Ураниум

Од Википедија — слободната енциклопедија
Прејди на: содржини, барај
Ураниум  (92U)
Two hands in brown gloves holding a blotched gray disk with a number 2068 hand-written on it
Општи својства
Име и симбол ураниум (U)
Изглед металик сребрено-сива оксидира до црна боја
Ураниумот во периодниот систем
Водород (двоатомски неметал)
Хелиум (благороден гас)
Литиум (алкален метал)
Берилиум (земноалкален метал)
Бор (металоид)
Јаглерод (повеќеатомски неметал)
Азот (двоатомски неметал)
Кислород (двоатомски неметал)
Флуор (двоатомски неметал)
Неон (благороден гас)
Натриум (алкален метал)
Магнезиум (земноалкален метал)
Алуминиум (слаб метал)
Силициум (металоид)
Фосфор (повеќеатомски неметал)
Сулфур (повеќеатомски неметал)
Хлор (двоатомски неметал)
Аргон (благороден гас)
Калиум (алкален метал)
Калциум (земноалкален метал)
Скандиум (преоден метал)
Титан (преоден метал)
Ванадиум (преоден метал)
Хром (преоден метал)
Манган (преоден метал)
Железо (преоден метал)
Кобалт (преоден метал)
Никел (преоден метал)
Бакар (преоден метал)
Цинк (преоден метал)
Галиум (слаб метал)
Германиум (металоид)
Арсен (металоид)
Селен (повеќеатомски неметал)
Бром (двоатомски неметал)
Криптон (благороден гас)
Рубидиум (алкален метал)
Стронциум (земноалкален метал)
Итриум (преоден метал)
Циркониум (преоден метал)
Ниобиум (преоден метал)
Молибден (преоден метал)
Технициум (преоден метал)
Рутениум (преоден метал)
Родиум (преоден метал)
Паладиум (преоден метал)
Сребро (преоден метал)
Кадмиум (преоден метал)
Индиум (слаб метал)
Калај (слаб метал)
Антимон (металоид)
Телур (металоид)
Јод (двоатомски неметал)
Ксенон (благороден гас)
Цезиум (алкален метал)
Бариум (земноалкален метал)
Лантан (лантаноид)
Цериум (лантаноид)
Празеодиум (лантаноид)
Неодиум (лантаноид)
Прометиум (лантаноид)
Самариум (лантаноид)
Европиум (лантаноид)
Гадолиниум (лантаноид)
Тербиум (лантаноид)
Диспрозиум (лантаноид)
Холмиум (лантаноид)
Ербиум (лантаноид)
Тулиум (лантаноид)
Итербиум (лантаноид)
Лутециум (лантаноид)
Хафниум (преоден метал)
Тантал (преоден метал)
Волфрам (преоден метал)
Рениум (преоден метал)
Осмиум (преоден метал)
Иридиум (преоден метал)
Платина (преоден метал)
Злато (преоден метал)
Жива (преоден метал)
Талиум (слаб метал)
Олово (слаб метал)
Бизмут (слаб метал)
Полониум (слаб метал)
Астат (металоид)
Радон (благороден гас)
Франциум (алкален метал)
Радиум (земноалкален метал)
Актиниум (актиноид)
Ториум (актиноид)
Протактиниум (актиноид)
Ураниум (актиноид)
Нептуниум (актиноид)
Плутониум (актиноид)
Америциум (актиноид)
Кириум (актиноид)
Берклиум (актиноид)
Калифорниум (актиноид)
Ајнштајниум (актиноид)
Фермиум (актиноид)
Менделевиум (актиноид)
Нобелиум (актиноид)
Лоренциум (актиноид)
Радерфордиум (преоден метал)
Дубниум (преоден метал)
Сиборгиум (преоден метал)
Бориум (преоден метал)
Хасиум (преоден метал)
Мајтнериум (непознати хемиски својства)
Дармштатиум (непознати хемиски својства)
Рентгениум (непознати хемиски својства)
Копернициум (преоден метал)
Нихониум (непознати хемиски својства)
Флеровиум (слаб метал)
Московиум (непознати хемиски својства)
Ливермориум (непознати хемиски својства)
Тенесин (непознати хемиски својства)
Оганесон (непознати хемиски својства)
Nd

