У дома
Помпи за кладенци
радиоактивен уран. уранов елемент

радиоактивен уран. уранов елемент

Уранът е химичен елемент от семейството на актинидите с атомен номер 92. Той е най-важното ядрено гориво. Концентрацията му в земната кора е около 2 части на милион. Важните уранови минерали включват уранов оксид (U 3 O 8), уранит (UO 2), карнотит (калиев уранил ванадат), отенит (калиев уранил фосфат) и торбернит (водна мед и уранил фосфат). Тези и други уранови руди са източници на ядрено гориво и съдържат много пъти повече енергия от всички известни възстановими находища на изкопаеми горива. 1 кг уран 92 U дава толкова енергия, колкото 3 милиона кг въглища.

История на откритията

Химичният елемент уран е плътен, твърд сребристо-бял метал. Той е пластичен, ковък и може да се полира. Металът се окислява във въздуха и се запалва при смачкване. Сравнително лош проводник на електричество. Електронната формула на урана е 7s2 6d1 5f3.

Въпреки че елементът е открит през 1789 г. от немския химик Мартин Хайнрих Клапрот, който го нарече на новооткритата планета Уран, самият метал е изолиран през 1841 г. от френския химик Ежен-Мелхиор Пелиго чрез редукция от уранов тетрахлорид (UCl 4 ) с калий.

Радиоактивност

Създаването на периодичната таблица от руския химик Дмитрий Менделеев през 1869 г. фокусира вниманието върху урана като най-тежкия известен елемент, който остава до откриването на нептуний през 1940 г. През 1896 г. френският физик Анри Бекерел открива явлението радиоактивност в него . Това свойство по-късно е открито в много други вещества. Сега е известно, че радиоактивният уран във всичките му изотопи се състои от смес от 238 U (99,27%, полуразпад - 4 510 000 000 години), 235 U (0,72%, полуразпад - 713 000 000 години) и 236% U (0,000). период на полуразпад - 247 000 години). Това дава възможност например да се определи възрастта на скалите и минералите, за да се изследват геоложките процеси и възрастта на Земята. За да направят това, те измерват количеството олово, което е краен продукт от радиоактивния разпад на урана. В този случай 238 U е началният елемент, а 234 U е един от продуктите. 235 U води до серия от разпад на актиний.

Отваряне на верижна реакция

Химическият елемент уран става обект на широк интерес и интензивно изследване, след като германските химици Ото Хан и Фриц Щрасман откриват ядрено делене в него в края на 1938 г., когато е бомбардиран с бавни неутрони. В началото на 1939 г. американският физик от италиански произход Енрико Ферми предполага, че сред продуктите на деленето на атома може да има елементарни частици, способни да генерират верижна реакция. През 1939 г. американските физици Лео Силард и Хърбърт Андерсън, както и френският химик Фредерик Жолио-Кюри и техните колеги потвърждават това предсказание. Последващи проучвания показват, че средно по 2,5 неутрона се отделят по време на деленето на атом. Тези открития доведоха до първата самоподдържаща се ядрена верижна реакция (12/02/1942), първата атомна бомба (07/16/1945), първото й използване във военни операции (08/06/1945), първата ядрена подводница (1955) и първата пълномащабна ядрена електроцентрала (1957).

Окислителни състояния

Химичният елемент уран, който е силен електроположителен метал, реагира с вода. Разтваря се в киселини, но не и в основи. Важни степени на окисление са +4 (както при UO 2 оксид, тетрахалиди като UCl 4 и йон на зелена вода U 4+) и +6 (както при UO 3 оксид, UF 6 хексафлуорид и UO 2 2+ уранил йон) . Във воден разтвор уранът е най-стабилен в състава на уранилния йон, който има линейна структура [O = U = O] 2+ . Елементът също има +3 и +5 състояния, но те са нестабилни. Червеният U 3+ се окислява бавно във вода, която не съдържа кислород. Цветът на UO 2 + йона е неизвестен, тъй като той претърпява диспропорциониране (UO 2 + едновременно се редуцира до U 4+ и се окислява до UO 2 2+ ) дори в много разредени разтвори.

Ядрено гориво

Под въздействието на бавни неутрони, деленето на урановия атом става в сравнително редкия изотоп 235 U. Това е единственият естествен делящ се материал и трябва да бъде отделен от изотопа 238 U. Въпреки това, след абсорбция и отрицателен бета разпад, уран-238 се превръща в синтетичен елемент плутоний, който се разцепва от действието на бавни неутрони. Следователно естественият уран може да се използва в конверторни и размножителни реактори, в които деленето се поддържа от редки 235 U и плутоний се произвежда едновременно с трансмутацията на 238 U. Делящият се 233 U може да бъде синтезиран от изотопа на торий-232, който е широко разпространен в природата, за използване като ядрено гориво. Уранът също е важен като основен материал, от който се получават синтетични трансуранови елементи.

Други приложения на урана

Съединенията на химичния елемент преди са били използвани като багрила за керамика. Хексафлуоридът (UF 6) е твърдо вещество с необичайно високо налягане на парите (0,15 atm = 15 300 Pa) при 25 °C. UF 6 е химически много реактивен, но въпреки корозивния си характер в състояние на пара, UF 6 се използва широко в методите за дифузия на газ и газова центрофуга за получаване на обогатен уран.

Органометалните съединения са интересна и важна група съединения, в които връзките метал-въглерод свързват метал с органични групи. Ураноценът е органоураниево съединение U(C 8 H 8) 2, в което урановият атом е притиснат между два слоя органични пръстени, свързани с C 8 H 8 циклооктатетраен. Откриването му през 1968 г. отваря нова област на органометалната химия.

Обедненият естествен уран се използва като средство за радиационна защита, баласт, в бронебойни снаряди и броня на танкове.

Рециклиране

Химическият елемент, макар и много плътен (19,1 g / cm 3), е сравнително слабо, незапалимо вещество. Всъщност металните свойства на урана изглежда го поставят някъде между среброто и други истински метали и неметали, така че той не се използва като структурен материал. Основната стойност на урана се крие в радиоактивните свойства на неговите изотопи и способността им да се разделят. В природата почти целият (99,27%) метал се състои от 238 U. Останалото е 235 U (0,72%) и 234 U (0,006%). От тези естествени изотопи само 235 U се разделят директно от неутронно облъчване. Въпреки това, когато се абсорбира, 238 U образува 239 U, който в крайна сметка се разпада до 239 Pu, делящ се материал от голямо значение за ядрената енергия и ядрените оръжия. Друг делящ се изотоп, 233 U, може да бъде произведен чрез неутронно облъчване с 232 Th.

кристални форми

Характеристиките на урана го карат да реагира с кислород и азот дори при нормални условия. При по-високи температури той реагира с широк спектър от легиращи метали, за да образува интерметални съединения. Образуването на твърди разтвори с други метали е рядко поради специалните кристални структури, образувани от атомите на елемента. Между стайна температура и точка на топене от 1132 °C, металният уран съществува в 3 кристални форми, известни като алфа (α), бета (β) и гама (γ). Превръщането от α- в β-състояние настъпва при 668 °C и от β в γ - при 775 °C. γ-уранът има центрирана по тялото кубична кристална структура, докато β има тетрагонална. α фазата се състои от слоеве от атоми в силно симетрична орторомбична структура. Тази анизотропна изкривена структура не позволява на атомите на легиращия метал да заменят атомите на урана или да заемат пространството между тях в кристалната решетка. Установено е, че само молибден и ниобий образуват твърди разтвори.

руди

Земната кора съдържа около 2 части на милион уран, което показва широкото му разпространение в природата. Смята се, че океаните съдържат 4,5 х 109 тона от този химичен елемент. Уранът е важна съставка на над 150 различни минерала и второстепенна съставка на други 50. Първичните минерали, открити в магматични хидротермални вени и в пегматити, включват уранинит и неговата разновидност на смола. В тези руди елементът се среща под формата на диоксид, който поради окисляване може да варира от UO 2 до UO 2,67. Други икономически значими продукти от уранови мини са аутунит (хидратиран калциев уранил фосфат), тобернит (хидратиран меден уранил фосфат), кофинит (черен хидратиран уранов силикат) и карнотит (хидратиран калиев уранил ванадат).

Смята се, че повече от 90% от известните евтини уранови запаси се намират в Австралия, Казахстан, Канада, Русия, Южна Африка, Нигер, Намибия, Бразилия, Китай, Монголия и Узбекистан. Големи находища се намират в конгломератните скални образувания на езерото Елиът, разположено на север от езерото Хурон в Онтарио, Канада, и в южноафриканската златна мина Witwatersrand. Пясъчните образувания в платото Колорадо и в басейна на Уайоминг в западните Съединени щати също съдържат значителни запаси от уран.

Минен

Урановите руди се намират както в близки до повърхността, така и в дълбоки (300-1200 m) находища. Под земята дебелината на шева достига 30 м. Както в случая на руди от други метали, добивът на уран на повърхността се извършва с голямо земнокопчево оборудване, а разработването на дълбоки находища се извършва по традиционните методи на вертикално и наклонени мини. Световното производство на уранов концентрат през 2013 г. възлиза на 70 хил. т. Най-производителните уранови мини се намират в Казахстан (32% от общото производство), Канада, Австралия, Нигер, Намибия, Узбекистан и Русия.

