После того, как уран добыли и облучили данным способом, ядро такого изотопа увеличивает успешность деления, из-за которого испускается больше нейтронов. При оптимальных условиях при делении одного ядра урана-235 можно будет получить 1,25 ядра нового оружейного плутония-239 из урана-238. Поглотив лишний нейтрон, ядро урана возбуждается и приобретает вытянутую форму.
Как добывается радиоактивный уран и для чего он используется?
Четыре крупнейших спутника Урана, вероятно, содержат слой океана между ядром и ледяной коркой. При попадании нейтрона ядро урана раскалывается на два крупных ядра с сопоставимыми зарядами и массами. Эксперт пояснил, почему Гринпис заблуждается и какую опасность на самом деле может представлять обедненный уран.
Уран: последние новости
NASA собирается отправить флагманскую миссию для изучения планеты-гиганта. Экспедиция покажет, как планета, ее кольца и спутники формировались и развивались на протяжении миллиардов лет, а также раскроет другие загадки, связанные с экзопланетами. Какие цели преследуют ученые? Уран полон научных загадок. Почему он вращается почти на боку? Как у него образовалось сложное магнитное поле? Почему он холодный и голубо-зеленый? В более широком смысле изучение Урана может дать представление о планетах, вращающихся вокруг других звезд. Из более чем 5000 известных экзопланет наиболее распространенные имеют размер именно такой, как у Урана.
Резерфорд и его ученик Фредерик Содди осознали, что при распаде одни химические элементы превращаются в другие, причем всегда по одному и тому же закону: при альфа-распаде вещество смещается на две позиции назад в таблице Менделеева, и атомная масса уменьшается на 4; при бета-распаде вещество смещается вперед на одну позицию, но атомная масса остается неизменной.
Так, «выстреливая» альфа-частицей, уран превращается в торий, торий — в радий, радон — в полоний, полоний — в свинец. Испуская бета-частицу, торий превращался проактиний, актиний в торий, а висмут — в полоний. Также оказалось, что химически идентичные атомы радиоактивных материалов могут распадаться с разной скоростью и иметь разную массу ядра — такие модификации химических элементов назвали изотопами. С такими данными на руках нетрудно было понять, что все химические вещества в действительности имеют одну природу, а ядра их атомов состоят из одинаковых компонентов. Физики 1930-х годов пришли к выводу, что ядро любого атома напоминает жидкую каплю, состоящую из определенного количества протонов и нейтронов. Подобно жидкости, эта капля может дробиться и сливаться, отчего химические элементы и переходят один в другой. Так, если отщепить от радия два протона, получится радон, а два протона — это ядро атома гелия. Химические свойства атома зависят от числа протонов в ядре, а существование изотопов объясняется разным количеством нейтронов. В 1920—1930-х годах физики открыли множество трансмутаций, причем не только с металлами.
Например, азот в ходе эксперимента удалось превратить в кислород. Но если ядро похоже на жидкую каплю и может дробиться и сливаться, то с чем был связан шок от новости о делении урана? Новый источник энергии Все опыты указывали на один и тот же факт — ядро атома чрезвычайно прочное, и силы, которые удерживают его компоненты вместе, невероятно велики их так и назвали — сильным взаимодействием. Считалось, что отколоть от ядра что-то большее, чем альфа-частицу, невозможно, и потому химические элементы могут преобразовываться лишь в соседние по таблице Менделеева. Именно поэтому, когда немецкие ученые Отто Хан, Фриц Штрассман, Лиза Мейтнер и Отто Фриш в 1938 году облучали уран потоком нейтронов, они были уверены, что получают в результате радий. 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.
Такие облака типичны для Урана в инфракрасном диапазоне и, вероятно, связаны со штормовой активностью. Уран относится к ледяным гигантам из-за химического состава недр планеты. Большая часть его массы представляет собой плотную жидкость из "ледяных" материалов - воды, метана и аммиака, окружающую небольшое каменное ядро. У планеты имеется 13 колец, 11 из которых видны на изображении Уэбба. Девять классифицируются как главные кольца планеты, а два являются слабыми пылевыми кольцами, которые не были обнаружены до пролета Voyager 2 в 1986 году.
