv kimyəvi elementidir. Mendeleyevin atom nömrəsi 92, atom kütləsi 238.0289, aktinidlərə aiddir. Təbii uran üç izotopun qarışığından ibarətdir: 238 U (99,282%, T 1/2 4,468,10 9 il), 235 U (0,712%, T 1/2 0,704,10 9 il), 234 U (0,006%), T 1/2 0,244,10 6 il). Kütləvi nömrələri 227-dən 240-a qədər olan uranın 11 süni radioaktiv izotopu da məlumdur.

Uran 1789-cu ildə UO 2 şəklində alman kimyaçısı M. G. Klaproth tərəfindən kəşf edilmişdir. Metal uran 1841-ci ildə fransız kimyaçısı E. Peliqot tərəfindən əldə edilmişdir. Uzun müddət uranın istifadəsi çox məhdud idi və yalnız 1896-cı ildə radioaktivliyin kəşfi ilə onun tədqiqinə və istifadəsinə başlanıldı.

Uranın xüsusiyyətləri

Sərbəst vəziyyətdə uran açıq boz metaldır; 667,7°C-dən aşağı rombvari (a=0,28538 nm, b=0,58662 nm, c=0,49557 nm) ilə xarakterizə olunur. kristal hüceyrə(a-modifikasiya), 667,7-774 ° C temperatur diapazonunda - tetraqonal (a = 1,0759 nm, c = 0,5656 nm; R-modifikasiya), daha yüksək temperaturda - bədən mərkəzli kub qəfəs (a = 0,3538) nm, g-modifikasiyası). Sıxlıq 18700 kq / m 3, ərimə t 1135 ° C, qaynama t təxminən 3818 ° C, molar istilik tutumu 27,66 J / (mol.K), elektrik müqaviməti 29,0,10 -4 (Ohm.m), istilik keçiriciliyi 22, 5 W/(m.K), xətti genişlənmənin temperatur əmsalı 10.7.10 -6 K -1 . Uranın superkeçirici vəziyyətə keçid temperaturu 0,68 K; zəif paramaqnit, xüsusi maqnit həssaslığı 1.72.10 -6 . 235 U və 233 U nüvələri kortəbii olaraq parçalanır, həmçinin yavaş və sürətli neytronların tutulması zamanı, 238 U yalnız sürətli (1 MeV-dən çox) neytronların tutulması zamanı parçalanır. Yavaş neytronlar tutulduqda 238 U 239 Pu-ya çevrilir. Sulu məhlullarda uranın kritik kütləsi (93,5% 235U) 1 kq-dan azdır, açıq top üçün təxminən 50 kq; 233 U üçün kritik kütlə 235 U kritik kütlənin təxminən 1/3 hissəsidir.

Təbiətdə təhsil və məzmun

Uranın əsas istehlakçısı nüvə enerjisidir (nüvə reaktorları, nüvə elektrik stansiyaları). Bundan əlavə, uran nüvə silahı istehsal etmək üçün istifadə olunur. Urandan istifadənin bütün digər sahələri kəskin şəkildə ikinci dərəcəli əhəmiyyət kəsb edir.

İraqın BMT-dəki səfirinin mesajında Məhəmməd Əli əl-Həkim 9 iyul tarixli məlumatda deyilir ki, İŞİD ekstremistlərinin ixtiyarındadır (İraq Şam İslam Dövləti). MAQATE (Beynəlxalq Atom Enerjisi Agentliyi) İraqın əvvəllər istifadə etdiyi nüvə maddələrinin aşağı zəhərli xüsusiyyətlərə malik olduğunu və buna görə də islamçılar tərəfindən ələ keçirilən materialları bəyan etməyə tələsdi.

Vəziyyətlə tanış olan ABŞ hökumətindəki mənbə Reuters agentliyinə deyib ki, yaraqlılar tərəfindən oğurlanan uran çox güman ki, zənginləşdirilməyib və buna görə də nüvə silahı hazırlamaq üçün istifadə oluna bilməyəcək. “RİA Novosti” xəbər verir ki, İraq hakimiyyəti bu insidentlə bağlı BMT-ni rəsmən xəbərdar edib və “onun istifadəsi təhlükəsinin qarşısını almağa” çağırıb.

Uran birləşmələri son dərəcə təhlükəlidir. AiF.ru bildirir ki, konkret nə, həmçinin kimin və necə nüvə yanacağını istehsal edə biləcəyi haqqında.

Uran nədir?

Uran atom nömrəsi 92 olan kimyəvi elementdir, gümüşü-ağ parlaq metaldır, dövri sistem U simvolu ilə işarələnir. Təmiz formada poladdan bir qədər yumşaqdır, çevikdir, çevikdir, yer qabığında (litosferdə) tapılır. ) və dəniz suyunda və onun saflığında rast gəlinmir. Nüvə yanacağı uran izotoplarından hazırlanır.

Uran ağır, gümüşü-ağ, parlaq metaldır. Foto: Commons.wikimedia.org / Orijinal yükləyici en.wikipedia-da Zxctypo idi.

Uranın radioaktivliyi

1938-ci ildə alman fiziklər Otto Hahn və Fritz Strassmann uranın nüvəsini neytronlarla şüalandırdı və bir kəşf etdi: sərbəst bir neytron tutaraq, uran izotopunun nüvəsi bölünür və fraqmentlərin və radiasiyanın kinetik enerjisi hesabına çox böyük enerji buraxır. 1939-1940-cı illərdə Julius Khariton və Yakov Zeldoviç ilk dəfə nəzəri olaraq izah etdi ki, təbii uranın uran-235 ilə bir qədər zənginləşdirilməsi ilə davamlı parçalanma üçün şərait yaratmaq mümkündür. atom nüvələri, yəni prosesə zəncirvari xarakter vermək.