Урановите руди обикновено съдържат само малко количество минерали, съдържащи уран, и те не могат да бъдат топени чрез директни пирометалургични методи. Вместо това трябва да се използват хидрометалургични процедури за извличане и пречистване на уран. Увеличаването на концентрацията значително намалява натоварването на веригите за обработка, но не е приложим нито един от конвенционалните методи за обогатяване, които обикновено се използват за обработка на минерали, като гравитация, флотация, електростатично и дори ръчно сортиране. С малки изключения, тези методи водят до значителна загуба на уран.

Изгаряне

Хидрометалургичната обработка на уранови руди често се предшества от етап на високотемпературно калциниране. Изпичането дехидратира глината, премахва въглеродните материали, окислява серните съединения до безвредни сулфати и окислява всякакви други редуциращи агенти, които могат да попречат на последващата обработка.

Излугване

Уранът се извлича от печени руди както с киселинни, така и с алкални водни разтвори. За да функционират успешно всички системи за излугване, химическият елемент трябва или първоначално да присъства в по-стабилната 6-валентна форма, или да бъде окислен до това състояние по време на обработката.

Киселинното излугване обикновено се извършва чрез разбъркване на сместа от руда и излугващ агент в продължение на 4-48 часа при стайна температура. Освен при специални обстоятелства, се използва сярна киселина. Сервира се в количества, достатъчни за получаване на крайната течност при pH 1,5. Схемите за излугване на сярна киселина обикновено използват или манганов диоксид, или хлорат за окисляване на четиривалентен U 4+ до 6-валентен уранил (UO 2 2+). По правило около 5 кг манганов диоксид или 1,5 кг натриев хлорат на тон са достатъчни за окисляването на U 4+. Във всеки случай, окисленият уран реагира със сярна киселина, за да образува 4-уранилсулфатен комплексен анион.

Рудата, съдържаща значително количество основни минерали като калцит или доломит, се излугва с 0,5-1 моларен разтвор на натриев карбонат. Въпреки че са изследвани и тествани различни реагенти, основният окислител за урана е кислородът. Обикновено рудите се излугват на въздух при атмосферно налягане и при температура 75-80 °C за период от време, който зависи от специфичния химичен състав. Алкалът реагира с уран, за да образува лесно разтворим комплексен йон 4-.

Преди по-нататъшна обработка, разтворите, получени от киселинно или карбонатно излугване, трябва да бъдат избистрени. Мащабното отделяне на глини и други рудни суспензии се постига чрез използването на ефективни флокулиращи агенти, включително полиакриламиди, гуарова гума и животински лепило.

Екстракция

Комплексните йони 4- и 4- могат да се сорбират от съответните им излугващи разтвори на йонообменни смоли. Тези специални смоли, характеризиращи се с тяхната кинетика на сорбция и елуиране, размер на частиците, стабилност и хидравлични свойства, могат да се използват в различни технологии за обработка, като например фиксирано и подвижно легло, тип кош и метод за непрекъсната йонообменна смола. Обикновено за елуиране на адсорбиран уран се използват разтвори на натриев хлорид и амоняк или нитрати.

Уранът може да бъде изолиран от киселинни рудни разтвори чрез екстракция с разтворител. В промишлеността се използват алкилфосфорни киселини, както и вторични и третични алкиламини. Като общо правило екстракцията с разтворител се предпочита пред йонообменните методи за киселинни филтрати, съдържащи повече от 1 g/l уран. Този метод обаче не е приложим за карбонатно излугване.

След това уранът се пречиства чрез разтваряне в азотна киселина за образуване на уранил нитрат, екстрахира се, кристализира и калцинира до образуване на UO3 триоксид. Редуцираният UO2 диоксид реагира с флуороводород, за да образува тетрафлуорид UF4, от който металният уран се редуцира с магнезий или калций при температура от 1300 °C.

Тетрафлуоридът може да бъде флуориран при 350 °C за образуване на UF 6 хексафлуорид, който се използва за отделяне на обогатен уран-235 чрез газова дифузия, газово центрофугиране или течна термична дифузия.

Уранът не е много типичен актиноид, известни са пет от неговите валентни състояния - от 2+ до 6+. Някои уранови съединения имат характерен цвят. И така, разтвори на тривалентен уран - червен, четиривалентен - зелен, и шествалентен уран - той съществува под формата на уранил йон (UO 2) 2+ - оцветява разтворите в жълто ... Фактът, че шествалентен уран образува съединения с много органични комплексообразуващи агенти се оказа много важен за технологията на извличане на елемент No92.

Характерно е, че външната електронна обвивка на урановите йони винаги е напълно запълнена; валентните електрони са в предишния електронен слой, в подобвивката 5f. Ако сравним урана с други елементи, очевидно е, че плутоният е най-подобен на него. Основната разлика между тях е големият йонен радиус на урана. Освен това плутоният е най-стабилен в четиривалентно състояние, докато уранът е най-стабилен в шествалентно състояние. Това помага да се разделят, което е много важно: ядреното гориво плутоний-239 се получава изключително от уран, баластен уран-238 по отношение на енергията. Плутоният се образува в маса от уран и те трябва да бъдат разделени!

Въпреки това, преди да трябва да получите точно тази маса уран, като сте преминали през дълга технологична верига, започвайки с руда. По правило многокомпонентна, бедна на уран руда.

Лек изотоп на тежък елемент

Когато говорим за получаване на елемент #92, умишлено пропуснахме една важна стъпка. Както знаете, не всеки уран е в състояние да поддържа верижна ядрена реакция. Уран-238, който представлява 99,28% от естествената смес от изотопи, не е способен на това. Поради това уран-238 се превръща в плутоний и естествената смес от уранови изотопи се стреми да бъде разделена или обогатена с изотопа уран-235, способен да разделя термични неутрони.

Разработени са много методи за разделяне на уран-235 и уран-238. Най-често използваният метод е газовата дифузия. Същността му е, че ако смес от два газа се премине през пореста преграда, тогава лекият ще премине по-бързо. Още през 1913 г. Ф. Астън разделя частично неоновите изотопи по този начин.

Повечето уранови съединения при нормални условия са твърди вещества и могат да бъдат прехвърлени в газообразно състояние само при много високи температури, когато не става дума за фини процеси на разделяне на изотопи. Въпреки това, безцветното съединение на урана с флуор - UF 6 хексафлуорид сублимира вече при 56,5 ° C (при атмосферно налягане). UF 6 е най-летливото ураново съединение и е най-подходящо за разделяне на изотопи чрез газообразна дифузия.

Урановият хексафлуорид се характеризира с висока химическа активност. Корозия на тръби, помпи, контейнери, взаимодействие със смазване на механизми - малък, но впечатляващ списък от проблеми, които създателите на дифузионни инсталации трябваше да преодолеят. Срещнаха се трудности и по-сериозни.

Уранов хексафлуорид, получен чрез флуориране на естествена смес от уранови изотопи, от гледна точка на "дифузия", може да се разглежда като смес от два газа с много близки молекулни тегла - 349 (235 + 19 * 6) и 352 (238). + 19 * 6). Максималният теоретичен коефициент на разделяне в един етап на дифузия за газове, които се различават толкова малко по молекулно тегло, е само 1,0043. В реални условия тази стойност е дори по-малка. Оказва се, че е възможно да се увеличи концентрацията на уран-235 от 0,72 до 99% само с помощта на няколко хиляди дифузионни стъпки. Следователно инсталациите за отделяне на уранови изотопи заемат площ от няколко десетки хектара. Площта на порестите прегради в разделителните каскади на растенията е приблизително от същия порядък.

Накратко за другите изотопи на урана

Естественият уран, освен уран-235 и уран-238, включва и уран-234. Съдържанието на този рядък изотоп се изразява като число с четири знака след десетичната запетая. Много по-достъпен изкуствен изотоп - уран-233. Получава се чрез облъчване на торий в неутронния поток на ядрен реактор:

232 90 Th + 10n → 233 90 Th -β-→ 233 91 Pa -β-→ 233 92 U
По всички правила на ядрената физика, уран-233, като странен изотоп, се дели от термични неутрони. И най-важното е, че в реактори с уран-233 може да се осъществи (и се случва) разширено възпроизвеждане на ядрено гориво. В конвенционален термичен неутронен реактор! Изчисленията показват, че когато килограм уран-233 изгори в ториев реактор, в него трябва да се натрупат 1,1 кг нов уран-233. Чудо и само! Изгориха килограм гориво, но горивото не намаля.

Такива чудеса обаче са възможни само с ядрено гориво.

Уран-ториевият цикъл в реактори с термични неутрони е основният конкурент на цикъла уран-плутоний за размножаване на ядрено гориво в реактори с бързи неутрони ... Всъщност само поради това елемент № 90, торий, беше класифициран като стратегически материал .

Други изкуствени уранови изотопи не играят съществена роля. Струва си да се спомене само уран-239 - първият изотоп във веригата от трансформации на уран-238 плутоний-239. Неговият полуживот е само 23 минути.

Урановите изотопи с масово число по-голямо от 240 нямат време да се образуват в съвременните реактори. Животът на уран-240 е твърде кратък и той се разпада, без да има време да улови неутрон.

В свръхмощните неутронни потоци на термоядрена експлозия, урановото ядро ​​успява да улови до 19 неутрона за една милионна част от секундата. В този случай се раждат уранови изотопи с масови числа от 239 до 257. За тяхното съществуване се научи от появата в продуктите на термоядрен взрив на далечни трансуранови елементи – потомци на тежки уранови изотопи. Самите "основатели на рода" са твърде нестабилни срещу бета разпад и преминават във висши елементи много преди извличането на продуктите на ядрената реакция от скалата, смесена от експлозията.

