Учёные химического факультета МГУ нашли новый способ для эффективного извлечения соединений урана из отработавшего ядерного топлива. Учёные химического факультета МГУ нашли новый способ для эффективного извлечения соединений урана из отработавшего ядерного топлива.
Как добывается радиоактивный уран и для чего он используется?
| Обнаружен новый изотоп урана | Фото урановых скважин Горнорудный дивизион Росатома показал фотографии законсервированных скважин уранового месторождения Добровольное в Курганской области. |
| Сияющие кольца Урана попали на снимок «Джеймса Уэбба» | Учёные химического факультета МГУ нашли новый способ для эффективного извлечения соединений урана из отработавшего ядерного топлива. |
| Сияющие кольца Урана попали на снимок «Джеймса Уэбба» | При расщеплении ядра урана-235 выделяется огромное количество энергии (цепная реакция). |
55. Энергия связи. Дефект массы. Деление ядер урана. Цепная реакция
Сначала уран полностью покрыл Землю, но по истечении определенного времени, наслоения оттеснили элемент к ядру. "Одно из крупнейших месторождений урана в мире перешло под контроль "Росатома", "Путин стал хозяином казахстанского урана", "сделка с Россией привела к конфликту между. Синтез ядер тяжёлых элементов, включая уран, идёт, возможно, путём последовательных реакций захвата нейтронов в предсверхновых и при взрывах сверхновых звёзд. Уран, так же как и Юпитер, Сатурн, Нептун является газовым гигантом, никакого каменного ядра у нет и быть не может. Roman, при делении из ядра вылетают нейтроны, которые могут попасть в другие ядра урана и заставить поделиться их.
Росатом предоставил ТАСС свежие фото законсервированных урановых скважин
Но в условиях глобального потепления возникает явление под названием парниковый эффект. Суть этого эффекта всем известна: тепло с поверхности планеты никуда не уходит. И, с точки зрения исследователя, это в первую очередь означает недостаточное охлаждение для термоядерного реактора планеты. По его словам, в результате твёрдое внутреннее ядро Земли может расплавиться.
А если это произойдёт, оно станет единым целым со своей жидкой внешней частью и начнёт вращаться уже не самостоятельно, а вместе с ней. И под действием центробежной силы от этого вращения заблокированные сейчас в твёрдой структуре радиоактивные изотопы внутреннего ядра устремятся из центра в разные стороны во внешнее ядро. В какой-то момент, как утверждается, их там может накопиться так много, что этого хватит на запуск лавинообразной цепной реакции, то есть на ядерный взрыв.
В этом смысле одни только подозрения на вытянутость твёрдого, казалось бы, внутреннего ядра уже вызывают некий дискомфорт. Но и это ещё не всё: австралийский учёный писал, что тревогу за состояние земных недр вызывает таяние полярных ледников. Он рассуждал так: поскольку полярные регионы практически не реагируют даже на радикальные сезонные изменения погоды на всей остальной планете, их вполне можно считать довольно равнодушными к увеличению средней температуры на планете на какие-нибудь доли градуса.
Планетолог излагает причины, по которым мы должны исследовать его уже сейчас. Что произойдет, если в Солнечной системе появится Суперземля 17. Астролог представил прогноз для России до 2037 года 01. До сих пор остается загадочным факт, как планеты и звезды возможно оказывают определенное воздействие на людей или на события.
Для расследования инцидента создана комиссия. Проведены замеры радиационного фона, он составил 0,17 мкЗв, что соответствует природным значениям. В «Росатоме» добавили, что обедненный гексафторид урана побочный продукт переработки гексафторида урана в обогащенный уран в 1,7 раза менее радиоактивен, чем природный уран, и не несет никакой угрозы для здоровья людей.
Соответственно, снижается и цена. Хомячки с лопатами уже не нужны.
