Так как дочерние ядра могут возникать в возбужденном состоянии, то распад урана 238 сопровождается гамма-излучением. Синтез ядер тяжёлых элементов, включая уран, идёт, возможно, путём последовательных реакций захвата нейтронов в предсверхновых и при взрывах сверхновых звёзд. Лента новостей Друзья Фотографии Видео Музыка Группы Подарки Игры. Господство ГАЗПРОМА закончено: Молдова переходит американский СПГ? В США впервые обогатили уран. Борис Марцинкевич.
Добыча урана из отработавшего ядерного топлива
Отечественная матрица уже прошла испытания на реальных радиоактивных растворах, которые образуются на наших радиохимических комбинатах. Есть ещё варианты избавления от ядерных отходов. В частности, разрабатываются технологии, которые позволяют выделять и фракционировать содержащиеся в отходах элементы. Существенная их часть относится к платиновым элементам, в США и России из таких отходов получают палладий. Также, чтобы не хранить тот же америций под землёй на протяжении тысяч лет, его трансмутируют превращают в более короткоживущие и неопасные изотопы.
Наша страна имеет очень хороший авторитет на международной арене в плане строительства новых атомных станций. Ранее мы говорили об отечественной технологии разделения америция и отделения его от других веществ. Так вот, мы первые придумали такую технологию. Я считаю это важным достижением.
Цель российских учёных — создать инновационный пурекс-процесс, более продуктивный и безопасный в ядерном и экономическом отношении, а также уменьшить затраты, объёмы и состав получаемых радиоактивных отходов. Сейчас также ощущается дефицит уранового сырья, поэтому российские учёные разрабатывают способ выделения урана из морской воды. Известно, что в Мировом океане растворены миллиарды тонн урана, что выше его подтверждённых запасов на суше. Что это за наука и какие ещё области она охватывает?
Речь шла о радиоактивном распаде атомов, имеющихся в природе элементов, а также о возможности делать элементы радиоактивными в определённых условиях. Исследователи не только открыли само явление радиоактивного распада, но и выделили первый радиоактивный элемент — радий. Так появилась радиохимия. Это открытие тогда взволновало весь мир.
До Второй мировой войны учёные во всё мире, в том числе в нашей стране, изучали радиацию — оказалось, что человек, сам того не зная, всегда имел дело с радиоактивностью. Дело в том, что космическое излучение тоже частично состоит из радиоактивных или возбуждённых атомов. Со временем учёные смогли определить, что даже нерадиоактивный материал может стать радиоактивным при облучении частицами, которые рождаются при распаде или в искусственных ускорителях частиц. После 1940-х годов широкое распространение, в том числе в СССР, получили атомные реакторы.
Первая атомная электростанция была запущена в России в 1954 году в Обнинске. В качестве топлива для таких станций и сейчас используют чистый обогащённый уран или смесь урана и плутония. Реакторный зал Обнинской АЭС.
Только в Солнце происходит синтез, а в Земле — деление. И больше половины этого радиуса а именно 3470 километров занимает ядро. Вообще о внутренней структуре планеты учёные составляют представление на основе того, как сквозь неё проходят ударные волны во время землетрясений: они как минимум по-разному идут через материалы с разной плотностью. Некоторые учёные убеждены, что благодаря сейсмологии мы довольно хорошо изучили кору и мантию Земли, но вот картина происходящего в ядре получается очень нечёткой по той простой причине, что ядро находится очень глубоко.
Один из таких учёных — австралийский геофизик Том Дж. После произошедшего недавно в Турции и Сирии в мире стали вспоминать его публикацию 20-летней давности написана в 2001 году под названием "Второго шанса нет? Может ли Земля взорваться в результате глобального потепления? В ней говорится, что, в принципе, по поводу ядра Земли можно с достаточной уверенностью говорить о трёх вещах. Первое: внутренняя часть ядра радиусом 1220 километров — твёрдая. Второе: окружающая его остальная часть ядра — жидкая.