U

(Uqq)
протактиниумураниумнептуниум
Атомски број 92
Стандардна атомска тежина (±) (Ar) 238,02891(3)[1]
Категорија   актиноид
Група и блок група б.б., f-блок
Периода VII периода
Електронска конфигурација [Rn] 5f3 6d1 7s2
по обвивка
2, 8, 18, 32, 21, 9, 2
Физички својства
Фаза цврста
Точка на топење 1.405,3 K ​(1.132,2 °C)
Точка на вриење 4.404 K ​(4.131 °C)
Густина близу с.т. 19,1 г/см3
кога е течен, при т.т. 17,3 г/см3
Топлина на топење 9,14 kJ/mol
Топлина на испарување 417,1 kJ/mol
Моларен топлински капацитет 27,665 J/(mol·K)
парен притисок
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
при T (K) 2.325 2.564 2.859 3.234 3.727 4.402
Атомски својства
Оксидациони степени 6, 5, 4, 3,[2] 2, 1 ​(слаб базичен оксид)
Електронегативност Полингова скала: 1,38
Енергии на јонизација I: 597,6 kJ/mol
II: 1.420 kJ/mol
Атомски полупречник емпириски: 156 пм
Ковалентен полупречник 196±7 pm
Ван дер Валсов полупречник 186 pm
Разни податоци
Кристална структура праворомбна
Кристалната структура на ураниумот
Брзина на звукот тенка прачка 3.155 m/s (при 20 °C)
Топлинско ширење 13.9 µm/(m·K) (при 25 °C)
Топлоспроводливост 27.5 W/(m·K)
Електрична отпорност 0.280 µΩ·m (при 0 °C)
Магнетно подредување парамагнетно
Модул на растегливост 208 GPa
Модул на смолкнување 111 GPa
Модул на збивање 100 GPa
Поасонов сооднос 0,23
Викерсова тврдост 1.960–2.500 MPa
Бринелова тврдост 2.350–3.850 MPa
CAS-број 7440-61-1
Историја
Наречен по Според планетата Уран, која пак е именувана според лик од старогрчката митологија Уран
Откриен Мартин Хајнрих Клапрот (1789)
Првпат издвоен Ежен-Мелкјор Пелигот (1841)
Најстабилни изотопи
Главна статија: Изотопи на ураниумот
изо ПЗ полураспад РР РЕ (MeV) РП
232U траги 68.9 y СФ
α 5,414 228Th
233U траги 1,592×105 y СФ 197,93[3]
α 4,909 229Th
234U 0,005% 2,455×105 y СФ 197,78
α 4,859 230Th
235U 0,720% 7,04×108 y СФ 202,48
α 4,679 231Th
236U траги 2.342×107 y СФ 201,82
α 4,572 232Th
238U 99,274% 4,468×109 y α 4,270 234Th
СФ 205,87
ββ 238Pu
| наводи | Википодатоци

Ураниум е хемиски елемент со симбол U и атомски број 92. Тој е сребрено-бел метал во актинoидите во периодниот систем. Во составот на атомот на ураниумот има 92 протони и 92 електрони , од кои 6 се валентни електрони. Ураниумот е слабо радиоактивен затоа што сите негови изотопи се нестабилни. Најчестите изотопи во природниот ураниум се ураниум-238 (кој има 146 неутрони) и ураниум-235 (кој има 143 неутрони). Ураниумот има втора највисока атомска маса од примордијалните нуклиди кои се јавувачки елементи, полесни само од плутониум.[4] Неговата густина е отприлика 70% повисока од густината на оловото, и малку пониска од густината на златото или волфрамот. Се појавува во ниски концентрации во почвата, камењата и водата и е извлечен од ураниумски минерали како штo е уранитот.

Во природата, ураниумот се пронаоѓа како ураниум-238 (99.2739–99.2752%), ураниум-235 (0.7198–0.7202%), и мала количина од ураниум-234 (0.0050–0.0059%).[5] Ураниумот се распаѓа полека со испуштање алфа честички. Полуживотот на ураниум-238 е скоро 4.47 милијарди години а на ураниум-235 е 704 милиони години,[6] што ги прави корисни за да се дознае староста на Земјата.

Во 1789 откривањето на ураниумот во минералот уранинит се препишува на Мартин Хајнрих Клапрот, кој новиот елемент го нарекол по планетата Уран. Ежен-Мелшиор Пелиго е првиот човек кој изолирал металот и неговите радиоактивни особини се откриени во 1896 од страна на Анри Бекерел. Истражувањето на Ото Хан,Лиза Мајтнер, Енрико Ферми и останати научници, како Роберт Опенхајмер започнато во 1934 довело до примената на неговото гориво во нуклеарната индустрија а воедно и во Little Boy, првата атомска бомба искористена за воени цели.

Карактеристики[уреди | уреди извор]

A diagram showing a chain transformation of uranium-235 to uranium-236 to barium-141 and krypton-92
Индуциран неутрон предизвикан од нуклеарна фисија вклучувајќи ураниум-235

Кога е рафиниран, ураниумот е сребрено бел, слабо радиоактивен метал. Има Мосова тврдост од 6, доволно да скрши стакло и приближно еднаква цврстина со цврстината на титаниумот, родиумот, манганот и ниобиумот. Тој е податлив, дуктилен и малку парамагнетичен, силно електропозитивен и слаб електричен спроводник.[7][8] Ураниум металот има многу висока густина од 19.1 g/cm3,[9] погуст од оловото (11.3 g/cm3),[10] но со помала густина од волфрамот и златото (19.3 g/cm3).[11][12]

Ураниум металот стапува во реакција со речиси сите неметални елементи (со исклучок на благородните гасови и нивните соединенија, со реактивност која се зголемува со температура.[13] Хлороводородната и азотната киселина го раствараат ураниумот, но неоксидираните киселини освен хлороводородните киселини го напаѓаат елементот многу споро.[7] Кога се ситно поделени, може да реагираат со ладна вода; во вода, ураниум металот е обложен со темен слој од ураниум оксид.[8] Ураниум рудата е извлечена хемиски и претворена во ураниум диоксид или други хемиски форми корисни во индустријата.

