Ширина альфа-распада урана-214 и урана-216, извлеченных исследователями, явно отклоняется от систематической тенденции и примерно вдвое превышает ширину распада известного полоний-ториевого нуклида.
Россия прибрала к рукам казахстанский уран… Или нет?
Новость про то, что Великобритания намерена передать Украине боеприпасы с обедненным ураном, всколыхнула умы общественности и политиков. Уран-214 подвержен ускоренному альфа-распаду, при котором он теряет сразу по два протона и нейтрона, что говорит о сильном взаимодействии между субатомными частицами в этом изотопе. В 1896 году, исследуя уран, французский учёный Антуан Анри Беккерель случайно открыл радиоактивный распад. Новости Новости. Ура́н-235 (англ. uranium-235), историческое название актиноура́н — радиоактивный нуклид химического элемента урана с атомным номером 92 и массовым числом 235.
Rn распад - фото сборник
Смоленская АЭС. В 1940 году Г. Флеров и К. Петржак обнаружили, что деление урана может происходить спонтанно, без всякого внешнего воздействия, правда, период полураспада гораздо больше, чем при обычном альфа-распаде.
Поскольку при таком делении тоже получаются нейтроны, если не дать им улететь из зоны реакции, они-то и послужат инициаторами цепной реакции. Именно это явление используют при создании атомных реакторов. Зачем нужна атомная энергетика?
Зельдович и Харитон были в числе первых, кто посчитал экономический эффект атомной энергетики «Успехи физических наук», 1940, 23, 4. В настоящий момент еще нельзя сделать окончательных заключений о возможности или невозможности осуществления в уране ядерной реакции деления с бесконечно разветвляющимися цепями. Если такая реакция осуществима, то автоматически осуществляется регулировка скорости реакции, обеспечивающая спокойное ее протекание, несмотря на огромное количество находящейся в распоряжении экспериментатора энергии.
Это обстоятельство исключительно благоприятно для энергетического использования реакции. Приведем поэтому — хотя это и является делением шкуры неубитого медведя — некоторые числа, характеризующие возможности энергетического использования урана. В случае медленных нейтронов стоимость "урановой" калории если исходить из вышеприведенных цифр будет, принимая во внимание, что распространенность изотопа U235 равна 0,007, уже лишь в 30 раз дешевле "угольной" калории при прочих равных условиях».
Первую управляемую цепную реакцию провел в 1942 году Энрико Ферми в Чикагском университете, причем управляли реактором вручную — задвигая и выдвигая графитовые стержни при изменении потока нейтронов. Первая электростанция была построена в Обнинске в 1954 году. Помимо выработки энергии первые реакторы работали еще и на производство оружейного плутония.
Сейчас большинство реакторов работают на медленных нейтронах. Обогащенный уран в виде металла, сплава, например с алюминием, или в виде оксида складывают в длинные цилиндры — тепловыделяющие элементы. Их определенным образом устанавливают в реакторе, а между ними вводят стержни из замедлителя, которые и управляют цепной реакцией.
Со временем в тепловыделяющем элементе накапливаются реакторные яды — продукты деления урана, также способные к поглощению нейтронов. Когда концентрация урана-235 падает ниже критической, элемент выводят из эксплуатации. Однако в нем много осколков деления с сильной радиоактивностью, которая уменьшается годами, отчего элементы еще долго выделяют значительное количество тепла.
Их выдерживают в охлаждающих бассейнах, а затем либо захоранивают, либо пытаются переработать — извлечь несгоревший уран-235, наработанный плутоний он шел на изготовление атомных бомб и другие изотопы, которым можно найти применение. Неиспользуемую часть отправляют в могильники. В так называемых реакторах на быстрых нейтронах, или реакторах-размножителях, вокруг элементов устанавливают отражатели из урана-238 или тория-232.
Они замедляют и отправляют обратно в зону реакции слишком быстрые нейтроны. Замедленные же до резонансных скоростей нейтроны поглощают названные изотопы, превращаясь соответственно в плутоний-239 или уран-233, которые могут служить топливом для атомной станции. Так как быстрые нейтроны плохо реагируют с ураном-235, нужно значительно увеличивать его концентрацию, но это окупается более сильным потоком нейтронов.