Силикаты, кристаллизуясь, всплывали в магме, плотность которой за счет железа была выше. Соединения же тяжелых актиноидов, выделяясь из расплава по мере роста давления и кристаллизуясь, оседали на внутреннее твердое железоникелевое ядро планеты. Из сейсмологических исследований известно, что переходная зона между внешним жидким и внутренним твердым ядром Земли толщиной 2—3 км имеет мозаичную структуру. При этом основными структурными элементами являются относительно тонкие взвешенные слои протяженностью до нескольких десятков километров. Возможно, именно они и являются областями концентрации тяжелых радиоактивных элементов. Не можешь найти — моделируй! Когда речь идет о процессах на глубинах в тысячи километров, следует иметь в виду, что, с одной стороны, они недоступны непосредственному экспериментальному исследованию, с другой — их не всегда возможно изучать и в лабораторных установках, где трудно создать аналогичные физические условия. Но в современной науке существует еще один универсальный инструмент познания — компьютерное моделирование. В 2005 г. Задача была не из легких, поскольку методы теории реакторов традиционно применяются для расчета процессов длительностью максимум в годы, а здесь потребовалось просчитывать интервалы в миллиарды лет! Согласно их идее при кристаллизации магматического океана происходило «гравитационное разделение вещества по плотности», в результате которого силикаты, кристаллизуясь, всплывали, а соединения тяжелых актиноидов оседали на внутреннее ядро планеты. В дальнейшем сконцентрировавшаяся таким образом масса актиноидов, и в первую очередь соединения урана, играла роль ядерного реактора, генерирующего энергию, обусловленную цепными реакциями деления. К сожалению, в самой основе этой занимательной гипотезы лежит недоразумение. Кристаллизация каких-либо соединений актиноидов в виде самостоятельных минеральных фаз, которые могли бы погружаться в недра планеты, в магматическом океане невозможна. Прежде всего, это обусловлено исключительно низкими концентрациями урана и других актиноидов в протопланетном веществе. При кристаллизации расплава, который возникает на основе такого вещества, весь уран распределяется в кристаллической решетке породообразующих минералов или на их границах в виде примеси, как и многие другие редкие и рассеянные элементы. Конечно, образование скоплений редких элементов в природе возможно вспомним, например, самородное золото , только это происходит в коре и не в результате кристаллизации магматических расплавов, а за счет разгрузки гидротермальных растворов, транспортирующих эти элементы и сбрасывающих их при изменении физических условий. В ходе геологических процессов зарождающиеся в недрах планеты магматические расплавы вследствие более низкой плотности по сравнению с твердым веществом перемещаются к поверхности. В тех случаях, когда они прорываются на поверхность, возникает вулкан. Когда такой расплав застревает на глубине и кристаллизуется в магматической камере, образуется твердое магматическое тело, называемое интрузивом. Дифференциация вещества по плотности при формировании магматических тел принципиально ничем не отличается от такой дифференциации при затвердевании расплава в магматическом океане. Однако кристаллизующиеся силикаты магния и железа в этих расплавах вопреки предположению авторов обсуждаемой гипотезы не всплывают, а тонут, потому что их плотность всегда выше плотности жидкой фазы. Утверждая, что плотность магмы увеличится за счет железа, авторы упускают из виду, что в магматическом океане металл сразу образует самостоятельную жидкую фазу, не смешивающуюся с силикатной, которая опустится на дно задолго до начала кристаллизации силикатов. Возвращаясь к интрузивам, заметим, что никаких скоплений минералов, сложенных актиноидами, на дне соответствующих магматических камер нет, несмотря на то, что концентрация урана как в самих интрузивных телах, так и в исходных расплавах зачастую на два порядка превосходит его концентрацию в протопланетном веществе и магматическом океане. Все происходит ровно наоборот: основная часть урана концентрируется в остаточной жидкости, которая, как правило, собирается в верхней части магматической камеры, после того как основной объем расплава уже затвердел. Поэтому, даже если бы в этих последних порциях расплава и возникли какие-то тяжелые урансодержащие минералы, опускаться им было бы некуда. Конечно, для объективной оценки обсуждаемой гипотезы необходимы исследования специалистов в различных областях науки. Что касается геологической составляющей, то я считаю, что предложенная концепция пока не подтверждается фактическим материалом. Пушкарев, д. Расчеты показали, что теоретически существуют разные сценарии работы реактора. По некоторым из них его активность могла давно прекратиться, по другим — продолжаться до настоящего времени. Максимальная продолжительность возможна в режиме воспроизводства делящихся нуклидов. В результате содержание легко делящегося урана-235 поддерживается на достаточно высоком уровне, и получается реактор-размножитель на быстрых нейтронах. Ряд глобальных явлений на Земле носит циклический характер с периодом в сотни тысяч и миллионы лет. О причинах этих колебаний нет единого мнения. По обломочным окаменевшим моренам и ледниково-морским осадкам, обнаруженным на всех континентах, ученые восстановили ледниковую историю Земли за последние 2,5 млрд лет. В течение этого времени Земля пережила четыре ледниковые эры, каждая эра состояла из ледниковых периодов, а период — из ледниковых эпох. Периодичность потеплений-похолоданий, соответствующая смене ледниковых эпох, составляет около 100 тыс. Подробнейшая информация о палеоклимате получена при бурении ледниковых щитов в Антарктиде. Каково значение этого факта? Дело в том, что изверженные породы, застывая, намагничиваются в соответствии с существующим на тот момент направлением магнитного поля. Таким образом, эта «законсервированная» в породе намагниченность наглядно продемонстрировала, что в прошлом поле было другим. Замеры следов магнитного поля в горных породах различного возраста показали, что на протяжении геологической истории Земли оно меняло знак много-много раз. Инверсии происходили через интервалы времени от десятков тысяч до миллионов лет средний период — 250 тыс. Почему происходит смена магнитных полюсов? Магнитное поле планеты формируется благодаря циркуляции расплавленного железа во внешнем ядре. Движение электропроводящей жидкости в магнитном поле создает самоподдерживающуюся систему, своего рода геодинамо.