Развитие атомной промышленности принесло человечеству не только самый энергоёмкий 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. Они 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 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.
Элементы: Элемент, повлиявший на ход истории – уран
- Об обеднённом уране, которым США решили напоследок загадить всю территорию "украины"
- Газета «Суть времени»
- Космический телескоп «Джеймс Уэбб» выдал новое фото Урана: выглядит как портал в другое измерение
- Эксперты: США не могут сразу отказаться от урана из России, для этого нужны годы
- Открыт новый изотоп урана: Наука: Наука и техника:
Содержание
- Смотрите также
- У крупнейших спутников Урана нашли признаки подледных океанов - Российская газета
- СВЕРШИЛОСЬ! В США самостоятельно СМОГЛИ ОБОГАТИТЬ УРАН
- Какой корабль встретится с Ураном?
- Публикации
Ученые России обнаружили что ядра водорода в тысячи раз тверже ядер урана и плутония.
В пресс-службе «Росатома» отметили, что соединение в 1,7 раза менее радиоактивно, чем природный уран. На данный момент устанавливаются причины произошедшего. Ранее телеканал «Санкт-Петербург» сообщал , что в ходе рабочей поездки вице-губернатор Санкт-Петербурга Кирилл Поляков обсудил с руководством завода по производству гидравлического оборудования.
Погиб один человек. Известно, что разгерметизация произошла в 53 цехе в 9:13 по местному времени, сообщается в официальной группе Уральского электрохимического комбината УЭХК. Также в пресс-службе УЭХК отметили, что ситуация носит локальный характер и ограничена территорией производственного участка.
Последнее судно с грузом для американских АЭС в рамках сделки «Гор — Черномырдин» отправилось в путь в ноябре 2013 года. Эти поставки не прекратились ни в 2014 году, когда де-факто началась санкционная война Запада против России, ни в феврале 2022 года, когда наступил новый виток санкционного противостояния. Российский уран так и не стал объектом ограничений, что неудивительно: атомная энергетика США по-прежнему в значительной мере зависима от поставок этого сырья из-за рубежа. Чтобы заместить объёмы, поступающие из России, Штатам понадобятся годы, указал Катасонов. Об этом The New York Times сообщала буквально летом 2023-го, и вряд ли в этом смысле что-то изменилось через считанные месяцы.
Действительно, 90 килограммов — этой крайне незначительный объём, согласился ведущий аналитик Фонда национальной энергетической безопасности ФНЭБ , эксперт Финансового университета при Правительстве России Игорь Юшков. Поэтому громкое заявление Байдена о том, что США приступили к самостоятельной выработке урана для АЭС, пока выглядит как имиджевая история, приобретающая особое значение для Белого дома в преддверии президентских выборов. Потому что это самый экономически выгодный вариант. Логика Байдена проста: «Смотрите, я ввёл санкции против России, ликвидировал зависимость Соединённых Штатов от ядерного топлива из России и, следовательно, укрепил независимость США».
Не применяют кислотное выщелачивание и в тех случаях, если урановый концентрат содержит доломит или магнезит , реагирующие с серной кислотой. В этих случаях пользуются едким натром гидроксидом натрия. Проблему выщелачивания урана из руд решает кислородная продувка. При этом из сернистых минералов образуется серная кислота , которая и вымывает уран. На следующем этапе из полученного раствора нужно избирательно выделить уран. Современные методы — экстракция и ионный обмен — позволяют решить эту проблему.