А значит метод можно применять и в тяжелых климатических условиях. Радон и пыль нас перестают беспокоить. Выкачиваемый раствор также содержит по минимуму лишних компонентов, что значительно упрощает вопрос радиоактивного загрязнения. Влияние на окружающую среду Печальный пример. Суть в том, что в отходах добычи встречается много сульфидов, которые при наличии воды и кислорода дают нам серную кислоту. В случае заброшенных подземных шахт, изменение водных потоков делает этот процесс неизбежным. Более того, среди сульфидов встречаются и токсичные металлы медь, алюминий, мышьяк, ртуть. При попадании всей этой радости в речку, пить и жить в ней уже не рекомендуется. Грусть вторая.
После выделения из руды урана у нас остается куча ненужного мусора в твердой и жидкой форме. Он включает в себя как не добываемые нами радиоактивные элементы торий, радий , так и недособранный уран. Если все это просто свалить в кучу, то, как мы уже знаем, гамма-излучение и постоянно выделяющийся радон который, вообще говоря, образуется из радия могут нанести серьезный вред окружающей среде. Грусть третья, касается метода подземного выщелачивания. Пользуясь этим методом мы почти не получаем мусора, и не загрязняем воздух. Но процесс неизбежно вызывает загрязнение подземных вод.
Перегрев планеты: После землетрясения в Турции в мире заговорили об опасности взрыва ядра Земли
К такому выводу пришли астрономы, повторно проанализировав данные космического корабля "Вояджер". Статья опубликована в журнале Journal of Geophysical Research: Planets. В том числе результаты исследования других ледяных лун и малых планет Солнечной системы, таких как Энцелад, Плутон и его спутник Харон, Церера. Исследователи пришли к выводу, что четыре наиболее крупных спутника Урана могли сохранить под своей поверхностью жидкость до настоящего времени: за счет тепла от распада радиоизотопов в сочетании со сниженной теплопроводностью внешней оболочки.
Мантии Титании и Оберона способны выделять горячие флюиды, что, возможно, делает океаны достаточно теплыми для потенциальной обитаемости.
Сейчас перед учёными и технологами стоит задача разработать не только экономически выгодный, но и безопасный способ переработки ОЯТ. И именно поэтому такие работы поддерживаются национальным проектом «Наука и университеты» как приоритетные.
Коллектив сотрудников кафедр радиохимии, органической и физической химии химического факультета МГУ создал новый вариант соединения на основе фенантролина для извлечения урана из отработанного ядерного топлива с помощью экстракции. Учёные продемонстрировали высокую ёмкость предложенного лиганда по урану. Её можно сравнить с экстрагентами, которые используются в промышленности.
В России переработка ядерного топлива реализуется по схеме замкнутого ядерно-топливного цикла: «После того как отработавшее топливо извлекают из реактора, из него выделяют уран и плутоний, чтобы снова использовать их как источник энергии. Помимо этих двух элементов, извлекают различные высокоактивные элементы например, америций и кюрий. Это необходимо для того, чтобы захоронить отходы с меньшей радиоактивностью, — рассказывает один из авторов работы, сотрудник кафедры радиохимии химического факультета МГУ Светлана Гуторова.
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. А в тяжелых случаях — опорно-двигательного аппарата, сердечно-сосудистой, репродуктивной, нервной систем. К сожалению, в истории уже бывали прецеденты утечки гексафторида урана, в том числе в водную среду. Но исследования не показали признаков превышения безопасных концентраций ни радиоактивных, ни физико-химических веществ», — резюмировала врач Демьяновская. На Уральском электрохимическом комбинате УЭХК, входит в «Росатом» в Новоуральске Свердловская область взорвался баллон с обедненным гексафторидом урана.
Лицензия на разработку Эльконского месторождения было приостановлено в связи с резким падением цен на урановую продукцию. Уран обесценился из-за остановки ряда проектов АЭС на фоне аварии на атомной станции «Фукусима». Тогда же физик, эколог-общественник Российского социально-экологического союза Андрей Ожаровский обнаружил в Алданском районе отвалы, которые относятся к категории радиоактивных отходов.