Он смещен относительно урана на четыре позиции в таблице Менделеева и может быть получен путем двух альфа-распадов. Однако ученые в действительности столкнулись с той же трудностью, что и открыватели радия, супруги Кюри. Радий и барий химически очень похожи и отличаются лишь скоростью осаждения из раствора. Хан и Штрассман раз за разом проверяли по этому методу полученный при облучении урана «радий», и он регулярно вел себя как барий. В конце концов, они даже проверили метод на настоящем радии из магазина, — и он вел себя нормально. Тогда физики поняли, что произошел «взрыв» атомного ядра, но не поверили в это. Будучи «химиками-ядерщиками», довольно близкими к физике, мы пока не можем заставить себя принять этот шаг, который противоречит всему предыдущему опыту в физике», — писали они в научной статье, опубликованной в журнале Naturwissenschaften перед Рождеством 1938 года. Вдобавок, возникала еще одна проблема. Но откуда может взяться эта энергия? Иными словами, деление ядра урана высвобождало колоссальную энергию «из ниоткуда». Именно с этим был связан шок физиков от доклада Бора в январе 1939 года, выступавшего с согласия Хана и Штрассмана. Стало ясно, что при определенных манипуляциях из куска металла можно извлечь в тысячи раз больше энергии, чем из нефти или газа. И с одной стороны, эту энергию можно извлекать постепенно и использовать, например, для производства электричества. Если же заставить ее выделяться скачком, то произойдет взрыв, мощность которого придется измерять тысячами тонн тротила. Оставалось лишь понять, как заставить эту энергию выделяться, — и к большому счастью для человечества, впервые это сумели сделать не в нацистской Германии. Что касается золота и средневековой алхимии, то его и правда можно получить из более легких и неблагородных элементов за счет реакций ядерного синтеза. Это удалось подтвердить в ходе экспериментов: например, в 1947 году американские физики получили 35 мкг золота из 100 мг ртути, сейчас оно хранится в Чикагском музее науки и промышленности.
Смех старых алхимиков
- На уральском предприятии разгерметизировался баллон с обедненным гексафторидом урана
- Перегрев планеты: После землетрясения в Турции в мире заговорили об опасности взрыва ядра Земли
- Элементы: Элемент, повлиявший на ход истории – уран
- Элементы: Элемент, повлиявший на ход истории – уран
Аналитики оценили перспективы отказа США от российского урана для АЭС
По сути, это отходы, которые образуются при переработке гексафторида урана в обогащенный уран. Таким мнением с корреспондентом URA. Радиационной опасности это вещество, как правило, не представляет. Но все равно важно отслеживать изменения радиоактивного фона на предприятии и за его пределами. Гораздо большую угрозу для здоровья человека в этом случае несут химические свойства обедненного гексафторида урана. При взрыве происходит выброс фтора и фтористоводородной кислоты — они обладают токсическим воздействием на человека», — говорит Демьяновская. По ее словам, газообразный фтор является мощным раздражителем для слизистой оболочки верхних дыхательных путей.
Высокие концентрации химикатов могут угнетать функцию почек и даже спровоцировать острую почечную недостаточность с нарушениями водно-электролитного баланса и интоксикацией продуктами азотистого обмена», — отмечает врач-невролог.
Уран 238, как и все изотопы урана, радиоактивен. Ядро этого элемента содержит 92 протона и 146 нейтронов. Это ядро нестабильно и с некоторой вероятностью может самопроизвольно распадаться, превращаясь в ядро атома тория. При этом испускается альфа-частица. Образующееся в результате альфа-распада урана-238 ядро тория также нестабильно и испытывает бета-распад. В конце цепочки превращений получаются стабильные изотопы свинца. Так как дочерние ядра могут возникать в возбужденном состоянии, то распад урана 238 сопровождается гамма-излучением.
В рамках своего эксперимента ученые выстреливали ядрами урана-238 по ядрам платины-198, что провоцирует многонуклонный перенос, изменяющий позиции протонов и нейтронов.
Столкновения породили большое количество новый фрагментов, включая 19 тяжелых изотопов, имеющих в своей структуре до 150 нейтронов. После этого изотопы претерпели изменения посредством времяпролетной масс-спектрометрии, фиксирующей время прохождения определенного расстояния заряженным ионом. Фото: Pixabay В рамках данного эксперимента исследователи получили значительное количество изотопов, которые ранее не становились предметами изучения специалистов.
Была поставлена задача изготовить и испытать два агрегата по схеме Циппе-Штеенбека. За дело взялись горячо, однако уже в первом квартале 1953-го работу прекратили, не доводя до испытаний: стало ясно, что предложенная конструкция не годится для серийного производства. Газовая диффузия.
Использует разницу в скоростях движения молекул газа, содержащего различные изотопы урана гексафторид урана. Различная масса обуславливает различную скорость молекул, так что легкие проходят мембрану с тонкими порами по диаметру сравнимыми с размерами молекул быстрее тяжелых. Степень обогащения каждой ступени очень мала, так что необходимы тысячи ступеней. Это приводит к огромному потреблению энергии и высокой стоимости разделения. Центрифуга Циппе была не первой советской машиной подобного назначения. Еще во время войны в Уфе другой немец, Фриц Ланге, бежавший из Германии в 1936 году, изготовил громоздкий аппарат на подшипнике.