Съвременните термични реактори изгарят уран-235. Във вече съществуващите реактори за бързи неутрони се освобождава енергията на ядрата на широко разпространения изотоп - уран-238 и ако енергията е истинско богатство, тогава урановите ядра ще бъдат от полза за човечеството в близко бъдеще: енергията на елемент № 92 ще стават в основата на нашето съществуване.

Жизнено важно е да се гарантира, че уранът и неговите производни горят само в ядрени реактори на мирни електроцентрали, горят бавно, без дим и пламък.

ДРУГ ИЗТОЧНИК НА УРАН. Днес тя се превърна в морска вода. Вече работят пилотни инсталации за извличане на уран от вода със специални сорбенти: титанов оксид или акрилни влакна, обработени с определени реагенти.

КОЙ КОЛКО. В началото на 80-те години производството на уран в капиталистическите страни е около 50 000 g годишно (по отношение на U3Os). Приблизително една трета от тази сума е осигурена от американската индустрия. На второ място е Канада, следвана от Южна Африка. Нигор, Габон, Намибия. От европейските страни Франция произвежда най-много уран и неговите съединения, но делът му е почти седем пъти по-малък от САЩ.

НЕТРАДИЦИОННИ СЪЕДИНЕНИЯ. Въпреки че не е неоснователно да се твърди, че химията на урана и плутония днес е по-добре разбрана от химията на такива традиционни елементи като желязото, дори днес химиците разработват нови уранови съединения. И така, през 1977 г. списание Radiochemistry, том XIX, бр. 6 съобщават за две нови уранилни съединения. Съставът им е MU02(S04)2-SH20, където М е йон на двувалентен манган или кобалт. Фактът, че новите съединения са точно двойни соли, а не смес от две подобни соли, се доказва от рентгенови дифракционни модели.

Ядрените технологии до голяма степен се основават на използването на радиохимични методи, които от своя страна се основават на ядрено-физичните, физичните, химичните и токсичните свойства на радиоактивните елементи.

В тази глава се ограничаваме до кратко описание на свойствата на основните делящи се изотопи – уран и плутоний.

Уран

Уран ( уран) U - елемент от актинидната група, 7-0-ти период на периодичната система, Z=92, атомна маса 238,029; най-тежките от тези, които се срещат в природата.

Известни са 25 изотопа на урана, всички от които са радиоактивни. Най-лесният 217U (Tj/ 2 = 26 ms), най-тежкият 2 4 2 U (7 T J / 2 = i6,8 min). Има 6 ядрени изомера. В естествения уран има три радиоактивни изотопа: 2 s 8 и (99,2 739%, Ti/ 2 = 4,47109 l), 2 35U (0,7205%, G, / 2 = 7,04-109 години) и 2 34U (0,0056%, ти/ 2=2,48-swl). Специфичната радиоактивност на естествения уран е 2,48104 Bq, разделена почти наполовина между 2 34U и 288 U; 235U има малък принос (специфичната активност на изотопа 233 в естествения уран е 21 пъти по-малка от активността на 238U). Напречното сечение на улавяне на топлинни неутрони е 46, 98 и 2,7 barn за 2 zz, 2 35U и 2 3 8 U, съответно; напречно сечение на делене 527 и 584 барн за 2 zz и 2 s 8 и, съответно; естествена смес от изотопи (0,7% 235U) 4,2 плевня.

Раздел. 1. Ядрено-физични свойства 2 h9 Ri и 2 35С.

Раздел. 2. Улавяне на неутрони 2 35 С и 2 часа 8 С.

Шест изотопа на урана са способни на спонтанно делене: 282 U, 2 szy, 234U, 235U, 2 s 6 u и 2 s 8 u. Естествените изотопи 233 и 235U се делят под действието както на термични, така и на бързи неутрони, докато ядрата 238 и са способни да се разделят само при улавяне на неутрони с енергия над 1,1 MeV. Когато се улавят неутрони с по-ниска енергия, ядрата 288 U първо се превръщат в ядра 2 -i9U, които след това претърпяват p-разпад и преминават първо в 2 - "*9Np, а след това в 2 39Pu. Ефективни напречни сечения за улавяне на термични неутрони от 2 34U, 2 ядра 35U и 2 3 8 и са равни на 98, 683 и 2,7-barns, съответно. Пълното делене на 2 35U води до "еквивалент на топлинна енергия" от 2-107 kWh/kg. 2 35U и 2 zzy се използват като ядрено гориво, способно да поддържа верижна реакция на делене.

Ядрените реактори произвеждат n изкуствени изотопи на уран с масови числа 227-240, от които най-дълго живеещият е 233U (7 V 2 \u003d i.62 *io 5 години); получава се чрез неутронно облъчване на торий. Изотопи на уран с масови числа 239^257 се раждат в свръхмощните неутронни потоци на термоядрена експлозия.

Уран-232- техногенен нуклид, а-емитер, T x / 2=68,9 години, родителски изотопи 2 3 6 Pu(a), 23 2 Np(p*) и 23 2 Pa(p), дъщерен нуклид 228 Th. Интензивността на спонтанното делене е 0,47 деления / s kg.

Уран-232 се образува в резултат на следните разпадания:

P + - разпад на нуклида * 3 a Np (Ti / 2 \u003d 14,7 минути):

В ядрената промишленост 2 3 2 U се произвежда като страничен продукт при синтеза на делящия се (оръжейен) нуклид 2 33 в горивния цикъл на тория. При облъчване с 2 3 2 Th неутрони протича основната реакция:

и странична двуетапна реакция:

Производството на 232 U от торий става само на бързи неутрони (Е„>6 MeV). Ако в изходното вещество има 2 s°Th, тогава образуването на 2 3 2 U се допълва от реакцията: 2 s°Th + u-> 2 3'Th. Тази реакция протича върху термични неутрони. Поколение 2 3 2 U е нежелателно поради редица причини. Потиска се чрез използването на торий с минимална концентрация от 23°Th.

Разпадането на 2 от 2 се случва в следните посоки:

Разпад в 228 Th (вероятност 100%, енергия на разпадане 5,414 MeV):

енергията на излъчените a-частици е 5,263 MeV (в 31,6% от случаите) и 5,320 MeV (в 68,2% от случаите).

  • - спонтанно делене (вероятност по-малка от ~ 12%);
  • - клъстерен разпад с образуването на нуклида 28 Mg (вероятността от разпад е по-малка от 5 * 10 "12%):

Разпад на клъстера с образуването на нуклид 2

Уран-232 е предшественик на дълга верига на разпад, която включва нуклиди - излъчватели на твърди y-кванти:

^U-(3,64 дни, a, y)-> 220 Rn-> (55,6 s, a)-> 21b Po->(0,155 s, a)-> 212 Pb->(10,64 h, p, y) - > 212 Bi -> (60,6 m, p, y) -> 212 Po a, y) -> 208x1, 212 Po -> (3" 10' 7 s, a) -> 2o8 Pb (пробка), 2o8 T1 - > (3,06 m, p, y -> 2o8 Pb.

Натрупването на 2 3 2 U е неизбежно при производството на 2 zzy в енергийния цикъл на тория. Интензивното y-лъчение, произтичащо от разпада на 2 3 2 U, пречи на развитието на енергията на тория. Необичайно е, че равномерният изотоп 2 3 2 11 има голямо напречно сечение на делене под действието на неутрони (75 barn за термични неутрони), както и високо сечение на улавяне на неутрони - 73 barn. 2 3 2 U се използва в метода на радиоактивните индикатори при химически изследвания.

2 z 2 и е предшественик на дълга верига на разпад (според схемата 2 z 2 Th), която включва нуклиди, излъчващи твърди y-кванти. Натрупването на 2 3 2 U е неизбежно при производството на 2 zzy в енергийния цикъл на тория. Интензивното γ-лъчение, произтичащо от разпада на 232 U, пречи на развитието на енергията на тория. Необичайно е, че равномерният изотоп 2 3 2 U има голямо напречно сечение на делене под действието на неутрони (75 barn за термични неутрони), както и голямо сечение на улавяне на неутрони - 73 barn. 2 3 2 U често се използва в метода на радиоактивните индикатори при химични и физични изследвания.

Уран-233- техногенен радионуклид, a-емитер (енергии 4,824 (82,7%) и 4,783 MeV (14,9%)), TVi= 1,585105 години, родителски нуклиди 2 37Pu(a)-? 2 33Np(p +) -> 2 33Pa(p), дъщерен нуклид 22 9Th. 2 zzi се получава в ядрени реактори от торий: 2 s 2 Th улавя неутрон и се превръща в 2 zz Th, който се разпада на 2 zz Pa и след това в 2 zz. Ядрата 2 zzi (нечетен изотоп) са способни както на спонтанно делене, така и на делене под действието на неутрони с всякаква енергия, което го прави подходящ за производството както на атомно оръжие, така и на реакторно гориво. Ефективното напречно сечение на делене е 533 barn, напречното сечение на улавяне е 52 barn, добивът на неутрони е 2,54 за събитие на делене и 2,31 за погълнат неутрон. Критичната маса от 2 zz е три пъти по-малка от критичната маса от 2 35U (-16 kg). Интензивността на спонтанното делене е 720 случая / s kg.

Уран-233 се образува в резултат на следните разпадания:

- (3 + -разпад на нуклид 2 33Np (7^=36,2 мин):

В промишлен мащаб 2 zzi се получават от 2 32Th чрез неутронно облъчване:

Когато неутронът се абсорбира, ядрото 234 обикновено се разделя, но понякога улавя неутрон, превръщайки се в 234U. Въпреки че 2 zzy, поглъщайки неутрон, обикновено се разделя, въпреки това понякога спестява неутрон, превръщайки се в 2 34U. Времето на работа от 2 zz се осъществява както в бързи, така и в термични реактори.