Ураниум-235 е првиот изотоп кој бил пронајден како фисил. Други природни изотопи се фисионарни, но не фисилни. Со бомбардирање со спори неутрони, неговите ураниум-235 изотопи во поголемиот дел од времето ке се поделат во две мали јадра, испуштајќи нуклеарна сврзувачка енергија и повеќе неутрони. Ако премногу од овие неутрони се апсорбираат од друг ураниум-235 јадра, на нуклеарната верижна реакција се случува дека резултатите се во излив на топлина или (во специјални околности) доаѓа до експлозија. Во нуклеарен реактор, верижната реакција е успорена и контролирана од страна на неутронски отров, одбивајќи некои од слободните неутрони. Таквите неутронски апсорбни материјали се често дел од контролните печки на реакторите.

Со само 15 lb (7 kg) ураниум-235 може да се создаде атомска бомба.[14] Првата нуклеарна бомба искористена во војна е Little Boy (Малото момче), која е направена од ураниумска фисија, но првиот нуклеарен експлозив (Gadget), употребен во Тринити) и бомбата што го уништила Нагасаки (Fat Man) биле плутониумски бомби.

Ураниум металот има три алотропски форми :[15]

  • α (орторомбиска) стабилна до 668 °C. Орторомбиска, просторна група бр. 63, Cmcm, параметар со решетки a = 285.4 pm, b = 587 pm, c = 495.5 pm.[16]
  • β (тетрагонална) стабилна од 668 °C до 775 °C. Тетрагонална, просторна група P42/mnm, P42nm, or P4n2, параметар со решетки a = 565.6 pm, b = c = 1075.9 pm.[16]
  • γ (телесно-центрирана коцка) од 775 °C до точка на топење. Телесно-центрирана коцка, има параметар со решетки a = 352.4 pm.[16]

Примена[уреди | уреди извор]

Воена примена[уреди | уреди извор]

Shiny metallic cylinder with a sharpened tip. The overall length is 9 cm and diameter about 2 cm.
Многу војски користат осиромашен ураниум како високо-густински пенетратори.

Главната примена на ураниумот во воениот сектор е во високо-густинскиот пенетратор. Оваа муниција се состои од осиромашен ураниум легирани со 1–2% други елементи, како што се титаниумот или молибденот.[17] Со големо влијание на брзината, густината, цврстината, и пирофорност на проектилот, се овозможува уништување на тешки оклопни цели. Тенковските оклопи и други остранливи оклопи на возила можат исто така да бидат зацврстени со осиромашени ураниумски таблици. Користењето на осиромашен ураниум стана политички и еколошки спорно после користењето на таа муниција од страна на САД, Велика Британија и други земји за време на војната во Персискиот Залив и на Балканот било поткренато прашање во врска со ураниумските соединенија што останале во почвата.[14]

Осиромашениот ураниум исто така се користи како заштитен материјал за контејнери кои се користат за чување и транспорт на радиоактивни материјали. Додека самиот метал е радиоактивен, неговата висока цврстина гоправи поефективен од оловото во справување со радијацијата од силни изворри како радиумот[7] Другите примени на ураниумот вклучуваат подесување тежина во авионите, пригушување на различни проектили, заштита на разни материјали. Поради големата густина се применува во навигациските уреди и гироскопските компаси.[8] Осиромашениот ураниум има предност над другите материјали со подеднаква густина поради лесната обработка и можноста за леење, како и поради неговата релативно ниска цена[18]. Спротивно со раширеното мислење, поголема опасност на користењето ураниум претставува хемиското труење со ураниумски оксид отколку неговата радиоактивност бидејќи тој слабо испушта алфа зрачење.