Zənginləşdirilmiş uran nədir?

Zənginləşdirilmiş uran tərəfindən çıxarılan urandır uranda 235U izotopun payının artırılmasının texnoloji prosesi. Nəticədə təbii uran zənginləşdirilmiş uran və tükənmiş urana bölünür. Təbii urandan 235U və 234U çıxarıldıqdan sonra qalan material (uran-238) 235-ci izotopda tükəndiyi üçün "tükənmiş uran" adlanır. Bəzi məlumatlara görə, ABŞ-da təxminən 560 min ton tükənmiş uran heksaflorid (UF6) saxlanılır. Tükənmiş uran təbii urandan yarı radioaktivdir, əsasən ondan 234U-nun çıxarılması hesabına. Uranın əsas istifadəsi enerji istehsalı olduğundan, tükənmiş uran iqtisadi dəyəri az olan az istifadə olunan məhsuldur.

Nüvə enerjisi yalnız zənginləşdirilmiş urandan istifadə edir. Uran izotopu 235U, özünü saxlaya bilən nüvə zəncirvari reaksiyasının mümkün olduğu ən böyük tətbiq sahəsinə malikdir. Buna görə də bu izotop nüvə reaktorlarında və nüvə silahlarında yanacaq kimi istifadə olunur. U235 izotopunun təbii urandan ayrılması mürəkkəb texnologiyadır ki, onu az sayda ölkə həyata keçirə bilər. Uranın zənginləşdirilməsi atom nüvə silahlarını - birfazalı və ya birpilləli partlayıcı qurğular istehsal etməyə imkan verir ki, burada əsas enerji çıxışı daha yüngül elementlərin əmələ gəlməsi ilə ağır nüvələrin nüvə parçalanması reaksiyasından əldə edilir.

Toriumdan reaktorlarda süni şəkildə istehsal olunan Uran-233 (torium-232 neytron tutur və torium-233-ə çevrilir, o, protaktinium-233-ə, sonra isə uran-233-ə çevrilir) gələcəkdə nüvə enerjisi üçün ümumi nüvə yanacağı ola bilər. bitkilər (artıq bu nuklidi yanacaq kimi istifadə edən reaktorlar var, məsələn Hindistanda KAMINI) və atom bombalarının istehsalı (kritik kütləsi təxminən 16 kq).

Tükənmiş urandan diametri təxminən 20 mm olan 30 mm çaplı mərminin nüvəsi (A-10 təyyarəsinin GAU-8 silahları). Foto: Commons.wikimedia.org / Orijinal yükləyici en.wikipedia saytında Nrcprm2026 idi

Zənginləşdirilmiş uran hansı ölkələr istehsal edir?

Fransa
Almaniya
Hollandiya
İngiltərə
Yaponiya
Rusiya
Çin
Pakistan
Braziliya

Dünyada uran istehsalının 94%-ni təmin edən 10 ölkə. Foto: Commons.wikimedia.org / KarteUrangewinnung

Uran birləşmələri niyə təhlükəlidir?

Uran və onun birləşmələri zəhərlidir. Uran və onun birləşmələrinin aerozolları xüsusilə təhlükəlidir. Suda həll olunan uran birləşmələrinin aerozolları üçün maksimum icazə verilən konsentrasiya(MPC) havada 0,015 mq/m³, uranın həll olunmayan formaları üçün MPC - 0,075 mq/m³. Bədənə daxil olduqda, uran ümumi hüceyrə zəhəri olmaqla bütün orqanlara təsir göstərir. Uran, bir çox digər ağır metallar kimi, demək olar ki, geri dönməz şəkildə, zülallara, ilk növbədə, amin turşularının sulfid qruplarına bağlanır və onların funksiyasını pozur. Uranın molekulyar təsir mexanizmi onun fermentlərin fəaliyyətini maneə törətmək qabiliyyəti ilə bağlıdır. İlk növbədə böyrəklər təsirlənir (sidikdə protein və şəkər görünür, oliquriya). Xroniki intoksikasiya ilə hematopoetik və sinir sisteminin pozğunluqları mümkündür.

Uranın dinc məqsədlər üçün istifadəsi

Kiçik bir uranın əlavə edilməsi şüşəyə gözəl sarı-yaşıl rəng verir.
Natrium uran rəngkarlıqda sarı piqment kimi istifadə olunur.
Uran birləşmələri çini üzərində rəngləmə və keramika şirləri və minaları üçün boya kimi istifadə olunurdu (oksidləşmə dərəcəsindən asılı olaraq rəngləri sarı, qəhvəyi, yaşıl və qara).
20-ci əsrin əvvəllərində uranil nitrat neqativləri artırmaq və pozitivləri (fotoşəkillər) qəhvəyi rəngə boyamaq üçün geniş istifadə olunurdu.
Dəmir və tükənmiş uranın ərintiləri (uran-238) güclü maqnitostriktiv materiallar kimi istifadə olunur.

İzotop - eyni atom (sıra) nömrəsi olan, lakin müxtəlif kütlə nömrələrinə malik olan kimyəvi element atomlarının növləri.

Aktinidlərə aid olan dövri sistemin III qrup elementi; ağır zəif radioaktiv metal. Torium bəzən əvəzedilməz rol oynadığı bir sıra tətbiqlərə malikdir. Bu metalın elementlərin dövri sistemindəki mövqeyi və nüvənin quruluşu onun atom enerjisindən dinc məqsədlərlə istifadəsi sahəsində istifadəsini əvvəlcədən müəyyənləşdirdi.

*** Oliquriya (yunan oliqosundan - kiçik və Ouron - sidik) - böyrəklər tərəfindən ayrılan sidik miqdarının azalması.