Несмотря на то что реакторы-размножители считаются будущим атомной энергетики, поскольку дают больше ядерного топлива, чем расходуют, — опыты показали: управлять ими трудно. Сейчас в мире остался лишь один такой реактор — на четвертом энергоблоке Белоярской АЭС. Как критикуют атомную энергетику?
Если не говорить об авариях, то основным пунктом в рассуждениях противников атомной энергетики сегодня стало предложение добавить к расчету ее эффективности затраты по защите окружающей среды после выведения станции из эксплуатации и при работе с топливом. В обоих случаях возникают задачи надежного захоронения радиоактивных отходов, а это расходы, которые несет государство. Есть мнение, что если переложить их на себестоимость энергии, то ее экономическая привлекательность пропадет.
Существует оппозиция и среди сторонников атомной энергетики. Ее представители указывают на уникальность урана-235, замены которому нет, потому что альтернативные делящиеся тепловыми нейтронами изотопы — плутоний-239 и уран-233 — из-за периода полураспада в тысячи лет в природе отсутствуют. А получают их как раз вследствие деления урана-235.
Если он закончится, исчезнет прекрасный природный источник нейтронов для цепной ядерной реакции. В результате такой расточительности человечество лишится возможности в будущем вовлечь в энергетический цикл торий-232, запасы которого в несколько раз больше, чем урана. Теоретически для получения потока быстрых нейтронов с мегаэлектронвольтными энергиями можно использовать ускорители частиц.
Однако если речь идет, например, о межпланетных полетах на атомном двигателе, то реализовать схему с громоздким ускорителем будет очень непросто. Исчерпание урана-235 ставит крест на таких проектах. Что такое оружейный уран?
Это высокообогащенный уран-235. Его критическая масса — она соответствует размеру куска вещества, в котором самопроизвольно идет цепная реакция, — достаточно мала для того, чтобы изготовить боеприпас. Такой уран может служить для изготовления атомной бомбы, а также как взрыватель для термоядерной бомбы.
Какие катастрофы связаны с применением урана? Энергия, запасенная в ядрах делящихся элементов, огромна. Вырвавшись из-под контроля по недосмотру или вследствие умысла, эта энергия способна натворить немало бед.
Две самые чудовищные ядерные катастрофы случились 6 и 8 августа 1945 года, когда ВВС США сбросили атомные бомбы на Хиросиму и Нагасаки, в результате чего погибли и пострадали сотни тысяч мирных жителей. Катастрофы меньшего масштаба связаны с авариями на атомных станциях и предприятиях атомного цикла. Первая крупная авария случилась в1949 году в СССР на комбинате «Маяк» под Челябинском, где нарабатывали плутоний; жидкие радиоактивные отходы попали в речку Течу.
В сентябре 1957 года на нем же произошел взрыв с выбросом большого количества радиоактивного вещества. Через одиннадцать дней сгорел британский реактор по наработке плутония в Уиндскейле, облако с продуктами взрыва рассеялось над Западной Европой. К наиболее масштабным последствиям привели аварии на Чернобыльской АЭС 1986 и АЭС в Фукусиме 2011 , когда воздействию радиации подверглись миллионы людей.
Первая засорила обширные земли, выбросив в результате взрыва 8 тонн уранового топлива с продуктами распада, которые распространились по Европе. Вторая загрязнила и спустя три года после аварии продолжает загрязнять акваторию Тихого океана в районах рыбных промыслов.
Можно ли увидеть, как распадается атом урана? Красота Можно увидеть разлет продуктов распада Распад урана — это даже не атомный, а ядерный процесс. А ядро по размерам в 20 тысяч раз меньше атома и в 5 млн раз меньше длины волны видимого света.
Второй вариант. Он рассчитан на случаи, когда руда залегает чуть глубже и приходится копать шахту. Как правило, больше двух километров не копают, иначе уже неэффективно по цене. При добыче на глубине в активную игру вступает радон. Его нужно постоянно отслеживать, ловить, выкачивать и подавать хомячкам в шахты свежий воздух. Про пыль тоже не забываем. Ужесточение техники безопасности и усложненный механизм добычи увеличивают затратность данного метода по сравнению с первым. Проблема отходов сохраняется. Третий метод. Метод подземного выщелачивания МПВ. Значительно отличается от первых двух. Сперва к урановой залеже бурится скважина не глубже 600 м. Затем в нее начинает подаваться раствор серной кислоты, который связывает частицы урана выщелачивание. Полученный раствор выкачивается на поверхность и уже из него извлекается, после чего обрабатывается, уран. Достоинства данного метода заключаются в значительном упрощении организации процесса. Соответственно, снижается и цена. Хомячки с лопатами уже не нужны.