На крајот на Втората светска војна, за време на Студената војна, па и потоа, ураниумот поради експлозивната фисија се користел за производство на нуклеарно оружје. Направени се два типа фисиски бомби, релативно едноставна направа која користи ураниум-235 и со многу посложен механизам со плутониум-239 произлезен од ураниум-238. Подоцна, многу покомплициран и далеку помоќен тип на фисиска/фузиска бомба (термонуклеарна бомба) која користи плутониумски направи за да создаде мешавина од трициум и деутериј (тежок водород со хемисли симбол 2H или D) за добивање нуклеарна фузија.[19]

Цивилна примена[уреди | уреди извор]

Photograph featuring sunflowers in front and a plant on the back. The plant has a wide smoking chimney with diameter comparable to its height.
The most visible civilian use of uranium is as the thermal power source used in nuclear power plants

Ураниумот во општеството и воцивилниот сектор главно се користи како гориво за нуклеарни централи. Еден килограм ураниум-235 теоретски може да произведе околу 20 тераџули енергија (2×1013 џули), колку што дава енергија 1500 тони јаглен.[20]

Комерцијалните нуклеарни централи користат гориво кое обично е збогатено со околу 3% ураниум-235.[20]. CANDU и Magnox реакторите се единствените комерцијални реактори кои можат да користат незбогатено ураниумско гориво. Горивата кои се користат во САД се високо збогатени со ураниум-235 (точните вредности се државна тајна). Во брз оплоден реактор, ураниумот-238 може да биде претворен во плутониум преку следниве реакции:[8]

238
92
U
+ n 239
92
U
+ γ 239
93
Np
239
94
Pu
A glass place on a glass stand. The plate is glowing green while the stand is colorless.
Ураниумскостакло кое свети под УВ светлина

Пред (и повремено потоа) откривањето на радиоактивноста, ураниумот главно се користел во мали количини за жолто стакло и глазури за керамика, како ураниумско стакло.[21] Еден од главните проблеми поврзани со нуклеарното гориво е нуклеарниот отпад. Во традиционалните нуклеарни реактори се гори само 1-2% гориво додека нуклеарните реактори кои користат алтернативни, течни горива во реакторите со течна сол произведуваат краткотраен нуклеарен отпад.

Откако Марија Кири го открила радиумот во ураниумска руда, истиот се користел потоа за часовници и авионски броила кои светат во темно. Процесот на издвојување радиум од ураниум оставалголема количина на ураниум како отпаден продукт, со обзир на тоасека е потребно 3 тона ураниум за да се добие 1 грам радиум. Овој отпаден продукт бил насочен кон производство на керамички глазури и ураниумски плочки со широка примена, вклучително и како санитарна и кујнска керамика, во разни бои. Ураниумот билисто така користен и во хемикалиите за фотографија (посебно ураниум нитрат како тонер[8], во кожната и дрвната индустрија во боите и пигментите (ураниумски соли се боја за свила и волна). Со откривањето на радиоактивноста на ураниумот проширени се неговите научни и практични примени. Долгиот полувек на изотопи U-238 (4,51 × 109 godina), го прави погоден за проценка на староста на најраните магматски карпи,како и кај останатите техники на радиометриско датирање (ураниумско-ториумска метода, ураниумско-олово метода). Ураниум металот се користи како метална мета за електрони кои произведуваат силни рендгенски зраци.[8]

Историјат[уреди | уреди извор]

Пред откривањето[уреди | уреди извор]

Планетата Уран според која ураниумот го добил својот назив.

Користењето на ураниум во неговиот природен оксид датира најмалку од 79 година од нашата ера, кога бил користен да се додаде жолта боја на керамичка глазура.[8] Жолто стакло со 1% ураниумски оксид во една римска вила во Неаполскиот залив, во Италија, пронашол Р.Т Гунтер од Универзитетот Оксфорд во 1912.[22] Водоцниот Среден век бил ископуван од хабсбуршките рудници за сребро во денешна Чешка, и се користел за боење стакло во стакларската индустрија.[23] На почетокот на 19 век, единствен познат извор за ураниум биле само овие рудници.

Откривањето[уреди | уреди извор]

Two fuzzy black features on a fuzzy white paper-like background. There is a handwriting at the top of the picture.
Анри Бекерел ја открил радиоактивноста изложувајќи фотографска табличка на ураниум во 1896

Откривањето на елементот му се припишува на германскиот хемичар Мартин Хајнрих Клапрот. Додека работел во неговата експериментална лабораторија во Берлин во 1789, Клапрот добил жолт талог (најверојатно натриум диуранат) така што уранинитот го растворил во азотна киселина а потоа растворот го неутрализирал со натриум хидроксид .[23] Клапрот мислел дека жолтата супстанција е оксид на некој се уште неоткриен елемент и го загреал со јаглен за да добие црн прав, за кој мислел дека е новооткриен метал (впрочем тој прав бил оксид на ураниумот).[23][24] Новооткриениот елемент го именувал по планетата Уран, откриена осум години претходно од Вилијам Хершел.[25]

Во 1841, Ежен-Мелшиор Пелиго, професор по аналитичка хемија на Националната конзерваторија за уметност и занаети, во Париз, гоизолирал првиот примерок на металот ураниум со загревање на ураниум тетрахлорид со калиум.[23][26]

Анри Бекерел ја открил радиоактивноста користејќи ураниум 1896.[13] Тој ја открил случајно проучувајќи ја фосфоросценцијата на ураниумските соли, истражувајќи ја работата на Вилхелм Рендген.