Однако специалисты, знакомые с перипетиями атомного проекта в СССР и США, отмечают одно безусловное достижение группы Штеенбека — оригинальную конструкцию опорного узла: ротор опирался на стальную иглу, а эта игла — на подпятник из сверхтвердого сплава в масляной ванне. И вся эта хитроумная конструкция удерживалась специальной магнитной подвеской в верхней части ротора. Его раскрутка до рабочей скорости также производилась посредством магнитного поля. Советский конкурент В то время как проект группы Штеенбека потерпел фиаско, в феврале того же 1953 года была выведена на рабочие обороты газовая центрифуга с жестким ротором конструкции советского инженера Виктора Сергеева. За год до этого Сергеев с группой специалистов из особого КБ Кировского завода, где он тогда работал, был командирован в Сухуми для ознакомления с экспериментами Штеенбека и его команды. Но доктор Штеенбек проявил категоричность: «Они станут тормозить поток, вызывать турбулентность, и никакого разделения не будет!
Но мне она в голову не приходила…» Газовое центрифугирование с помощью быстро вращающегося ротора закручивает поток газа таким образом, что молекулы, содержащие более тяжелые изотопы урана, центробежная сила отбрасывает к внешним краям, а более легкие — ближе к оси цилиндра. Центрифуги объединяют в каскады, подавая с выхода каждой ступени частично обогащенный материал на вход следующей ступени — так удается получать уран даже очень высокой степени обогащения. Центрифуги просты в обслуживании, надежны и характеризуются умеренным энергопотреблением. Метод используется в России и странах Европы. По словам Олега Чернова, Циппе перед отъездом в Германию имел возможность ознакомиться с опытным образцом центрифуги Сергеева и гениально простым принципом ее работы. Оказавшись на Западе, «хитрый Циппе», как его нередко называли, запатентовал конструкцию центрифуги в 13 странах.
Первые лица в советском атомном ведомстве, узнав о таком интеллектуальном коварстве, шум поднимать не стали — если следовать официальной версии, «чтобы не вызывать подозрений и повышенного интереса к этой теме у военно-технической разведки США». Пусть, мол, думают, что Советы довольствуются неэкономичным, как и у них, газодиффузионным методом… В 1957 году, переехав в США, Циппе построил там работающую установку, воспроизведя по памяти опытный образец Сергеева.
На российском предприятии по обогащению урана произошло ЧП. Есть жертвы
Наиболее распространенным минералом урана считается урановая смолка, которая также известна как настуран. Помимо самого урана, в состав этого минерала входят радий, актиний, полоний и другие элементы — продукты радиоактивного распада его изотопов. Настуран — минерал, содержащий в себе уран Так как уран является радиоактивным металлом, его месторождения можно найти при помощи оборудования для измерения уровня радиации. Но добыча этого металла — очень опасная затея, потому что радиация вредит человеческому здоровью.
Так как уран играет очень большую роль в современной промышленности, без его добычи никуда. Существует три основных вида добычи урана: открытый, применяемый в случаях, когда урановая руда находится на поверхностных слоях земной коры. Рабочие копают бульдозерами большую яму, загружают руду в грузовики и отправляют в перерабатывающий комплекс; подземный, применяемый при глубоком расположении радиоактивного материала.
Рабочие бурят вертикальную шахту глубиной до двух километров и поднимают руду при помощи специальных грузовых лифтов. Порода измельчается и очищается от примесей, в результате чего остается только осадок солей урана — он называется желтый кек yellow cake и после процесса прокаливания превращается в закись-окись урана, которым торгуют на бирже; скважинное подземное выщелачивание, которое в корне отличается от первых двух способов. В этом случае рабочие бурят 6 скважин по углам шестиугольника, через которые в руду закачивают серную кислоту.
После этого, в центре фигуры бурят еще одну дыру, которая используется для извлечения насыщенного солями урана раствора. Он пропускается через специальные колонны, чтобы соли урана остались только на специальной смоле. Далее из смолы изготавливается желтый кек, а из него — закись-окись урана.
Процесс добычи урана из карьера Опасность урана для здоровья человека Уран опасен не только потому, что обладает ионизирующим излучением — он является тяжелым металлом, имеющим свойство накапливаться в организме. Ионизирующее излучение провоцирует развитие раковых заболеваний, что многим из нас уже хорошо известно. А накапливание в организме тяжелых металлов ведет к их разрушению: в опасности находятся головной мозг, сердце, легкие, почки и другие важные органы человеческого организма.
Как сообщили в экстренных службах, в результате ЧП погиб один человек. Картина дня.
Но он «живет» всего 40 минут, прежде чем распадается на другие элементы. Новый изотоп, уран-241, имеет 92 протона как и все изотопы урана и 149 нейтронов, что делает его первым новым богатым нейтронами изотопом урана, открытым с 1979 года. Хотя у атомов данного элемента всегда одинаковое количество протонов, разные изотопы или версии этих элементов могут содержать разное количество нейтронов в ядрах. Чтобы считаться богатым нейтронами, изотоп должен содержать больше нейтронов, чем обычно для этого элемента.
Как сообщает журнал International Immunopharmacology, долгое… SCMP: создана РЛС для обнаружения самолётов-невидимок Китайские ученые совершили прорыв в области обнаружения невидимых для радаров американских самолетов, таких как F-22, F-35 и B-21, что создает серьезную угрозу для военного превосходства США в регионе Тихого океана. Фото Новое исследование впервые выявило жизненно важную роль углекислого газа CO2 в определении продолж... Да, в самое ближайшее время - 44.