От гледна точка на оръжието, 2 zzi е сравнимо с 2 39 Pu: неговата радиоактивност е 1/7 от активността на 2 39 Pu (Ti/ 2 = 159200 l срещу 24100 l за Pu), критичната маса от 2 szi е с 6o% по-висока от тази на IgPu (16 kg срещу 10 kg), а скоростта на спонтанно делене е 20 пъти по-висока (b-u - ' срещу 310 10). Неутронният поток от 239Pu е 3 пъти по-висок от този от 239Pu. Създаването на ядрен заряд на базата на 2 sz изисква повече усилия, отколкото на ^Pu. Основната пречка е наличието на примеса 232U в 2zzi, γ-лъчението на проектите за разпад на което затруднява работата с 2zzi и улеснява откриването на готови оръжия. В допълнение, краткият полуживот на 2 3 2 U го прави активен източник на a-частици. 2 zzi с 1% 232 и има 3 пъти по-силна a-активност от оръжейния плутоний и съответно по-голяма радиотоксичност. Тази а-активност причинява раждането на неутрони в светлинните елементи на заряда на оръжието. За да се сведе до минимум този проблем, присъствието на такива елементи като Be, B, F, Li трябва да бъде минимално. Наличието на неутронен фон не влияе на работата на имплозионните системи, но за схемите на оръжията се изисква високо ниво на чистота на леките елементи. zgi не е вреден и дори желателен, тъй като намалява възможността за използване на уран за оръжейни цели .След обработка на отработеното ядрено гориво и повторно използване на горивото съдържанието на 232U достига 0,1 + 0,2%.

Разпадането на 2 zzy се случва в следните посоки:

A-разпад в 22 9Th (вероятност 100%, енергия на разпадане 4,909 MeV):

енергията на излъчените n-частици е 4,729 MeV (в 1,61% от случаите), 4,784 MeV (в 13,2% от случаите) и 4,824 MeV (в 84,4% от случаите).

  • - спонтанно делене (вероятност
  • - клъстерен разпад с образуването на нуклида 28 Mg (вероятността от разпад е по-малка от 1,3*10 -13%):

Разпад на клъстера с образуването на нуклида 24 Ne (вероятност на разпад 7,3-10-“%):

Веригата на разпад 2 zz принадлежи към серията Neptunium.

Специфичната радиоактивност е 2 zzi 3,57-8 Bq/g, което съответства на a-активност (и радиотоксичност) от -15% плутоний. Само 1% 2 3 2 U повишава радиоактивността до 212 mCi/g.

Уран-234(Уран II, UII)е част от естествен уран (0,0055%), 2,445105 години, a-емитер (енергия на a-частици 4,777 (72%) и

4,723 (28%) MeV), родителски радионуклиди: 2 s 8 Pu(a), 234 Pa(P), 234 Np(p +),

дъщерен изотоп в 2 s"t.

Обикновено 234 U е в равновесие с 2 3 8 u, като се разпада и образува със същата скорост. Приблизително половината от радиоактивността на естествения уран е приносът на 234U. Обикновено 234U се получава чрез йонообменна хроматография на стари препарати от чист 238 Pu. При a-разпад *34U се поддава на 234U, така че старите препарати на 238Pu са добри източници на 234U. 100 g 2s8Pu съдържат 776 mg 234U след една година, след 3 години

2,2 g 2 34U. Концентрацията на 2 34U в силно обогатен уран е доста висока поради преференциалното обогатяване с леки изотопи. Тъй като 234u е силен y-емитер, има ограничения за концентрацията му в уран, предназначен за преработка в гориво. Повишеното ниво на 234i е приемливо за реактори, но преработеният ОЯГ съдържа вече неприемливи нива на този изотоп.

Разпадът на 234u протича по следните линии:

A-разпад при 23°T (вероятност 100%, енергия на разпадане 4,857 MeV):

енергията на излъчените a-частици е 4,722 MeV (в 28,4% от случаите) и 4,775 MeV (в 71,4% от случаите).

  • - спонтанно делене (вероятност 1,73-10-9%).
  • - клъстерен разпад с образуването на нуклида 28 Mg (вероятността за разпад е 1,4-10 "n%, според други източници 3,9-10-"%):
  • - разпад на клъстера с образуване на нуклиди 2 4Ne и 26 Ne (вероятността за разпад е 9-10 ", 2%, според други данни 2,3-10 - 11%):

Единственият изомер 2 34ti е известен (Tx/2 = 33,5 μs).

Напречното сечение на поглъщане на 2 34U топлинни неутрона е 10 barn, а за резонансния интеграл, осреднен за различни междинни неутрони, 700 barn. Следователно в реакторите с термични неутрони той се превръща в делящ се 235U с по-бърза скорост, отколкото много по-голямо количество от 238U (с напречно сечение от 2,7 барна) се превръща в 239Pu. В резултат на това SNF съдържа по-малко 234U от прясното гориво.

Уран-235принадлежи към семейството 4P + 3, способен е да произвежда верижна реакция на делене. Това е първият изотоп, върху който е открита реакцията на принудително делене на ядра под действието на неутрони. Поглъщайки неутрон, 235U преминава в 2 zbi, които са разделени на две части, освобождавайки енергия и излъчвайки няколко неутрона. Разделящ се от неутрони с всякаква енергия, способен на спонтанно делене, изотопът 2 35U е част от естествен утан (0,72%), a-емитер (енергии 4,397 (57%) и 4,367 (18%) MeV), Ti/j=7,038-ти 8 години, изходни нуклиди 2 35Pa, 2 35Np и 2 39Pu, дъщерна - 23"Th. Интензитетът на спонтанно делене 2 3su 0,16 деления/s kg. Разделянето на едно ядро ​​2 35U освобождава 200 MeV енергия = 3,2 Yu p J, т.е. 18 TJ/mol=77 TJ/kg. Напречното сечение на делене от термични неутрони е 545 барна, а от бързи неутрони - 1,22 барна, добив на неутрони: за събитие на делене - 2,5, за погълнат неутрон - 2,08.

Коментирайте. Напречното сечение на улавяне на бавни неутрони за образуване на изотоп 2 si (10 barn), така че общото напречно сечение на абсорбция на бавни неутрони е 645 barn.


  • - спонтанно делене (вероятност 7*10~9%);
  • - клъстерно разпадане с образуване на нуклиди 2 °Ne, 2 5Ne и 28 Mg (вероятностите са съответно 8-io - 10%, 8-kg 10%, 8 * 10 ".0%):

Ориз. един.

Единственият известен изомер е 2 35n»u (7/2 = 26 минути).

Специфична активност 2 35C 7.77-u 4 Bq/g. Критичната маса на оръжейния уран (93,5% 2 35U) за топка с рефлектор е 15-7-23 кг.

Деление 2 » 5U се използва в атомни оръжия, за производство на енергия и за синтеза на важни актиниди. Верижната реакция се поддържа поради излишъка от неутрони, произведени по време на деленето на 2 35C.

Уран-236се среща на Земята в природата в следи (на Луната е повече), a-емитер (?

Ориз. 2. Радиоактивно семейство 4/7+2 (включително -3 8 и).

В атомен реактор 233 абсорбира термичен неутрон, след което се разделя с вероятност 82% и излъчва y-квант с вероятност 18% и се превръща в 236 и . В малки количества е част от прясното гориво; се натрупва, когато уранът се облъчва с неутрони в реактора и следователно се използва като „сигнално устройство“ за ОЯГ. 2 h b и се образува като страничен продукт при отделянето на изотопи чрез газообразна дифузия по време на регенерацията на използваното ядрено гориво. 236 U, произведен в силовия реактор, е неутронна отрова; присъствието му в ядреното гориво се компенсира с високо ниво на обогатяване с 2 35U.

2b и се използва като индикатор за смесване на океански води.

уран-237,T&= 6,75 дни, бета и гама емитер, могат да бъдат получени чрез ядрени реакции:


Откриване 287 и се извършва по линии с eu= o.v MeV (36%), 0,114 MeV (0,06%), 0,165 MeV (2,0%), 0,208 MeV (23%)

237U се използва в метода на радиоактивните маркери при химически изследвания. Измерването на концентрацията (2 4°Am) в опадите от тест за атомно оръжие дава ценна информация за вида на заряда и използваното оборудване.

Уран-238- принадлежи към семейството 4P + 2, делящ се с високоенергийни неутрони (повече от 1,1 MeV), способен на спонтанно делене, формира основата на естествен уран (99,27%), a-емитер, 7'; /2=4>468-109 години, директно се разлага до 2 34Th, образува редица генетично свързани радионуклиди и след 18 продукта се превръща в 206 Pb. Pure 2 3 8 U има специфична радиоактивност от 1,22-104 Bq. Периодът на полуразпад е много дълъг - около 10 16 години, така че вероятността от делене по отношение на основния процес - излъчването на а-частица - е само 10 "7. Един килограм уран дава само 10 спонтанни деления на второ и в същото време една a-частица излъчва 20 милиона ядра Основни нуклиди: 2 4 2 Pu(a), *spa(p-) 234Th, дъщеря Т,/ 2 = 2 :i 4 ти

Уран-238 се образува в резултат на следните разпадания:

2 (V0 4) 2] 8Н 2 0. От вторичните минерали често се среща хидратиран калциев уранил фосфат Ca (U0 2) 2 (P0 4) 2 -8H 2 0. Често уранът в минералите е придружен от други полезни елементи - титан , тантал, редкоземни елементи. Поради това е естествено да се стремим към сложна преработка на урансъдържащи руди.