Фисија[уреди | уреди извор]

Коцки и коцкасти тела на ураниум произведени за време на Проектот Менхетен.

Како прва нуклеарна фисија се смета бомбардирањето на ураниумот со неутрони кое во 1934 го извел италијанскиот физичар Енрико Ферми и тоа го објавил во трудот Радиоактивност добиена со бомбардирање со неутрони.За таквото откритие добил Нобелова награда по физика а во Чикаго, во 1942,под негово раководство бил изграден првиот нуклеарен реактор. Ото Хан заедно со Фриц Штрасман, во 1939 го открил цепењето на јадрото на атомот на ураниумот сопомош на неутрони,со што ја отворил ерата на атомски реактори кои работат на основа на таа нуклеарна реакција. Иако на тој проект за нуклеарна фисија работела заедно со него и Лиза Мајтнер, само Хан ја добил Нобеловата награда за хемија во 1944, наспроти општото мислење дека тие треба да ја делат наградата. Таа објаснувањата за нуклеарната фисија ги објавила заедно со нејзиниот внук. [27] [28] [29] Проектот „Менхетен“ бил таен проект на американската влада за време на Втората светска војна со цел да се направи атомска бомба. Проектот започнал во 1941 од страв дека владата на нацистичката Германија веќе работи на сличен таков проект. Во американскиот град Лос Аламос биле собрани најдобрите физичари и инженери и под водство на американскиот физичар Роберт Опенхајмер ја направиле и успешно ја тестирале првата атомска бомба на 16 август 1945. Тоа бил еден од најголемите тајни проекти на сите времиња, обелоденет дури после бомбардирањето на Хирошима. Тоа бомбардирање однело 400 000 јапонски животи и оставило трајни последици од радијацијата. [30]

Нуклеарно оружје[уреди | уреди извор]

White fragmentred mushroom-like smoke cloud evolving from the ground.
The mushroom cloud over Hiroshima after the dropping of the uranium-based atomic bomb nicknamed 'Little Boy'

Два типа атомски бомби биле развиени од САД за време на Втората светска војна: направа на база на ураниум (кодно име "Little Boy") чии фисилски материјали биле со многу збогатен ураниум, и направа врз основа на плутониум (види Нуклеарна проба Тринити and "Fat Man") чијплутониум бил дериват на ураниум-238. Оружјето Little Boy било првото нуклеарно оружје кое се користело вовојна кога било детонирано врз јапонскиот град Хирошима на 6 август1945. Експлодирајќи со еквивалент на 12,500 тони TНT, ударот и термичкиот бран на бомбата уништил близу 50,000 згради и убил околу 75,000 луѓе.[31] Отпрвин се сметало дека ураниумот е релативно редок и дека нуклеарното вооружување може да се избегне просто со откуп на сите познати залихи на ураниум, но ворок од една деценија биле откриени негови залихи на многу места ширум светот.[32]

Нуклеарното оружје било детонирано повеќе од 2000 пати поради тестирање и демонстрација на сила.Познати земји кои детонирале такви оружја се САД, Советскиот сојуз, Обединетото Кралство, Франција, Кина, Индија, Пакистан и во поново време Народна Република Кореја[33] Овие земји се декларирани нуклеарни сили (заедно со Русија која го наследила оружјето по распадот на СССР). [34] [35] [36]

Светски нуклеарни сили[уреди | уреди извор]

На почетокот на 2015 девет држави, САД, Русија, Велика Британија, Франција, Кина, Индија, Пакистан, Израел и Демократска Народна Република Кореја (или Северна Кореја) поседувале приближно 15.850 нуклеарни оружја, од кои 4.300 биле распоредени. Околу 1.800 од овие оружја се на готовс во случај на висока оперативна готовност. Вкупниот број на нуклеарни боеви глави во светот е во опаѓање, главно поради тоа што САД и Русија продолжуваат да ги намалуваат своите нуклеарни арсенали, иако со побавно темпо во споредба со пред една деценија. Во исто време, двете држави имаат обемни и скапи долгорочни програми за модернизација кои се во тек, за нивните преостанати нуклеарни системи за испорака, боеви глави и производство. Нуклеарните арсенали на другите држави се значително помали, но сите или развиваат или распоредуваат нови системи за нуклеарно оружје или ги најавиле своите намери да го направат тоа. Во случајот на Кина, ова може да вклучи и скромно зголемување на големината на својот нуклеарен арсенал. Индија и Пакистан ги прошируваат своите капацитети за производство на нуклеарно оружје и развиваат нов систем за испорака на проектили. Се чини дека Северна Кореја ја унапредува својата воена нуклеарна програма, но тешко е да се процени нејзиниот технички напредок[37].