Вот, например, уран 235 распадается на различные элементы, и это не все: Ученые точно определяют на какие элементы и в каких пропорциях распадается тот или иной атом. Определяют время полураспада того или иного атомного ядра. Все это определяется в экспериментальных исследованиях. Оказывается, что время полураспада для различных элементов разное. Одни из них распадаются за микросекунды, а другие за миллионы лет. К сожалению, наука не знает почему распад вообще происходит. Лежит какая-то кучка атомов соответствующего вещества и вдруг одно из массы ядер распадается. Чем это ядро отличается от соседних ядер? Очевидно, что без причины не может быть следствия, в данном случае распад ядра. Ученые даже не могут сказать — внутренняя это или внешняя причина. Некоторые пытаются ответить на данный вопрос, но как-то нечетко и не до конца. Например, пост наука пишет: Почему происходит распад ядра? Ядро атома состоит из нуклонов — нейтронов и положительно заряженных протонов. Существуют силы, которые связывают между собой нуклоны в ядре. Но его устойчивость зависит от того, сколько нуклонов оно содержит. Если ядро слишком тяжелое, то есть перегружено протонами или нейтронами, то оно будет менее устойчивым. Вам стало понятно — почему ядро распалось? Мне — нет. Если оно перегружено, то почему в одном случае оно распадается через доли секунды, в другом через часы, а в третьем через годы. Почему ядерные, которые удерживали нуклоны вместе, вдруг так ослабли, что ядро распалось? Точнее силы не ослабли, а превратились в противоположные и растолкнули фрагменты ядра. В уране, с которым экспериментировал Резерфорд, все ядра с одинаковым числом нуклонов, но одно ядро распадается сейчас, это фиксирует счетчик, другое распадется завтра, а какое-то может распадется через тысячу или миллион лет. А потом распадаются не только слишком тяжелые ядра, но и легкие ядра. Как видите половина ядер водорода распалось за 12,3 года, а когда остальные распадутся известно одному Богу. Получается, что устойчивость ядра не зависит прямо от его перегруженности.
Справочник химика 21
| Ядерное топливо. Что же происходит с ним внутри реактора? | Пикабу | Ура́н-235 (англ. uranium-235), историческое название актиноура́н — радиоактивный нуклид химического элемента урана с атомным номером 92 и массовым числом 235. |
| Химический элемент уран: интересные факты | Поскольку масса покоя тяжёлого ядра урана больше суммы масс покоя осколков, образующихся в результате распада, то реакция деления протекает с выделением энергии. Вычислить эту энергию можно по аналогии с энергией связи. |
Деление ядер урана. Цепная ядерная реакция
Снаряды с обедненным ураном летят на расстояние до двух километров и пробивают толстую броню. Лента новостей. arXiv: ледяные гиганты Уран и Нептун на 10% состоят из метана.
Физики создают новый изотоп урана
Определите максимальную массу нептуния, которая может быть получена из данного образца урана. Другие продукты распада урана высокорадиоактивны, но как раз поэтому ценны. Уран-214 подвержен ускоренному альфа-распаду, при котором он теряет сразу по два протона и нейтрона, что говорит о сильном взаимодействии между субатомными частицами в этом изотопе. Уран-235 распадается, вследствие чего выделяется большое количество тепловой энергии.
Эффект просушки: что происходит с радиоактивной лавой под реактором в Чернобыле
Можно ли увидеть, как распадается атом урана? Красота Можно увидеть разлет продуктов распада Распад урана — это даже не атомный, а ядерный процесс. А ядро по размерам в 20 тысяч раз меньше атома и в 5 млн раз меньше длины волны видимого света.
Основным способом добычи урана с 2010 г. С целью гарантированного долгосрочного сырьевого обеспечения отраслевых потребностей в уране «Росатом» приобрёл канадскую компанию Uranium One и консолидировал на её основе высокоэффективные урановые активы в Казахстане и других странах. За последние 8 лет производство Uranium One выросло почти в 5 раз, что позволило выйти на четвёртое место в мире среди урановых компаний. Также в 2012 году появилялась информация о возможном слиянии урановых подразделений BHP Billiton и Rio Tinto и доведения совместной добычи до 8000 тонн в год. Уран из вторичных источников Вторичными источниками традиционно считаются — запасы из ядерного оружия, от переработки отработанного топлива и повторного обогащения хвостов остатков от первоначального обогащения. Повторное обогащение отвалов, критично взаимно и неотъемлемо для использования оружейного урана в мирных целях.