Врач предупредила о последствиях для здоровья после утечки урана на свердловском заводе «Росатома»
Альфа-излучение само по себе в самом деле почти безопасно, оно через листок бумаги не проходит. Но это когда снаружи. Но при использовании сердечник снаряда разрушается, создавая огромное количество радиоактивной пыли. И если такая пылинка попала внутрь и задержалась - рак гарантирован. Альфа-частицы ядра атома гелия имеют по меркам микромира огромную массу и вылетают из ядра урана-238 с скоростью порядка 10 тысяч километров в секунду. Сталкиваясь с близлежащими тканями организма, альфа-частицы производят в них необратимые изменения. И потом, когда они осядут на землю, они будут продолжать попадать в организм живущих на этой территории с пылью поднимаемой ветром, и с продуктами питания на этой территории выращенными.
Так что между химическим элементом и планетой Уран нет ничего общего. Планета Уран является газовым гигантом Уран является самой холодной планетой Солнечной системы, минимальная температура на которой составляет -224 градуса Цельсия. Площадь поверхности Урана составляет примерно 8,1 миллиарда квадратных километров, а ее масса в 14,5 раза превосходит массу Земли. Он является очень крупным газовым гигантом и на его фоне Земля кажется очень маленькой.
Как и Нептун, эта планета окрашена в синий цвет — о причине такой окраски можно почитать в статье «Ученые объяснили, почему Уран и Нептун окрашены в разные оттенки синего». Сравнение размеров Урана и Земли Читайте также: Уран пахнет тухлыми яйцами — доказано астрономами Как добывается уран? Уран является редким радиоактивным металлом, по распространенности он находится на 38 месте. Его довольно много в земной коре, однако он очень рассеян и не образует мощных месторождений.
В чистом виде он практически не встречается, поэтому его выделяют из минералов. Наиболее распространенным минералом урана считается урановая смолка, которая также известна как настуран. Помимо самого урана, в состав этого минерала входят радий, актиний, полоний и другие элементы — продукты радиоактивного распада его изотопов. Настуран — минерал, содержащий в себе уран Так как уран является радиоактивным металлом, его месторождения можно найти при помощи оборудования для измерения уровня радиации.
Но добыча этого металла — очень опасная затея, потому что радиация вредит человеческому здоровью. Так как уран играет очень большую роль в современной промышленности, без его добычи никуда. Существует три основных вида добычи урана: открытый, применяемый в случаях, когда урановая руда находится на поверхностных слоях земной коры. Рабочие копают бульдозерами большую яму, загружают руду в грузовики и отправляют в перерабатывающий комплекс; подземный, применяемый при глубоком расположении радиоактивного материала.
Это поможет снизить риски, которые связаны с утилизацией радиоактивных материалов. Результаты исследования, выполненного в рамках Национального проекта «Наука и университеты» и поддержанного грантом Минобрнауки России и грантом РНФ, опубликованы в журнале Inorganic Chemistry. Развитие атомной промышленности принесло человечеству не только самый энергоемкий вид топлива, но и риски, которые связаны с использованием и утилизацией радиоактивных материалов. Основной процесс ядерного реактора — бомбардировка изотопа урана-235 нейтронами. В результате этого ядро делится на более мелкие части и выпускает несколько нейтронов, которые дальше участвуют в реакции деления. Когда реактор прекращает работу, то в отработанном ядерном топливе ОЯТ остаются радионуклиды разной степени активности. Некоторые из них можно извлечь и использовать снова, другие необходимо правильно утилизировать, чтобы не нанести вред окружающей среде.
Сейчас перед учеными и технологами стоит задача разработать не только экономически выгодный, но и безопасный способ переработки ОЯТ.
По мнению авторов, временные характеристики рассчитанного импульсного режима можно соотнести с рядом периодических явлений, наблюдаемых на поверхности Земли, таких как глобальные изменения климата или смена магнитных полюсов. Откуда летят геонейтрино? Сторонники точки зрения, что Земля является ядерным реактором, сегодня связывают особые надежды с электронным антинейтрино. Нейтрино практически не реагируют с веществом и поэтому обладают огромной проникающей способностью, почти без потерь проходя через все тело Земли. Их регистрация — сложная научная и техническая задача. В течение двух лет ученые зафиксировали 152 события, но после отсечения фона осталось всего 25 — по одному в месяц.
Главными источниками фона оказались промышленные реакторы Японии и Южной Кореи. Полное число антинейтрино может быть частично связано с мощностью действующего геореактора и частично — с естественным распадом различных нестабильных ядер в недрах Земли. Из данных KamLAND следует, что полная плотность потока геонейтрино составляет примерно 16 млн частиц в секунду на кв. Это соответствует источнику тепла, порождаемого ядерными реакциями, мощностью от 24 до 60 ТВт. Первое из двух чисел оказалось близким к величине «избыточного» тепла, излучаемого Землей, о котором шла речь выше. И многие специалисты склоняются к мнению, что это объяснение наиболее правдоподобно. Энергетические спектры нейтрино, образующихся при делении разных ядер, отличаются.