Любой может приехать на это место и получить те же данные, что и я. Но я бы, конечно, не рекомендовал, ведь там не только жара и комары, дозу облучения получите конскую. Все это называется радиационной аномалией, или возможное место размещения радиоактивных отходов», — говорит представитель Российского социально-экологического союза.
Ученые России обнаружили что ядра водорода в тысячи раз тверже ядер урана и плутония.
Ученые обнаружили экстремально высокую емкость соединений для извлечения урана из топлива. В США возобновили обогащение урана, но пока нет ни одного реактора, который бы смог «переварить» его без взрыва. Космический корабль будет годами летать вокруг Урана, собирая наблюдения за такими особенностями, как магнитное поле, которое, вероятно, питает светящиеся полярные сияния. В данном разделе вы найдете много статей и новостей по теме «уран». Все статьи перед публикацией проверяются, а новости публикуются только на основе статей из рецензируемых. Дело в том, что огромный объем тепла, которое выделяет уран, заставляет жидкую часть земного ядра двигаться.
«Более продуктивный и безопасный»: академик РАН — о работах по созданию замкнутого ядерного цикла
При попадании нейтрона ядро урана раскалывается на два крупных ядра с сопоставимыми зарядами и массами. «Произошла разгерметизация резервуара с обеднённым гексафторидом урана объёмом 1 куб. м. В результате механического воздействия погиб один человек», — сообщили РИА «Новости». Так как дочерние ядра могут возникать в возбужденном состоянии, то распад урана 238 сопровождается гамма-излучением. Roman, при делении из ядра вылетают нейтроны, которые могут попасть в другие ядра урана и заставить поделиться их.
Сделан беспрецедентный снимок Урана
Объем емкости составлял один кубометр, при разгерметизации то ли пострадал, то ли погиб один человек. 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.
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. А значит метод можно применять и в тяжелых климатических условиях.
Радон и пыль нас перестают беспокоить. Выкачиваемый раствор также содержит по минимуму лишних компонентов, что значительно упрощает вопрос радиоактивного загрязнения. Влияние на окружающую среду Печальный пример. Суть в том, что в отходах добычи встречается много сульфидов, которые при наличии воды и кислорода дают нам серную кислоту.
Поэтому этот изотоп используется как топливо в ядерных реакторах , а также в ядерном оружии. Выделение изотопа 235U из природного урана — сложная технологическая проблема см. Изотоп 238U способен делиться под влиянием бомбардировки высокоэнергетическими нейтронами , эту его особенность используют для увеличения мощности термоядерного оружия используются нейтроны, порождённые термоядерной реакцией.
Уран-233 , искусственно получаемый в реакторах из тория торий-232 захватывает нейтрон и превращается в торий-233, который распадается в протактиний-233 и затем в уран-233 , может в будущем стать распространённым ядерным топливом для атомных электростанций уже сейчас существуют реакторы, использующие этот нуклид в качестве топлива, например, KAMINI в Индии и производства атомных бомб критическая масса около 16 кг. Уран-233 также является наиболее перспективным топливом для газофазных ядерных ракетных двигателей. Тепловыделяющая способность урана править Полное использование заключённой в уране потенциальной энергии пока технически невозможно. Величина выделившейся в ядерном реакторе полезной энергии урана характеризуется понятием глубины выгорания. Глубина выгорания — это суммарная энергия, отданная килограммом урана за все время работы в реакторе, от свежего топлива до утилизации. Иногда её приводят в пересчёте к реакторному урану того обогащения, которое загружается в реактор, не учитывая обеднённый уран в отвалах обогатительных производств, а иногда в пересчёте на природный уран. Глубина выгорания ограничена особенностями конкретного типа реактора, конструктивной целостностью топливной матрицы и накоплением паразитных продуктов ядерных реакций.