Основни физични свойства на урана: атомна маса 238.0289 a.m.u. (g/mol); атомен радиус 138 pm (1 pm = 12 m); енергия на йонизация (първи електрон 7,11 eV; електронна конфигурация -5f36d‘7s 2; степени на окисление 6, 5, 4, 3; G P l \u003d 113 2, 2 °; Т т,1=3818°; плътност 19,05; специфичен топлинен капацитет 0,115 JDKmol); якост на опън 450 MPa, топлина на топене 12,6 kJ/mol, топлина на изпаряване 417 kJ/mol, специфичен топлинен капацитет 0,115 J/(mol-K); моларен обем 12,5 cm3/mol; характеристичната температура на Дебай © D = 200K, температурата на преход към свръхпроводящо състояние е 0,68K.

Уранът е тежък, сребристо-бял, лъскав метал. Той е малко по-мек от стоманата, ковък, гъвкав, има леки парамагнитни свойства и е пирофорен в прахообразно състояние. Уранът има три алотропни форми: алфа (ромбична, a-U, параметри на решетката 0=285, b= 587, c=49b pm, стабилна до 667,7°), бета (тетрагонална, p-U, стабилна от 667,7 до 774,8°), гама (с кубична центрирана по тялото решетка, y-U, съществуваща от 774,8° до точки на топене, frm ii34 0), при което уранът е най-ковък и удобен за обработка.

При стайна температура ромбичната а-фаза е стабилна, призматичната структура се състои от вълнообразни атомни слоеве, успоредни на равнината abc,в изключително асиметрична призматична решетка. В рамките на слоевете атомите са тясно свързани, докато силата на връзките между атомите на съседните слоеве е много по-слаба (фиг. 4). Тази анизотропна структура затруднява стопяването на урана с други метали. Само молибденът и ниобият създават твърдотелни сплави с уран. И все пак металният уран може да взаимодейства с много сплави, образувайки интерметални съединения.

В интервала 668 ^ 775 ° има (3-уран. Решетка от тетрагонален тип има слоеста структура със слоеве, успоредни на равнината абв позиции 1/4С, 1/2 си 3/4C единична клетка. При температури над 775°, у-уранът се образува с центрирана по тялото кубична решетка. Добавянето на молибден прави възможно y-фазата да бъде при стайна температура. Молибденът образува широка гама от твърди разтвори с y-уран и стабилизира y-фазата при стайна температура. y-уранът е много по-мек и по-ковък от крехките a- и (3-фази.

Неутронното облъчване оказва значително влияние върху физико-механичните свойства на урана, причинявайки увеличаване на размера на пробата, промяна във формата, както и рязко влошаване на механичните свойства (пълзене, крехкост) на урановите блокове по време на работа на ядрен реактор. Увеличаването на обема се дължи на натрупването в уран по време на делене на примеси на елементи с по-ниска плътност (превод 1% уран във фрагментиращи елементи увеличава обема с 3,4%).


Ориз. 4. Някои кристални структури на урана: a - a-уран, b - p-уран.

Най-често срещаните методи за получаване на уран в метално състояние са редуцирането на неговите флуориди с алкални или алкалоземни метали или електролизата на техните солни стопилки. Уранът може да се получи и чрез металотермична редукция от карбиди с волфрам или тантал.

Способността за лесно даряване на електрони определя редукционните свойства на урана и неговата висока химическа активност. Уранът може да взаимодейства с почти всички елементи, с изключение на благородни газове, докато придобива степени на окисление +2, +3, +4, +5, +6. В разтвор основната валентност е 6+.

Бързо окисляващ се във въздуха, металният уран е покрит с преливащ се оксиден филм. Фин прах от уран се запалва спонтанно във въздуха (при температури 1504-175°), образувайки и;) Ов. При 1000° уранът се комбинира с азот, за да образува жълт уранов нитрид. Водата е в състояние да реагира бавно с метала при ниски температури и бързо при високи температури. Уранът реагира бурно с вряща вода и пара, за да освободи водород, който образува хидрид с урана.

Тази реакция е по-интензивна от изгарянето на уран в кислород. Подобна химическа активност на урана налага защитата на урана в ядрените реактори от контакт с вода.

Уранът се разтваря в солна, азотна и други киселини, образувайки U(IV) соли, но не взаимодейства с алкали. Уранът измества водорода от неорганични киселини и солеви разтвори на метали като живак, сребро, мед, калай, платина и злато. При силно разклащане металните частици на урана започват да светят.

Характеристиките на структурата на електронните обвивки на урановия атом (наличието на ^/-електрони) и някои от неговите физикохимични свойства служат като основа за класифициране на урана като актинид. Съществува обаче химическа аналогия между урана и Cr, Mo и W. Уранът е силно реактивен и реагира с всички елементи, с изключение на благородните газове. В твърдата фаза, примери за U(VI) са уранил триоксид U0 3 и уранил хлорид U0 2 C1 2 . Уранов тетрахлорид UC1 4 и уранов диоксид U0 2

U(IV) примери. Веществата, съдържащи U(IV), обикновено са нестабилни и стават шествалентни при продължително излагане на въздух.

В системата уран-кислород са инсталирани шест оксида: UO, U0 2 , U 4 0 9 и 3 Ov, U0 3 . Те се характеризират с широка област на хомогенност. U0 2 е основен оксид, докато U0 3 е амфотерен. U0 3 - взаимодейства с водата, за да образува редица хидрати, най-важните от които са диуроновата киселина H 2 U 2 0 7 и урановата киселина H 2 1U 4. С алкали U0 3 образува соли на тези киселини - уранати. Когато U0 3 се разтваря в киселини, се образуват соли на двойно заредения уранилов катион U0 2 a+.

Урановият диоксид, U0 2 , е кафяв в стехиометричен състав. С увеличаване на съдържанието на кислород в оксида цветът се променя от тъмнокафяв до черен. Кристална структура от тип CaF 2, а = 0,547 nm; плътност 10,96 g / cm "* (най-високата плътност сред урановите оксиди). , pl \u003d 2875 0, T kn „ \u003d 3450 °, D # ° 298 \u003d -1084,5 kJ / mol. Урановият диоксид е полупроводник с дупкова проводимост, силен парамагнит. MAC = 0,015 mg/m3. Да не се разтваря във вода. При температура от -200° добавя кислород, достигайки състав U0 2>25.

Уранов (IV) оксид може да се получи чрез реакции:

Урановият диоксид проявява само основни свойства, той съответства на основния хидроксид U (OH) 4, който след това се превръща в хидратиран хидроксид U0 2 H 2 0. Урановият диоксид бавно се разтваря в силни неокисляващи киселини в отсъствието на атмосферен кислород, за да образува W + йони:

U0 2 + 2H 2 S0 4 ->U(S0 4) 2 + 2Н 2 0. (38)

Той е разтворим в концентрирани киселини и скоростта на разтваряне може да се увеличи значително чрез добавяне на флуорен йон.

При разтваряне в азотна киселина се образува уранилният йон 1U 2 2+:

Триуранов октоксид U 3 0s (уранов оксид) - прах, чийто цвят варира от черен до тъмнозелен; при силно смачкване - маслиненозелен цвят. Големи черни кристали оставят зелени щрихи върху порцелан. Има три известни кристални модификации на U 3 0 h: a-U3C>8 - ромбична кристална структура (sp. gr. C222; 0=0,671 nm; 6=1,197 nm; c=0,83 nm; д =0,839 nm); p-U 3 0e - ромбична кристална структура (пространствена група Stst; 0=0,705 nm; 6=1,172 nm; 0=0,829 nm. Началото на разлагането е 100° (преминава до 110 2), MPC = 0,075 mg / m3.

U 3 C>8 може да се получи чрез реакцията:

Чрез калциниране на U0 2, U0 2 (N0 3) 2, U0 2 C 2 0 4 3H 2 0, U0 4 -2H 2 0 или (NH 4) 2 U 2 0 7 при 750 0 във въздух или в кислородна атмосфера ( p = 150 + 750 mm Hg) получават стехиометрично чист U 3 08.

Когато U 3 0s се калцинира при T > 100°, той се редуцира до 110 2, но при охлаждане на въздух се връща до U 3 0s. U 3 0e се разтваря само в концентрирани силни киселини. В солната и сярната киселини се образува смес от U(IV) и U(VI), а в азотната киселина се образува уранилнитрат. Разредените сярна и солна киселина реагират много слабо с U 3 Os дори при нагряване, добавянето на окислители (азотна киселина, пиролузит) рязко увеличава скоростта на разтваряне. Концентрираната H 2 S0 4 разтваря U 3 Os с образуването на U(S0 4) 2 и U0 2 S0 4 . Азотната киселина разтваря U 3 Oe с образуването на уранил нитрат.

Уранов триоксид, U0 3 - кристално или аморфно вещество с ярко жълт цвят. Реагира с вода. MPC \u003d 0,075 mg / m 3.

Получава се чрез калциниране на амониев полиуранат, уранов пероксид, уранил оксалат при 300-500 ° и хексахидрат уранил нитрат. В този случай се образува оранжев прах с аморфна структура с плътност

6,8 g/cm. Кристалната форма IO3 може да бъде получена чрез окисляване на U308 при температури от 450°-750° в кислороден поток. Има шест кристални модификации на U0 3 (a, (3, y> §> ?, n) - U0 3 е хигроскопичен и се превръща във влажен въздух в уранил хидроксид. По-нататъшното нагряване до 6oo° прави възможно получаването на U 3 Os.