Русов с коллегами выполнили компьютерное моделирование и определили спектральные составляющие геонейтрино от различных внутренних источников — урана-238, тория-232, плутония-239. Суммарную мощность геореактора они оценили в 30 ТВт. Результаты этой работы также свидетельствуют в пользу импульсного режима размножения. Этой темой активно занимаются и геологи, и химики, и физики, и математики. Так, в Институте геологии и минералогии СО РАН разработана модель термохимического плюма — канала, заполненного магматическим расплавом, который простирается из земных недр до поверхности Н. Добрецов, А. Кирдяшкин, А.
Кирдяшкин, 2001, 2004. Данные по удельным расходам излияния магм мантийных плюмов за последние 150 млн лет, а также их корреляция с инверсиями магнитного поля Земли Larson, Olson, 1991 подтверждают наш тезис, что плюмы зарождаются на ядро-мантийной границе. Плюм формируется при обязательном наличии теплового потока из жидкого ядра. Изучение тепло- и массообмена на подошве термохимического плюма и взаимодействия канала плюма со свободными конвективными течениями в мантии приводит к заключению, что источник тепла действительно расположен в ядре, как и предполагают авторы гипотезы глубинного геореактора. Что касается изотопного состава гелия, то повышенное содержание гелия-3, обнаруженное в плюмах, указывает на то, что в ядре Земли идут какие-то процессы, связанные с ядерными превращениями. Но, к сожалению, мы очень мало знаем о том, что происходило в начальный момент формирования планеты, и существовал ли, как считают авторы, «океан магмы». Поэтому вопрос о скоплениях актиноидов в ядре еще предстоит разрешить.
Причиной же климатических изменений, о которых упоминают авторы статьи, на мой взгляд, не могут быть колебания температуры в ядре Земли. Ведь глубинные температурные флуктуации передаются на поверхность мантийными конвективными течениями примерно через 100 млн лет, а плюмы могут донести эти изменения за 1—5 млн лет. За это время флуктуации с периодом всего 100 тыс. В любом случае модель природного ядерного реактора на границе внутреннего и внешнего ядра интересна геологам уже тем, что не противоречит имеющимся знаниям в области геодинамики и фактам плюмового магматизма. Безусловно, предложенная гипотеза подлежит дальнейшей разработке, и достоверность ее должны подтвердить новые геологические, геофизические и геохимические данные о планете Земля. Кирдяшкин, д. Для решения этой и других задач предполагается создать глобальную сеть детекторов.
Подобный опыт у международного научного сообщества уже есть: в 2005 г. Таким образом, в ближайшее десятилетие планируется зарегистрировать геонейтрино в нескольких точках земного шара. Объединение данных разных детекторов позволит наконец установить точное месторасположение источников этих частиц внутри нашей планеты и даст еще один довод «за» или «против» гипотезы «ядерной топки» Земли. Вместо послесловия Известно, что на атомной электростанции может произойти взрыв, если не регулировать ход цепной реакции в реакторе. Есть веские основания полагать, что в далеком прошлом по разным причинам — внутренним или внешним, например при столкновении с астероидом, — медленные ядерные реакции в недрах Земли могли трансформироваться во взрывные. Если бы взорвался весь уран Земли, событие было бы эквивалентно взрыву тротила в количестве, сравнимом с массой планеты! И Земля перестала бы существовать.
Однако даже теоретически трудно представить механизм, по которому бы земной уран мог сконцентрироваться и одновременно прореагировать. Но взрыва даже нескольких процентов актиноидов вполне достаточно, чтобы отделить от Земли фрагмент размером с Луну. Ведь большие тела Солнечной системы образовались из одного протопланетного облака, поэтому и содержание радиоактивных элементов в них может быть схожим. Все планеты, вероятно, прошли стадию гравитационного разделения вещества по плотности, в результате которого тяжелые актиноиды могли сконцентрироваться в их недрах. Катастрофические ядерные события хорошо объясняют ряд так называемых нерегулярностей в Солнечной системе, казалось бы, ничем между собой не связанных. Среди них аномально большая масса спутника Земли — Луны, малая масса Марса, обратное суточное вращение Венеры, множество хаотично движущихся астероидов и комет...
Как добывается радиоактивный уран и для чего он используется?
Росатом, как всегда, тщательно скрывает информацию о любых происшествиях. Пиарщики Росатома тут же заверили, что радиационная обстановка на заводе и за его пределами в норме. То естественно, она и должна быть в норме. Потому что ОГФУ — очень слаборадиоактивное вещество. Его опасность совсем в другом. Хотя, напомним, специалисты Минсредмаша после аварии в Чернобыле тоже утверждали, что ничего не произошло.
Так что с них станется. Немного технических подробностей для понимания всей глубины проблемы, которую Росатом создал всем жителям России. В природном уране большое количество изотопа урана-238 и очень незначительное количество урана-235. Однако именно уран-235 используется в качестве «топлива» для атомных станций, а также является начинкой ядерных бомб. Выделить обычными химическими или физическими способами уран-235 из урановой руды практически невозможно.
Для этого требуются колоссальные энергетические ресурсы и время. На сегодня практически на всех обогатительных производствах используется метод центрифугирования, когда газообразные соединения двух изотопов «прогоняются» через быстро вращающиеся центрифуги, в которых изотопы разделяются на тяжелые и легкие. Проблема, однако, в том, что практически все газообразные соединения урана существуют только при высоких температурах. Что требует гораздо более высоких требований, в том числе по безопасности. Гексафторид урана UF6 — единственное соединение урана, переходящее в газообразное состояние при температуре 56 градусов Цельсия.