Реактори[уреди | уреди извор]

An industrial room with four large illuminated light bulbs hanging down from a bar.
Нуклеарен реактор EBR-I (1951)

X-10 Графит Реактор во Оак Риџ националната лабораторија (ORNL) во Оак Риџ, Тенеси, порано позната како Клинтон и X-10, бил вториот нуклеарен реактор после првиот на Енрико Ферми во Чикаго,изграден во 1942. Првиот комерцијален реактор AM-1 бил изграден во Обнинск (Советски сојуз) во 1954. Потоа бил изграден реактор во Велика Британија, во 1956, а потоа нуклеарна електрана во Шипингпорт, во Пенсилванија, во 1958. За првпат нуклеарен погон бил вграден на подморница во 1954 на УСС Наутилус. [38] [39][40]Други електрани биле во Калдер Хол во Англија[41], која почнала да работи во 1958.

Денес, најмногу реактори се градат во Кина а на второ место е Руската Федерација која има вкупно 34 активни реактори. Историјата на користењето атомска енергија е преполна со помали и поголеми инциденти. Најтешката катастрофа се случи во украинскиот град Чернобил, тогаш дел од СССР, во 1986. Околу 120 000 лица морале засекогаш да ги напуштат своите домови кои биле озрачени. Ветровите и облаците го пренеле радиоактивниот материјал и до другите делови на Европа[42]. Последниот поголем инцидент е оној на јапонската централа Фукушима, во 2011, предизвикана индиректно поради земјотрес предизвикан од цунами а не при експлозија на реактор.

Наоѓалишта[уреди | уреди извор]

Светско производство на ураниум (рудници) и побрувачка[43]

Светското производство на U3O8 во 2013 бил 70,015тони, од кои 22,451 t (32%) од Казахстан. Други значајни наоѓалишта на ураниум се Канада (9,331 т), Австралија (6,350 т), Нигерија (4,518 т), Намибија (4,323 t) и Русија (3,135 т).

Ураниумот според раширеноста во земјината кора е помеѓу антимонот и платината: го има повеќе од среброто, јодот, кадмиумот, живата и бизмутот. Познати се околу 80 ураниумски минерали од кои десетина се руди. Најважните се уранитот, UO2 (Русија, Канада, Демократска Република Конго ) и неговата варијација клевеит (Норвешка), карнотит, уранил-ванадат (Демократска Република Конго, Колорадо, Јута) а потоа торијанит (ториум, UO2; Шри Ланка) и торит, т.е ториј-силикат (ThSiO4) кој содржи до 22 % U3O8 (Норвешка). Ураниум се добива со потопување на уранитот во сулфурна киселина (при што настануваат уранил сулфати) или во раствор од сода (при што настанува уранил карбонат) со таложење на ураниевиот оксид со магнезиски оксид односно со натриум хидроксид и со редукција на оксидот со јаглен во електрична печка. Металниот ураниум служи за производство на нуклеарно гориво. Најсилни производители на ураниумски руди се САД, Русија, Кина, Канада, Шпанија, Франција, Чешка, Австралија, Демократска Република Конго, Јужноафриканска Република, Мадагаскар, Аргентина итн. [44]

Хемиски соединенија на ураниумот[уреди | уреди извор]

U Oxstufen.jpg
Реакции на ураниумот метал

Соединенијата на ураниумот со оксидациски број +4 се доста стабилни и имаат јонски карактер, а најстабилни и најважни соединенија се во кои е шестовалентен. Ураниумските (III) соединенија брзо оксидираат во воздухот или воводата. Во комплекси ураниумот има главно високи координациски броеви . [45]

Оксиди[уреди | уреди извор]

Создава бројни оксиди: UO, UO2, U3O8, U4O9 и UO3. На воздух е стабилен U3O9. Ураниев (IV) оксид (UO2) има кафени кристаликои тешко се топат во киселина, освен во азотна киселина. Со изложеност на воздух дава зелен U3O9. Ураниев (VI) оксид (UO3) е со црвено жолти хексагонскикристали. Амфотермен. Со потопување во киселини настанува жолт уранилион, UO22+ кој дава уранил соли и бројникомплексни соединенија.

Солите на многу оксидирани состојби на ураниумот се растворраат во вода и можат да се проучуваат воводни раствори. Најчестите јонски форми се U3+ (кафено-црвено), U4+ (зелено), UO+ 2 (нестабилно), и UO2+2 (жолто), за U(III), U(IV), U(V), и U(VI), како и. A

Изотопи[уреди | уреди извор]

Шема на брз оплоден реактор

Во природата се појавува смеса на изотопи, ураниум-238 (99,284 %), ураниум-235 (0,711 %), и многу мали количини ураниум-234 (0,0058 %). Сее распаѓа бавно, испуштајќи притоа алфа честички. Времето на полураспаѓање на ураниумот-238 е 4,47 милијарди години, а на ураниумот-235 е 704 милиони години и затоа е добар за радиометриско датирање.