Все имеющиеся на их территории боеголовки они обязались ликвидировать или передать России.
Но в 1939 г. Ган и Ф. Штрассман смогли показать, что при поглощении нейтрона ядром урана происходит вынужденная реакция деления. Как правило, ядро делится на два осколка, при этом высвобождается 2-3 нейтрона см. Кривая зависимости относительного выхода изотопов, образующихся при облучении урана-235 медленными нейтронами, от массового числа — симметрична и по форме напоминает букву «M». Два выраженных максимума этой кривой соответствуют массовым числам 95 и 134, а минимум приходится на диапазон массовых чисел от 110 до 125. Таким образом, деление урана на осколки равной массы с массовыми числами 115—119 происходит с меньшей вероятностью, чем асимметричное деление [5] , такая тенденция наблюдается у всех делящихся изотопов и не связана с какими-то индивидуальными свойствами ядер или частиц, а присуща самому механизму деления ядра.
В докладе, подготовленном советскими специалистами для Международного агентства по атомной энергии выделялось четыре стадии выбросов: На первой в атмосферу произошел выброс диспергированного топлива из реактора. Состав радионуклидов соответствовал составу в облученном топливе и включал в себя изотопы урана, плутония, иода-131, цезия-134, цезия-137, стронция-90, теллура; Вторая стадия длилась с 26 апреля по 2 мая 1986 года. Мощность выбросов уменьшалась благодаря работе ликвидаторов, которые тушили графит. Состав радионуклидов оставался таким же. За пределы реактора выбрасывалось мелкодиспергированное топливо. На третьей стадии увеличилась мощность выбросов продуктов деления. В начале выносился преимущественно йод, затем состав опять приблизился к составу облученного топлива. На четвертой стадии — после 6 мая — количество выбросов начало резко сокращаться из-за действий ликвидаторов и ряда химических процессов на месте аварии. Как отмечается в докладе, 6 мая объем выбросов был в 80 раз меньше, чем 5 мая, и в 120 раз меньше, чем 26 апреля. Однако сравнивать две этих трагедии не совсем корректно. В Хирасиме порядка 700 грамм урана стали источником излучения, тогда как в Чернобыле АЭС была рассчитана на 180 тонн радиоактивного топлива, а непосредственно реакция затронула по некоторым данным 2 тонны урана. Состав излучения на ЧАЭС Уран У урана есть несколько радиоактивных изотопов — уран-238 период полураспада -4,4 млрд лет и уран — 235 полураспад — 0,7 млрд лет. Ядовит, в человеке при длительном контакте способен вызывать различные заболевания, в особенности почек и печени. Радиоактивен, однако из-за очень долгого периода полураспада, его радиоактивность не так сильна. В частности, альфа-излучения урана-235 не способно преодолеть ороговевшую человеческую кожу. Плутоний Плутоний-238 и Плутоний-239 — радиоактивные элементы, по степени своей опасности превосходящие уран. Биологический период полувыведения из костей — 100 лет, из печени — 40 лет. Максимальным безопасным количеством плутония, попавшего в организм человека, считается 0,0075г. При этом плутоний представляет серьезную опасность, только если источник попал внутрь организма — с пищей или водой. Альфа-излучение плутония достаточно слабое и не способно поразить человека. Самым опасным является вдыхание плутония, так как он оседает в легких. Йод-131 Радиоактивный изотоп с периодом полураспада 8,04 суток. Полный распад — 80 суток. Попадает в организм с воздухом и скапливается в щитовидной железе. После аварии на Чернобыльской АЭС у 4 тысяч человек был диагностирован рак щитовидной железы. Как отмечают специалисты, в основном йод-131 попадал в организм людей с радиоактивной пищей, например, с молоком, мясом или овощами, которые подверглись заражению. Причиной заболеваний в большинстве случаев было легкомысленное отношение людей к радиации и непонимание, почему они не могут употреблять в пищу продукты, выращенные у себя во дворе. Период полураспада цезия — 30 лет, полного распада — 300 лет. Цезий накапливается в организме человека, в тканях, в кишечнике.