Водород, амоняк, въглерод, алкални и алкалоземни метали редуцират U0 3 до U0 2 . При преминаване на смес от газове HF и NH 3 се образува UF 4. В най-високата валентност уранът проявява амфотерни свойства. Под действието на U0 3 киселини или неговите хидрати се образуват уранилни соли (U0 2 2+), оцветени в жълто-зелено:

Повечето уранилни соли са силно разтворими във вода.

С алкали, когато се сливат, U0 3 образува соли на урановата киселина - уранати MDKH,:

С алкални разтвори урановият триоксид образува соли на полиурановите киселини - полиуранати dgM 2 0y110 3 pH^O.

Солите на урановата киселина са практически неразтворими във вода.

Киселинните свойства на U(VI) са по-слабо изразени от основните.

Уранът реагира с флуор при стайна температура. Стабилността на по-високите халогениди намалява от флуориди към йодиди. Флуоридите UF 3 , U4F17, U2F9 и UF 4 са нелетливи, а UFe е летлив. Най-важните от флуоридите са UF 4 и UFe.

Ftpppippyanir okgilya t "yanya ppptrkart на практика:

Реакцията в кипящ слой се извършва съгласно уравнението:

Възможно е да се използват флуориращи агенти: BrF 3, CC1 3 F (фреон-11) или CC1 2 F 2 (фреон-12):

Уранов (1U) флуорид UF 4 ("зелена сол") - прах от синкаво-зелен до смарагдов цвят. G 11L \u003d SW6 °; G до, ",. \u003d -1730 °. DYa ° 29 8 = 1856 kJ / mol. Кристалната структура е моноклинна (sp. gp C2/c; 0=1,273 nm; 5=1,075 nm; 0=0,843 nm; d= 6,7 nm; p \u003d 12b ° 20 "; плътност 6,72 g / cm3. UF 4 е стабилно, неактивно, нелетливо съединение, слабо разтворимо във вода. Най-добрият разтворител за UF 4 е димящата перхлорна киселина HC10 4. Разтваря се в окислителни киселини за образуване на уранилна сол бързо се разтваря в горещ разтвор на Al(N0 3) 3 или A1C1 3 , както и в разтвор на борна киселина, подкиселена с H 2 S0 4 , HC10 4 или HC1. или борна киселина, също допринасят за разтварянето на UF 4. Образува редица трудноразтворими двойни соли с флуориди на други метали (MeUFe, Me 2 UF6, Me 3 UF 7 и др.) NH 4 UF 5 е от промишлено значение.

U(IV) флуоридът е междинен продукт в препарата

както UF6, така и метален уран.

UF 4 може да се получи чрез реакции:

или чрез електролитна редукция на уранил флуорид.

Уран хексафлуорид UFe - при стайна температура кристали от слонова кост с висок коефициент на пречупване. Плътност

5,09 g/cm3, плътността на течния UFe е 3,63 g/cm3. Летяща връзка. Tvoag = 5^>5°> Gil=64,5° (под налягане). Налягането на наситените пари достига атмосферата при 560°. Енталпия на образуване на AR° 29 8 = -2116 kJ/mol. Кристалната структура е ромбична (sp. gr. Rpta; 0=0,999 nm; fe= 0,8962 nm; c=0,5207 nm; д 5,060 nm (250). ПДК - 0,015 mg / m3. От твърдо състояние UF6 може да сублимира от твърда фаза (сублимира) в газ, заобикаляйки течната фаза в широк диапазон от налягания. Топлина на сублимация при 50 0 50 kJ/mg. Молекулата няма диполен момент, така че UF6 не се асоциира. Пари UFr, - идеален газ.

Получава се чрез действието на флуора върху U от неговите съединения:


Освен реакции в газова фаза съществуват и реакции в течна фаза.

получаване на UF6 с помощта на халофлуориди, например

Има начин за получаване на UF6 без използването на флуор - чрез окисляване на UF 4:

UFe не реагира със сух въздух, кислород, азот и CO 2, но при контакт с вода, дори със следи от него, претърпява хидролиза:

Той взаимодейства с повечето метали, образувайки техните флуориди, което усложнява методите за съхранение. Подходящи съдове за работа с UF6 са: Ni, Monel и Pt при нагряване, тефлон, абсолютно сух кварц и стъкло, мед и алуминий при студ. При температури от 25-юо 0 образува комплексни съединения с флуориди на алкални метали и сребро като 3NaFUFr>, 3KF2UF6.

Разтваря се добре в различни органични течности, неорганични киселини и във всички халогенни флуориди. Инертен към изсушаване 0 2 , N 2 , CO 2 , C1 2 , Br 2 . UFr се характеризира с редукционни реакции с повечето чисти метали. UF6 реагира енергично с въглеводороди и други органични вещества, така че затворените контейнери с UFe могат да експлодират. UF6 в диапазона 25 - 100° образува комплексни соли с флуориди на алкални и други метали. Това свойство се използва в технологията за селективно извличане на UF

Урановите хидриди UH 2 и UH 3 заемат междинна позиция между солеподобни хидриди и хидриди като твърди разтвори на водород в метал.

Когато уранът реагира с азот, се образуват нитриди. В системата U-N са известни четири фази: UN (уранов нитрид), a-U 2 N 3 (сесквинитрид), p-U 2 N 3 и ООН If90. Не е възможно да се достигне до състава на UN 2 (динитрид). Надеждни и добре контролирани са синтезите на уранов мононитрид UN, които най-добре се извършват директно от елементите. Урановите нитриди са прахообразни вещества, чийто цвят варира от тъмносив до сив; приличат на метал. UN има кубична лицево-центрирана кристална структура, като NaCl (0=4.8892 A); (/ = 14,324, 7 ^ = 2855 °, стабилен във вакуум до 1700 0. Получава се чрез взаимодействие на U или U хидрид с N 2 или NH 3 , разлагане на висши нитриди U при 1300 ° или тяхното редуциране с метален уран. U 2 N 3 е известен в две полиморфни модификации: кубична a и шестоъгълна p (0=0,3688 nm, 6=0,5839 nm), освобождава N 2 във вакуум над 8oo°. Получава се чрез редукция на UN 2 с водород. Динитрид UN 2 се синтезира чрез реакцията на U с N 2 при високо налягане N 2 . Урановите нитриди са лесно разтворими в киселини и алкални разтвори, но се разлагат с разтопени основи.

Урановият нитрид се получава чрез двуетапна карботермична редукция на уранов оксид:

Нагряване в аргон при 7M450 0 за 10 * 20 часа

Възможно е да се получи уранов нитрид със състав, близък до динитрид, UN 2, чрез действието на амоняк върху UF 4 при висока температура и налягане.

Урановият динитрид се разлага при нагряване:

Урановият нитрид, обогатен с 2 35U, има по-висока плътност на делене, топлопроводимост и точка на топене от урановите оксиди, традиционното гориво на съвременните енергийни реактори. Освен това има добра механична и стабилност, надхвърляща традиционното гориво. Следователно това съединение се счита за обещаваща основа за реактори с бързи неутрони на ядрено гориво (ядрени реактори от поколение IV).

Коментирайте. ООН е много полезно да се обогатява на ‘5N, т.к ,4 N има тенденция да улавя неутрони, генерирайки радиоактивния изотоп 14 C чрез (n, p) реакция.

Урановият карбид UC 2 (?-фаза) е светлосиво кристално вещество с метален блясък. В системата U-C (уранови карбиди) има UC 2 (?-фаза), UC 2 (b 2-фаза), U 2 C 3 (е-фаза), UC (b 2-фаза) - уранови карбиди. Уранов дикарбид UC 2 може да се получи чрез реакциите:

U + 2C ^ UC 2 (54v)

Урановите карбиди се използват като гориво за ядрени реактори, перспективни са като гориво за космически ракетни двигатели.

Уранил нитрат, уранил нитрат, U0 2 (N0 3) 2 -6H 2 0. Ролята на метала в тази сол играе уранилният катион 2+. Жълти кристали със зеленикав блясък, лесно разтворими във вода. Водният разтвор е кисел. Разтворим в етанол, ацетон и етер, неразтворим в бензен, толуен и хлороформ. При нагряване кристалите се топят и отделят HN0 3 и H 2 0. Кристалният хидрат лесно се ерозира във въздуха. Характерна реакция е, че под действието на NH 3 се образува жълта утайка от амониев урат.

Уранът е в състояние да образува метални органични съединения. Примери са циклопентадиенилови производни от състава U(C5H5)4 и техните халогенирани u(C5H5)3G или u(C5H5)2G2.

Във водните разтвори уранът е най-стабилен в степен на окисление U(VI) под формата на уранил йон U0 2 2+. В по-малка степен се характеризира с U(IV) състояние, но може дори да съществува в U(III) форма. Състоянието на окисление U(V) може да съществува като йон IO 2 +, но това състояние рядко се наблюдава поради тенденцията към диспропорциониране и хидролиза.