Изотопот ураниум-238 е почетен ("родител") изотоп (4n + 2) на природната распадна низа на ураниумот а изотопот ураниум-235 е "родител" на актиниумска (4n + 3) распаѓачка низа. Поради примена во нуклеарната технологија изотопот ураниум-235 е посебно значаен. Цепењето на јадрото е предизвикано од неутронска фисија при која освен фрагменти на јадроро, алфа, бета и гама зрачење, се ослободува и енергија. Само изотопите ураниум-235, плутониум-239 и ураниум-233 можат ефикасно да впиваат неутрони, кои ќе предизвикаат цепење на јадрото. Затоа за нуклеарно гориво природниот ураниум треба да се обогати со изотопот ураниум-235 на поголема концентрација за да се овозможи што поефикасна нуклеарна синџир реакција.

Збогатувањето на ураниумот е сложен па затоа нуклеарното гориво е скапо. Еден од начините е со плинска дифузија UF6 низ цевки со мембрани. кај другите методи се оди на производство на ефикасниот изотоп плутониум-239 кој се произведува во брзи оплодни реактори со изложување на изотопот на ураниум-238 (обичен,незбогатен ураниум) на неутронски тек со кој се произведува изотопот на ураниум-239 кој пак со бета распаѓање преминува во изотопот плутониум-239.

Изложеност[уреди | уреди извор]

Човек може да биде изложен на ураниум (или на радон) преку вдишување прашина или внесување загадена вода или храна. количината на ураниум во воздухот обично емногу мала, сепак, луѓето кои работат во фабриките кои произведуваат фосфатни ѓубрива,живеат близу до владини институции кои изработуваат или тестираат оружја, живеат или работат во воени зони,или пак до рудници каде се ископува руда или се процесира ураниумот,можат да бидат изложени на влијанието на ураниумот.

Библиографија[уреди | уреди извор]

  • Емсли, Џон (2001) „Ураниум“.[46]
  • Сиборг, Глен Т. (1968). Ураниум. Енциклопедија на хемиските елементи[47]

Надворешни врски[уреди | уреди извор]

Наводи[уреди | уреди извор]