Процесс добычи урана из карьера Опасность урана для здоровья человека Уран опасен не только потому, что обладает ионизирующим излучением — он является тяжелым металлом, имеющим свойство накапливаться в организме. Ионизирующее излучение провоцирует развитие раковых заболеваний, что многим из нас уже хорошо известно. А накапливание в организме тяжелых металлов ведет к их разрушению: в опасности находятся головной мозг, сердце, легкие, почки и другие важные органы человеческого организма. А если уран попадает в организм беременной женщины или ребенка, могут возникнуть серьезные проблемы в развитии. Опасные частицы урана могут проникнуть в тело самыми разными способами: при заглатывании, вдыхании и даже через трещины на коже. Уран может нанести серьезный вред здоровью Что такое обогащение урана? В природном уране содержится три изотопа: уран-238, уран-235 и уран-234.
Выше я уже отметил, что большая часть земного урана представляет собой изотоп 238, который достаточно стабилен и не способен к самостоятельному поддержанию цепной ядерной реакции. Чтобы создать ядерное топливо, среди всех изотопов нужно выделить именно изотоп уран-235 — этот процесс и называется обогащением урана. Уран-235 является самым ценным изотопом Разделить изотопы очень сложно. Несмотря на это, именно на разнице в массе атомов изотопов и заключается суть большинства методов обогащения. Самый простой и распространенный способ разделения изотопов — это газовая диффузия. Технология подразумевает помещение газообразного соединения урана в центрифугу, где инерция заставляет тяжелые молекулы концентрироваться у стенки центрифуги. Известно, что 235-й изотоп немного легче 238-го из-за разницы в количестве нейтронов в ядре, поэтому во время работы центрифуги он остается в середине, а более тяжелые липнут к стенкам.
Газовые центрифуги для обогащения урана Где добывается больше всего урана? Уран можно найти практически в любой точке земного шара, но лидерами по его добыче являются Австралия, Канада и Казахстан.
Степень обогащения одной газовой центрифуги невелика, поэтому их объединяют в последовательные каскады, в которых обогащенное сырье с выхода каждой центрифуги подается на вход следующей, а обедненное - на вход одной из предыдущих. При достаточном количестве центрифуг в каскаде можно получить очень высокую степень обогащения. Правда, четверть века спустя в США все-таки решили перейти с газовой диффузии на центрифуги. Первая попытка не удалась — в 1985 году, когда были установлены первые 1300 машин, разработанные в Оук-Риджской национальной лаборатории, правительство США закрыло программу. По плану смонтировать 96 каскадов по 120 «волчков» предполагалось еще в 2005 году, но и к концу 2012 года проект все еще не запущен в коммерческую эксплуатацию. Лазерное разделение изотопов урана основано на том, что молекулы, содержащие различные изотопы, имеют немного различные энергии возбуждения. Облучив смесь изотопов лазерным лучом строго определенной длины волны, можно ионизовать только молекулы с нужным изотопом, после чего разделить изотопы с помощью магнитного поля.
Лазерная сепарация имеет низкое энергопотребление, низкую стоимость и высокую степень обогащения поэтому она используется сейчас для получения малых количеств сверхчистых изотопов , однако пока существуют проблемы с производительностью, со сроком службы лазеров и отбором обогащенного материала без остановки процесса. Секретные иголки А тем временем в СССР, в малоприметном местечке Верх-Нейвинск на Среднем Урале, в обстановке строжайшей секретности монтировалась первая опытная линия разделительных газовых центрифуг. Исаак Кикоин еще в 1942 году сталкивался с газовой центрифугой конструкции Ланге и даже испытывал ее в своей лаборатории в Свердловске. Тогда эксперименты желаемых результатов не дали, и академик скептически относился к самой возможности создания промышленных газовых центрифуг. Главной бедой самых первых установок была их недолговечность. И хотя вращались они поначалу со скоростью «всего» 10000 оборотов в минуту, совладать с огромной кинетической энергией ротора было далеко не просто. Чтобы они еще и размножались?! При центрифужном методе разделения за счет высокой скорости вращения создается центробежная сила, превышающая силу тяготения Земли в сотни тысяч раз. За счет этого более тяжелые молекулы гексафторида урана-238 «сбиваются» на периферии вращающегося цилиндра, а более легкие молекулы гексафторида урана-235 концентрируются возле оси ротора.
Через раздельные выводные трубопроводы типа трубок Пито, о которых говорил советский инженер Сергеев немцу Штеенбеку газ, содержащий изотопы U-238, выводится «в отвал», а обогащенная фракция с возросшим содержанием урана-235 перетекает в следующую центрифугу. Каскад таких центрифуг, содержащий сотни и тысячи машин, позволяет быстро увеличивать содержание легкого изотопа. Условно говоря, их можно назвать сепараторами, на которых превращенное в газ урановое сырье гексафторид урана, UF6 с низким содержанием изотопа U-235 последовательно переводят из консистенции парного молока в сливки и сметану. Но к концу 1980-х на четырех советских комбинатах «насепарировали» столько оружейного урана, что его запасы на складах и в готовых ядерных зарядах были признаны избыточными, и производство высокообогащенного урана для военных целей было прекращено. По первоначальным расчетам, толщина наружных стенок корпуса центрифуги должна была быть 70 мм — как танковая броня. Попробуй такую махину раскрути… Но методом проб и ошибок нашли-таки компромиссное решение. Был создан специальный сплав — прочнее и легче стали.