В неутрални и киселинни разтвори U(VI) съществува като U0 2 2+ - жълт уранилов йон. Добре разтворимите уранилни соли включват нитрат U0 2 (N0 3) 2, сулфат U0 2 S0 4, хлорид U0 2 C1 2, флуорид U0 2 F 2, ацетат U0 2 (CH 3 C00) 2. Тези соли се изолират от разтвори под формата на кристални хидрати с различен брой водни молекули. Слабо разтворими соли на уранил са: оксалат U0 2 C 2 0 4, фосфати U0 2 HP0 и UO2P2O4, амониев уранил фосфат UO2NH4PO4, натриев уранил ванадат NaU0 2 V0 4, фероцианид (фероцианид). Уранилният йон се характеризира със склонност към образуване на комплексни съединения. Така че са известни комплекси с флуорни йони от типа -, 4-; нитратни комплекси и 2 *; сулфатни комплекси 2" и 4-; карбонатни комплекси 4" и 2" и др. Под действието на алкали върху разтвори на уранилни соли се освобождават слабо разтворими утайки на диуранати от типа Me 2 U 2 0 7 (Me 2 U0 4 моноуранатите не се изолират от разтвори, те се получават чрез сливане на уранови оксиди с основи) Me 2 U n 0 3 n+i полиуранатите са известни (например Na 2 U60i 9).

U(VI) се редуцира в киселинни разтвори до U(IV) от желязо, цинк, алуминий, натриев хидросулфит и натриева амалгама. Разтворите са оцветени в зелено. Алкалните утаяват хидроксид и 0 2 (0H) 2 от тях, флуороводородна киселина - флуорид UF 4 -2.5H 2 0, оксалова киселина - оксалат U (C 2 0 4) 2 -6H 2 0. Склонността към образуване на комплекси в U 4+ йон по-малко от този на уранилните йони.

Уранът (IV) в разтвор е под формата на U 4+ йони, които са силно хидролизирани и хидратирани:

Хидролизата се потиска в киселинни разтвори.

Уран (VI) в разтвори образува уранил оксокация - U0 2 2+ Известни са множество уранилни съединения, примери за които са: U0 3, U0 2 (C 2 H 3 0 2) 2, U0 2 C0 3 -2 (NH 4) 2 C0 3 U0 2 C0 3 , U0 2 C1 2 , U0 2 (0H) 2 , U0 2 (N0 3) 2 , UO0SO4, ZnU0 2 (CH 3 C00) 4 и др.

По време на хидролизата на уранилния йон се образуват редица многоядрени комплекси:

При по-нататъшна хидролиза се появява U 3 0s (0H) 2 и след това U 3 0 8 (0H) 4 2 -.

За качествено откриване на уран се използват методи на химичен, луминесцентен, радиометричен и спектрален анализ. Химичните методи се основават главно на образуването на оцветени съединения (например червено-кафяв цвят на съединението с фероцианид, жълт с водороден прекис, син с арсеназо реагент). Луминесцентният метод се основава на способността на много уранови съединения да дават жълтеникаво-зеленикаво сияние под действието на UV лъчи.

Количественото определяне на урана се извършва по различни методи. Най-важните от тях са: обемни методи, състоящи се в редукция на U(VI) до U(IV), последвано от титруване с разтвори на окислители; тегловни методи - утаяване на уранати, пероксид, U(IV) купферранати, оксихинолат, оксалат и др. последвано от тяхното калциниране при 100° и тегло U 3 0s; полярографските методи в нитратен разтвор позволяват да се определят 10 x 7 x 10-9 g уран; множество колориметрични методи (например с Н 2 0 2 в алкална среда, с арсеназо реагент в присъствието на EDTA, с дибензоилметан, под формата на тиоцианат комплекс и др.); луминесцентен метод, който дава възможност да се определи кога е слят с NaF до ю 11 g уран.

235U принадлежи към група А на радиационна опасност, минимална значима активност MZA=3,7-10 4 Bq, 2 s 8 и - към група D, MZA=3,7-10 6 Bq (300 g).

Съдържанието на статията

УРАН, U (уран), метален химичен елемент от семейството на актинидите, който включва Ac, Th, Pa, U и трансурановите елементи (Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No, Lr ). Уранът стана известен с използването си в ядрени оръжия и ядрена енергия. Урановите оксиди се използват и за оцветяване на стъкло и керамика.

Намиране в природата.

Съдържанието на уран в земната кора е 0,003%, среща се в повърхностния слой на земята под формата на четири вида отлагания. Първо, това са вени от уранинит или уранова смола (уранов диоксид UO 2), много богат на уран, но рядък. Те са придружени от отлагания на радий, тъй като радият е пряк продукт от изотопния разпад на урана. Такива вени се намират в Заир, Канада (Голямото мечо езеро), Чехия и Франция. Вторият източник на уран са конгломерати от торий и уранова руда, заедно с руди от други важни минерали. Конгломератите обикновено съдържат достатъчно количество злато и сребро за извличане, а уранът и торият стават съпътстващи елементи. Големи находища на тези руди се намират в Канада, Южна Африка, Русия и Австралия. Третият източник на уран са седиментни скали и пясъчници, богати на минерала карнотит (калиев уранил ванадат), който съдържа освен уран, значително количество ванадий и други елементи. Такива руди се намират в западните щати на Съединените щати. Желязно-урановите шисти и фосфатните руди представляват четвъртия източник на находища. Богати находища се намират в шистите на Швеция. Някои фосфатни руди в Мароко и Съединените щати съдържат значителни количества уран, а фосфатните находища в Ангола и Централноафриканската република са дори по-богати на уран. Повечето лигнити и някои въглища обикновено съдържат примеси от уран. Богати на уран лигнитни находища са открити в Северна и Южна Дакота (САЩ) и битуминозни въглища в Испания и Чехия.

Отваряне.

Уранът е открит през 1789 г. от немския химик М. Клапрот, който нарече елемента в чест на откриването на планетата Уран 8 години по-рано. (Клапрот е водещият химик на своето време; той открива и други елементи, включително Ce, Ti и Zr.) Всъщност, веществото, получено от Клапрот, не е елементарен уран, а негова окислена форма и елементарен уран е първият получен от френския химик Е. .Пелиго през 1841 г. От момента на откриването до 20 век. уранът не е бил толкова важен, колкото е днес, въпреки че са определени много от неговите физически свойства, както и атомната маса и плътност. През 1896 г. А. Бекерел открива, че урановите соли имат радиация, която осветява фотографска плоча в тъмното. Това откритие стимулира химиците към изследвания в областта на радиоактивността и през 1898 г. френските физици, съпрузите П. Кюри и М. Склодовска-Кюри, изолират соли на радиоактивните елементи полоний и радий, а Е. Ръдърфорд, Ф. Соди, С. Фаянс и други учени разработиха теорията за радиоактивния разпад, която постави основите на съвременната ядрена химия и ядрената енергетика.

Първи приложения на уран.

Въпреки че радиоактивността на урановите соли е била известна, неговите руди през първата трета на този век са били използвани само за получаване на придружаващия радий, а уранът се смятал за нежелан страничен продукт. Използването му е съсредоточено главно в технологията на керамиката и в металургията; Урановите оксиди са били широко използвани за оцветяване на стъкло в цветове от бледожълто до тъмнозелено, което допринесе за развитието на евтино производство на стъкло. Днес продуктите от тези индустрии се идентифицират като флуоресцентни под ултравиолетова светлина. По време на Първата световна война и малко след това уранът под формата на карбид се използва за производството на инструментални стомани, подобно на Mo и W; 4–8% уран заменя волфрама, който по това време беше ограничен в производството. За получаване на инструментални стомани през 1914-1926 г. се произвеждат няколко тона фероуран годишно, съдържащ до 30% (мас.) U. Това използване на уран обаче не продължава дълго.

Съвременна употреба на уран.

Урановата индустрия започва да се оформя през 1939 г., когато е извършено делене на урановия изотоп 235 U, което води до техническото изпълнение на контролирани верижни реакции на делене на уран през декември 1942 г. Това е раждането на ерата на атома, когато уранът се превърна от второстепенен елемент в един от най-важните елементи в жизненото общество. Военното значение на урана за производството на атомната бомба и използването му като гориво в ядрени реактори създаде търсене на уран, което се увеличи астрономически. Интересна хронология на нарастването на търсенето на уран се основава на историята на находищата в Голямото мечо езеро (Канада). През 1930 г. в това езеро е открита смола, смес от уранови оксиди, а през 1932 г. в тази област е създадена технология за пречистване на радий. От всеки тон руда (катранена смес) се получава 1 г радий и около половин тон страничен продукт - уранов концентрат. Радият обаче бил оскъден и добивът му бил спрян. От 1940 до 1942 г. разработката е възобновена и уранова руда е изпратена в Съединените щати. През 1949 г. подобно пречистване на уран, с някои модификации, е приложено за получаване на чист UO 2 . Това производство нарасна и сега е едно от най-големите производства на уран.

Имоти.

Уранът е един от най-тежките елементи, намиращи се в природата. Чистият метал е много плътен, пластичен, електроположителен с ниска електрическа проводимост и силно реактивен.

Уранът има три алотропни модификации: а-уран (орторомбична кристална решетка), съществува в диапазона от стайна температура до 668°C; б- уран (сложна кристална решетка от тетрагонален тип), стабилна в диапазона 668–774 ° С; ж- уран (центрирана върху тялото кубична кристална решетка), стабилен от 774 ° C до точката на топене (1132 ° C). Тъй като всички изотопи на урана са нестабилни, всички негови съединения проявяват радиоактивност.

Изотопи на уран

238 U, 235 U, 234 U се срещат в природата в съотношение 99,3:0,7:0,0058 и 236U в следи. Всички други изотопи на урана от 226 U до 242 U се получават изкуствено. Изотопът 235 U е от особено значение. Под действието на бавни (термични) неутрони той се разделя с отделяне на огромна енергия. Пълното делене на 235 U води до освобождаване на "еквивалент на топлинна енергия" от 2h 10 7 kWh/kg. Разделянето на 235 U може да се използва не само за производство на големи количества енергия, но и за синтез на други важни актинидни елементи. Естественият изотопен уран може да се използва в ядрени реактори за производство на неутрони, произведени от делене на 235 U, докато излишните неутрони, които не се изискват от верижната реакция, могат да бъдат уловени от друг естествен изотоп, което води до производство на плутоний:

При бомбардиране с 238 U от бързи неутрони възникват следните реакции:

Според тази схема най-разпространеният изотоп 238 U може да бъде превърнат в плутоний-239, който също като 235 U също е способен да се раздели под въздействието на бавни неутрони.