  1. Standard Atomic Weights 2013. Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights
  2. Morss, L.R.; Edelstein, N.M. and Fuger, J., уред (2006). The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements (3rd издание). Netherlands: Springer. ISBN 9048131464. 
  3. Proceedings of the conference on nuclear data evaluation methods and procedures. BNL-NCS 51363, vol. II. Upton, NY (USA): Brookhaven National Lab.. 1981. стр. 835 ff. https://www-nds.iaea.org/publications/indc/indc_usa_0085_II.pdf. конс. 6 август 2014 г. 
  4. Hoffman, D. C.; Lawrence, F. O.; Mewherter, J. L.; Rourke, F. M. (1971 г). Detection of Plutonium-244 in Nature. „Nature“ том  234 (5325): 132–134. doi:10.1038/234132a0. Bibcode1971Natur.234..132H. 
  5. „Uranium Isotopes“. http://www.globalsecurity.org/wmd/intro/u-isotopes.htm. конс. 14 март 2012 г. 
  6. „WWW Table of Radioactive Isotopes“. Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, US. http://ie.lbl.gov/toi/nucSearch.asp. 
  7. 7,0 7,1 7,2 Грешка во наводот: Погрешна ознака <ref>; нема зададено текст за наводите по име SciTechEncy.
  8. 8,0 8,1 8,2 8,3 8,4 8,5 8,6 Hammond, C. R. (2000). The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics (81st издание). CRC press. ISBN 0-8493-0481-4. http://www-d0.fnal.gov/hardware/cal/lvps_info/engineering/elements.pdf. 
  9. „Uranium“. Royal Society of Chemistry. http://www.rsc.org/periodic-table/element/92/uranium. 
  10. „Lead“. Royal Society of Chemistry. http://www.rsc.org/periodic-table/element/82/lead. 
  11. „Tungsten“. Royal Society of Chemistry. http://www.rsc.org/periodic-table/element/74/tungsten. 
  12. „Gold“. Royal Society of Chemistry. http://www.rsc.org/periodic-table/element/79/gold. 
  13. 13,0 13,1 uranium“. Columbia Electronic Encyclopedia (6th). Columbia University Press.
  14. 14,0 14,1 uranium“. Encyclopedia of Espionage, Intelligence, and Security. The Gale Group, Inc..
  15. Rollett, A. D. (2008). Applications of Texture Analysis. John Wiley and Sons. стр. 108. ISBN 0-470-40835-9. https://books.google.com/?id=KWGu-LYMYjMC&pg=PA108. 
  16. 16,0 16,1 16,2 Grenthe, Ingmar; Drożdżyński, Janusz; Fujino, Takeo; Buck, Edgar C.; Albrecht-Schmitt, Thomas E.; Wolf, Stephen F. (2006). „Uranium“. Morss, Lester R.; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean. The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements. 5 (3rd издание). Dordrecht, the Netherlands: Springer. стр. 52–160. doi:10.1007/1-4020-3598-5_5. http://radchem.nevada.edu/classes/rdch710/files/thorium.pdf. 
  17. „Development of DU Munitions“. Depleted Uranium in the Gulf (II). Gulflink, official website of Force Health Protection & Readiness. 2000. http://www.gulflink.osd.mil/du_ii/du_ii_tabe.htm#TAB_E_Development_of_DU_Munitions. 
  18. Emsley 2001, стр. 480.
  19. „Nuclear Weapon Design“. Federation of American Scientists. 1998. https://fas.org/nuke/intro/nuke/design.htm. конс. 19 февруари 2007 г. 
  20. 20,0 20,1 Грешка во наводот: Погрешна ознака <ref>; нема зададено текст за наводите по име BuildingBlocks479.
  21. "Statement regarding the Good Morning America broadcast," The Homer Laughlin China Co., 16 March 2011, accessed 25 March 2012.
  22. Emsley 2001, стр. 482.
  23. 23,0 23,1 23,2 23,3 Emsley 2001, стр. 477.
  24. Klaproth, M. H. (1789 г). Chemische Untersuchung des Uranits, einer neuentdeckten metallischen Substanz. „Chemische Annalen“ том  2: 387–403. 
  25. Uranium“. The American Heritage Dictionary of the English Language (4th). Houghton Mifflin Company.
  26. Péligot, E.-M. (1842 г). Recherches Sur L'Uranium. „Annales de chimie et de physique“ том  5 (5): 5–47. http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k34746s/f4.table. 
  27. De Gregorio A.: "A Historical Note About How the Property was Discovered that Hydrogenated Substances Increase the Radioactivity Induced by Neutrons", 2003.
  28. Nigro M: [1] "Hahn, Meitner e la teoria della fissione", 2004.
  29. Peter van der Krogt: [2] "Elementymology & Elements Multidict", 2009.
  30. J.E. Helmreich: "Gathering Rare Ores: The Diplomacy of Uranium Acquisition, 1943–1954", Princeton UP, 1986.
  31. Грешка во наводот: Погрешна ознака <ref>; нема зададено текст за наводите по име BuildingBlocks478.
  32. Helmreich, J.E. Gathering Rare Ores: The Diplomacy of Uranium Acquisition, 1943–1954, Princeton UP, 1986: ch. 10 ISBN 0-7837-9349-9
  33. „Северна Кореја ја изведе петтата нуклеарна проба, најсилна досега | Meta.mk“. meta.mk. http://meta.mk/severna-koreja-ja-izvede-pettata-nuklearna-proba-najsilna-dosega/. конс. 7 октомври 2017 г. 
  34. T. Warneke, I. W. Croudace, P. E. Warwick, R. N. Taylor: "A new ground-level fallout record of uranium and plutonium isotopes for northern temperate latitudes", journal = Earth and Planetary Science Letters, 2002.
  35. Newtan Samuel Upton: "Nuclear War 1 and Other Major Nuclear Disasters of the 20th Century"
  36. [3] "The Worst Nuclear Disasters", publisher=Time.com, 2009.
  37. eNauka. „Колку нуклеарно оружје поседува светот? - ЕНаука“, „ЕНаука“, 6 јануари 2016. (на en-US)
  38. [4] "History and Success of Argonne National Laboratory: Part 1", publisher=U.S. Department of Energy, Argonne National Laboratory, 1998., [5]
  39. „STR (Submarine Thermal Reactor) in "Reactors Designed by Argonne National Laboratory: Light Water Reactor Technology Development"“. U.S. Department of Energy, Argonne National Laboratory. 2012. http://www.ne.anl.gov/About/reactors/lwr3.shtml#fragment-2. конс. 25 јули 2012 г. 
  40. Seaborg 1968, стр. 773.
  41. "1956:Queen switches on nuclear power", work=BBC news, [6] 1956.
  42. „Најголемите нуклеарни несреќи | okno.mk“ (на mk). okno.mk. https://okno.mk/node/10412. конс. 7 октомври 2017 г. 
  43. Грешка во наводот: Погрешна ознака <ref>; нема зададено текст за наводите по име WNA-WUM.
  44. "Uranium", The McGraw-Hill Science and Technology Encyclopedia, publisher =The McGraw-Hill Companies, Inc.
  45. [12] "Uranij, U", Periodni sustav elemenata, 2011.
  46. John., Emsley, (2003, ©2001). Nature's building blocks : an A-Z guide to the elements. Oxford: Oxford University Press. ISBN 0198503407. OCLC 51316128. https://www.worldcat.org/oclc/51316128. 
  47. Seaborg, Glenn T. (1968). Uranium:The Encyclopedia of the Chemical Elements. Skokie, Illinois: Skokie, Reinhold Book Corporation. стр. 773-786. ISBN LCCCN 68-29938.