Смертельная доза может быть получена при нахождении в течение десяти минут в зоне с концентрацией всего 216 миллиграмм ГФУ на кубометр. Можно превращать ГФУ в тетрафторид урана путем его «сжигания» на самом деле восстановления в водородном пламени. Однако эта технология пока существует в форме эксперимента, она потенциально опасна серьезными утечками и взрывами, а главное — она очень дорогая. Поэтому во всем мире, и Россия не исключение, гексафторид урана превращают в твердую форму и просто хранят в огромных металлических контейнерах под открытым небом. На заводах, занимающихся обогащением урана, таких контейнеров накоплены десятки тысяч. Объем одного контейнера — 12,5 тонн ГФУ. Толщина стенки контейнера — 1 сантиметр. Повторим: контейнеры просто лежат под открытым небом и ржавеют. Их, естественно, периодически осматривают. Вопрос тщательности осмотра остается открытым. Существуют десятки научных работ, прогнозирующих последствия разгерметизации одного контейнера. Сценарии описаны различные, но позитивных среди них нет. Самый плохой вариант — разгерметизация контейнера в верхней его части, с достаточно большим отверстием, при жаркой летней погоде и ветре. В этом случае зона химического заражения может исчисляться десятками километров, и люди в этой зоне получат тяжелейшие отравления. Испаряясь, гексафторид бурно реагирует с влагой воздуха, образованием твердого уранилфторида UO2F2 и газообразного фтористого водорода HF. Оба вещества также крайне токсичны и относятся, как и ГФУ, к первому классу опасности.
Добыча урана из отработавшего ядерного топлива
В «Росатоме» заявили, что инцидент на Уральском электрохимическом комбинате, где произошла разгерметизация баллона с обедненным гексафторидом урана. Космический корабль будет годами летать вокруг Урана, собирая наблюдения за такими особенностями, как магнитное поле, которое, вероятно, питает светящиеся полярные сияния. Космический телескоп NASA Джеймс Уэбб прислал новые снимки Урана, сделанные с помощью камеры ближнего инфракрасного диапазона. Беспрецедентное технологическое лидерство России в атомной отрасли, как и в случае с отечественной технологией центрифужного обогащения урана, которая в десять раз. Стандартная модель предполагает, что Уран состоит из трех частей: в центре — небольшое каменное ядро, затем — ледяная оболочка, снаружи — водородно-гелиевая атмосфера. В «Росатоме» заявили, что инцидент на Уральском электрохимическом комбинате, где произошла разгерметизация баллона с обедненным гексафторидом урана.
«Росатом»: ЧП с обедненным гексафторидом урана на Урале не угрожает населению
В.Ф. Анисичкин с соавторами предложили обоснованную гипотезу, согласно которой местом критической концентрации урана и тория могла быть поверхность твердого внутреннего ядра. Джо Байден заявил, что США впервые самостоятельно смогли произвести 90 килограммов обогащённого урана. Из все того же школьного курса многие из нас помнят и классическое описание цепной реакции деления: нейтрон ударил в ядро урана, развалил его на части. Сначала уран полностью покрыл Землю, но по истечении определенного времени, наслоения оттеснили элемент к ядру. Исследователи выстрелили ядрами урана-238 в ядра платины-198. В основе ядерной энергетики лежит одно интересное свойство ядер урана и некоторых других элементов: если мы выстрелим в такое ядро нейтроном (и попадём), то оно сначала поглотит.
Ученые России обнаружили что ядра водорода в тысячи раз тверже ядер урана и плутония.
| «Росатом»: ЧП с обедненным гексафторидом урана на Урале не угрожает населению | Видео-стенд из светодиодных панелей для экспозиции "Магия деления ядра Урана" в павильоне "Атом на службе Родины" парка "Патриот". |
| Как добывается радиоактивный уран и для чего он используется? - | В США возобновили обогащение урана, но пока нет ни одного реактора, который бы смог «переварить» его без взрыва. |
| Врач предупредила о последствиях для здоровья после утечки урана на свердловском заводе «Росатома» | Нейтроны, излучаемые ядрами урана, вызывают деление других ядер урана с появлением новых нейтронов — так происходит самоподдерживающаяся цепная реакция, благодаря. |
«Он химически опасен». Физик-ядерщик объяснил, чем грозит чрезвычайное происшествие в Новоуральске
Уран, так же как и Юпитер, Сатурн, Нептун является газовым гигантом, никакого каменного ядра у нет и быть не может. Ученые обнаружили экстремально высокую емкость соединений для извлечения урана из топлива. В этом случае уран на 90% перерабатывается в энергию и после облучения и окончания цикла отработанное топливо выгружается из реактора и перерабатывается. В основе ядерной энергетики лежит одно интересное свойство ядер урана и некоторых других элементов: если мы выстрелим в такое ядро нейтроном (и попадём), то оно сначала поглотит.