В момента са получени голям брой изкуствени изотопи на урана. Сред тях 233 U е особено забележим с това, че също се разделя при взаимодействие с бавни неутрони.

Някои други изкуствени изотопи на урана често се използват като радиоактивни етикети (маркери) в химически и физически изследвания; това е преди всичко б- емитер 237 U и а- излъчвател 232 U.

Връзки.

Уранът, силно реактивоспособен метал, има степени на окисление от +3 до +6, близък е до берилия в серията активност, взаимодейства с всички неметали и образува интерметални съединения с Al, Be, Bi, Co, Cu, Fe, Hg , Mg, Ni, Pb, Sn и Zn. Фино разделеният уран е особено реактивен и при температури над 500°C често влиза в реакции, характерни за урановия хидрид. Бучкият уран или стърготини горят ярко при 700–1000°C, докато урановите пари горят вече при 150–250°C; уранът реагира с HF при 200–400°C, образувайки UF 4 и H 2 . Уранът бавно се разтваря в концентриран HF или H 2 SO 4 и 85% H 3 PO 4 дори при 90 ° C, но лесно реагира с конц. HCl и по-малко активен с HBr или HI. Реакциите на урана с разредена и концентрирана HNO 3 протичат най-активно и бързо с образуването на уранил нитрат ( виж отдолу). В присъствието на HCl, уранът бързо се разтваря в органични киселини, образувайки органични соли U 4+ . В зависимост от степента на окисление уранът образува няколко вида соли (най-важната сред тях с U 4+, едната от които UCl 4 е лесно окисляваща се зелена сол); уранилните соли (UO 2 2+ радикал) от типа UO 2 (NO 3) 2 са жълти и флуоресцират зелени. Уранилните соли се образуват чрез разтваряне на амфотерен оксид UO 3 (жълт цвят) в кисела среда. В алкална среда UO 3 образува уранати от типа Na 2 UO 4 или Na 2 U 2 O 7. Последното съединение ("жълт уранил") се използва за производството на порцеланови глазури и при производството на флуоресцентни стъкла.

Урановите халогениди са широко изследвани през 40-те – 50-те години на миналия век, тъй като са в основата на разработването на методи за разделяне на уранови изотопи за атомна бомба или ядрен реактор. Уранов трифлуорид UF 3 се получава чрез редукция на UF 4 с водород, а уранов тетрафлуорид UF 4 се получава по различни начини чрез реакции на HF с оксиди като UO 3 или U 3 O 8 или чрез електролитна редукция на уранилни съединения. Уранов хексафлуорид UF 6 се получава чрез флуориране на U или UF 4 с елементарен флуор или чрез действието на кислород върху UF 4 . Хексафлуоридът образува прозрачни кристали с висок коефициент на пречупване при 64°C (1137 mmHg); съединението е летливо (сублимира при 56,54 ° C при нормални условия на налягане). Урановите оксохалиди, например оксофлуоридите, имат състав UO 2 F 2 (уранил флуорид), UOF 2 (уранов оксид дифлуорид).

Уран е един от тежките метални елементи в периодичната таблица. Уранът се използва широко в енергетиката и военната промишленост. В периодичната таблица може да се намери под номер 92 и се обозначава с латинската буква U с масово число 238.

Как е открит Уран

Като цяло, такъв химичен елемент като уран е известен от много дълго време. Известно е, че още преди нашата ера естественият уранов оксид се е използвал за направата на жълта глазура за керамика. Откриването на този елемент може да се разглежда през 1789 г., когато немски химик на име Мартин Хайнрих Клапрот извлича материал, подобен на черен метал от руда. Мартин решава да нарече този материал Уран, за да подкрепи името на новооткритата планета със същото име (планетата Уран е открита през същата година). През 1840 г. се разкрива, че този материал, открит от Клапрот, се оказва уранов оксид, въпреки характерния метален блясък. Юджийн Мелхиор Пелигот синтезира атомния уран от оксид и определя атомното му тегло на 120 AU, а през 1874 г. Менделеев удвоява тази стойност, поставяйки я в най-отдалечената клетка на своята таблица. Само 12 години по-късно решението на Менделеев да удвои масата е потвърдено от опитите на немския химик Цимерман.

Къде и как се добива уран

Уранът е доста често срещан елемент, но е често срещан под формата на уранова руда. За да разберете, съдържанието му в земната кора е 0,00027% от общата маса на Земята. Урановата руда обикновено се намира в кисели минерални скали с високо съдържание на силиций. Основните видове уранови руди са смола, карнотит, казолит и самарскит. Най-големите запаси на уранови руди, като се вземат предвид запасите, са страни като Австралия, Русия и Казахстан, като от всички тях Казахстан заема водеща позиция. Добивът на уран е много сложна и скъпа процедура. Не всички страни могат да си позволят да добиват и синтезират чист уран. Технологията на производство е следната: руда или минерали се добиват в мини, сравними със злато или скъпоценни камъни. Извлечените скали се раздробяват и се смесват с вода, за да се отдели урановият прах от останалия. Урановият прах е много тежък и затова се утаява по-бързо от другите. Следващата стъпка е пречистването на урановия прах от други скали чрез киселинно или алкално излугване. Процедурата изглежда така: урановата смес се нагрява до 150 ° C и се подава чист кислород под налягане. В резултат на това се образува сярна киселина, която пречиства урана от други примеси. Е, на последния етап се избират вече чисти уранови частици. Освен урановия прах има и други полезни минерали.

Опасността от радиоактивно излъчване от уран

Всеки е наясно с такова понятие като радиоактивно излъчване и факта, че то причинява непоправими вреди на здравето, което води до смърт. Уранът е само един от тези елементи, които при определени условия могат да отделят радиоактивно излъчване. В свободна форма, в зависимост от разновидността си, може да излъчва алфа и бета лъчи. Алфа лъчите не представляват голяма опасност за хората, ако радиацията е външна, тъй като това излъчване има ниска проникваща способност, но когато попадне в тялото, те причиняват непоправими вреди. Дори лист хартия за писане е достатъчен, за да съдържа външни алфа лъчи. С бета радиацията нещата са по-сериозни, но не много. Проникващата сила на бета лъчението е по-висока от тази на алфа лъчението, но са необходими 3-5 mm тъкан, за да съдържа бета лъчението. как ще кажеш? Уранът е радиоактивен елемент, който се използва в ядрените оръжия! Точно така, използва се в ядрени оръжия, които причиняват огромни щети на всички живи същества. Точно когато се взриви ядрена бойна глава, основните щети на живите организми се причиняват от гама лъчение и неутронен поток. Тези видове радиация се образуват в резултат на термоядрена реакция по време на експлозията на бойна глава, която извежда урановите частици от стабилно състояние и унищожава целия живот на земята.

Разновидности на урана

Както бе споменато по-горе, уранът има няколко разновидности. Разновидностите предполагат наличието на изотопи, така че да разберете, че изотопите предполагат едни и същи елементи, но с различни масови числа.

Така че има два вида:

  1. Естествени;
  2. Изкуствен;

Както може би се досещате, естествен е този, който се добива от земята, а изкуствените хора създават сами. Посочени са естествени изотопи на урана с масово число 238, 235 и 234. Освен това U-234 е дете на U-238, тоест първият се получава от разпадането на втория в естествени условия. Втората група изотопи, които са създадени изкуствено, имат масови числа от 217 до 242. Всеки от изотопите има различни свойства и се характеризира с различно поведение при определени условия. В зависимост от нуждите ядрените учени се опитват да намерят всякакви решения на проблемите, тъй като всеки изотоп има различна енергийна стойност.

Полуживот

Както бе споменато по-горе, всеки от урановите изотопи има различна енергийна стойност и различни свойства, едно от които е периодът на полуразпад. За да разберете какво е това, трябва да започнете с определение. Времето на полуразпад е времето, необходимо на броя на радиоактивните атоми да намалее наполовина. Времето на полуразпад оказва влияние върху много фактори, например енергийната му стойност или пълното прочистване. Ако вземем последното като пример, тогава можем да изчислим за какъв период от време ще настъпи пълно пречистване от радиоактивно замърсяване на земята. Време на полуразпад на урановите изотопи:

Както може да се види от таблицата, полуживотът на изотопите варира от минути до стотици милиони години. Всеки от тях намира своето приложение в различни области на човешкия живот.

Приложение

Използването на уран е много широко в много области на дейност, но той е с най-голяма стойност в енергийната и военната сфера. Най-голям интерес представлява изотопът U-235. Предимството му е, че е в състояние самостоятелно да поддържа ядрена верижна реакция, която се използва широко във военните за производството на ядрени оръжия и като гориво в ядрени реактори. Освен това уранът намира широко приложение в геологията за определяне на възрастта на минералите и скалите, както и за определяне на хода на геоложките процеси. В автомобилната и авиационната промишленост обеднен уран се използва като противотежест и центриращ елемент. Също така, употребата е намерена в живописта, и по-конкретно като боя върху порцелан и за производството на керамични глазури и емайли. Друг интересен момент може да се счита за използването на обеднен уран за защита от радиоактивно излъчване, колкото и странно да звучи.



Секции