Существуют проекты значительно более полного использования урана за счёт трансмутации урана-238 в плутоний. Наиболее проработанным является проект так называемого замкнутого топливного цикла на основе реакторов на быстрых нейтронах. Также развиваются проекты на основе гибридных термоядерных реакторов.
Он считает, что угроза химического поражения новоуральцам не грозит. Если вещество выйдет за пределы цеха, то оно просто рассеется в воздухе. Важно, что произошло внутри и сколько именно человек пострадало, — сказал физик. Он отметил, что радиационная опасность этого инцидента намного ниже, чем химическая. Радиационная опасность не такая большая, — подчеркнул Дмитрий Горчаков. Ранее «Росатом» официально прокомментировал ЧП на предприятии в Новоуральске. Специалисты провели замеры радиационного фона.
Физики открыли изотоп уран-241
Известно, что такие взаимодействия приводят к многонуклонному переносу, при котором изотопы меняют местами нейтроны и протоны. В результате столкновения образовалось большое количество фрагментов, которые исследователи изучили, чтобы определить их состав. Они нашли свидетельства существования 19 тяжелых изотопов, содержащих от 143 до 150 нейтронов. Каждый из них был измерен с использованием времяпролетной масс-спектрометрии, метода, который включает определение массы движущегося иона путем отслеживания времени, необходимого для прохождения заданного расстояния, когда известно его начальное ускорение. Исследовательская группа отметила, что большинство измеренных ими изотопов никогда ранее не измерялись.
Он отметил, что радиационная опасность этого инцидента намного ниже, чем химическая.
Радиационная опасность не такая большая, — подчеркнул Дмитрий Горчаков. Ранее «Росатом» официально прокомментировал ЧП на предприятии в Новоуральске. Специалисты провели замеры радиационного фона. Сейчас проводится санитарная обработка цеха, остальные работают в обычном режиме. Он составил 0,17 мкЗв, что соответствует природным значениям.
Сформирована комиссия, устанавливаются причины инцидента, — написали в телеграм-канале «Росатома».
В России переработка ядерного топлива реализуется по схеме замкнутого ядерно-топливного цикла: «После того как отработавшее топливо извлекают из реактора, из него выделяют уран и плутоний, чтобы снова использовать их как источник энергии. Помимо этих двух элементов, извлекают различные высокоактивные элементы например, америций и кюрий. Это необходимо для того, чтобы захоронить отходы с меньшей радиоактивностью, — рассказывает один из авторов работы, сотрудник кафедры радиохимии химического факультета МГУ Светлана Гуторова. Сейчас для переработки урана и плутония на предприятиях применяют технологию PUREX: сначала их извлекают из топлива, а затем разделяют с помощью окислительно-восстановительной реакции в смеси водной и органической фаз. Это не очень удобно, так как многие элементы, которые находятся в ОЯТ, могут окисляться и восстанавливаться. Следовательно, они также перемещаются по фазам вместе с ураном и плутонием. Поэтому исследователи пытаются найти другие механизмы и схемы выделения этих элементов.
Технология представляет собой двухступенчатую схему: на первом этапе из топлива селективно экстрагируют уран, а затем извлекают минорные актиниды из азотнокислого раствора ОЯТ.
Могут быть и другие факторы, о которых мы не знаем, — объяснил Ожаровский. В данном контексте физик-ядерщик напомнил о том, что в 2019 году над реактором был установлен второй «саркофаг» — «Новая защитная оболочка». Он отметил, что тогда ученые надеялись «захоронить и забыть» об устройстве, но, к сожалению, реакция повторилась. Случаев возобновления ядерных реакций столь крупного масштаба не было зафиксировано в истории до текущего момента, заключил эксперт. Ранее в СМИ сообщалось о том, что ученые предупредили о начале новых ядерных реакций в Чернобыле.