Раствор содержит не только уран, но и другие катионы. Некоторые из них в определённых условиях ведут себя так же, как уран: экстрагируются теми же органическими растворителями, оседают на тех же ионообменных смолах, выпадают в осадок при тех же условиях. Поэтому для селективного выделения урана приходится использовать многие окислительно-восстановительные реакции, чтобы на каждой стадии избавляться от того или иного нежелательного попутчика. На современных ионообменных смолах уран выделяется весьма селективно. Методы ионного обмена и экстракции хороши ещё и тем, что позволяют достаточно полно извлекать уран из бедных растворов содержание урана — десятые доли грамма на литр. После этих операций уран переводят в твёрдое состояние — в один из оксидов или в тетрафторид UF4. Но этот уран ещё надо очистить от примесей с большим сечением захвата тепловых нейтронов — бора , кадмия , гафния.
Следующая остановка — Уран. Почему NASA уделяет пристальное внимание ледяной планете?
Исследователи создали уран-241, обстреляв образец урана-238 ядрами платины-198 на японском ускорителе RIKEN. В результате этого процесса два изотопа подверглись многонуклонному переносу, в ходе которого они обменялись нейтронами и протонами. Команда измерила массу созданных изотопов, наблюдая за временем, которое потребовалось полученным ядрам, чтобы пройти определенное расстояние через среду.
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. Именно поэтому его и используют для обогащения урана. После обогащения из гексафторида извлекают уран-235, который идет на переработку в ядерное топливо для атомных станций. А обедненный гексафторид урана, в котором остается только малорадиоактивный уран-238, остается в огромных количествах. Куда девать этот обедненный гексафторид — не знает никто.
Проблема в том, что он является сильнейшим ядом. ГФУ — это чрезвычайно едкое вещество, разъедающее любую живую органику с образованием химических ожогов. Воздействие газообразного гексафторида вызывает отек легких и смерть. При попадании внутрь организма гексафторид практически гарантированно поражает печень и почки человека, вызывая неизбежную смерть. 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.
Главный критерий, за которым предельно внимательно следили на всех этапах работы передового реактора — безопасность. После аварии на Фукусиме в конструкцию даже внесли дополнительные изменения. Хотя и без этого она надежно защищена.
Точно так же, если повышается мощность и реактор начинает греться, то эта мощность гасится, дополнительно давится. Уральские атомщики доказали: технология закрытого ядерно-топливного цикла готова к применению в промышленных масштабах. И в этой гонке Россия оказалась на голову впереди зарубежных конкурентов.
Подпишитесь и получайте новости первыми Читайте также.
Астроном объяснил сложность поисков Планеты X 14.
Он рассказал, почему подтвердить или опровергнуть наличие данного небесного тела не так просто. В Уран врезался объект в два раза крупнее Земли, считают ученые 18. Объект состоял либо из камня, либо изо льда.
Ученые впервые за 40 лет открыли «богатый нейтронами» изотоп урана
«Росатом» стремится продавить формулу «газ в обмен на уран». Исследователи выстрелили ядрами урана-238 в ядра платины-198. Топливный дивизион Росатома является крупнейшим в мире производителем обогащенного урана, а также лидером глобального рынка стабильных изотопов. Сначала уран полностью покрыл Землю, но по истечении определенного времени, наслоения оттеснили элемент к ядру. Госкорпорация «Росатом» опровергла сообщения СМИ о якобы прекращении поставок урана в США.
Секреты ледяного царства: почему ученых поразили новые снимки Урана
После того, как уран добыли и облучили данным способом, ядро такого изотопа увеличивает успешность деления, из-за которого испускается больше нейтронов. В «Росатоме» заявили, что инцидент на Уральском электрохимическом комбинате, где произошла разгерметизация баллона с обедненным гексафторидом урана. Все изотопы урана имеют одинаковое количество протонов (92), но отличаются числом нейтронов: самый распространенный изотоп 238U имеет 146 нейтронов. «Росатом» опроверг информацию о том, что будут прекращены поставки урана в США. Все изотопы урана имеют одинаковое количество протонов (92), но отличаются числом нейтронов: самый распространенный изотоп 238U имеет 146 нейтронов. Однако, сегодня уран высоко ценится за способность его ядер к делению и выделению тепла — этот материал является основой атомной энергетики и атомного оружия.
55. Энергия связи. Дефект массы. Деление ядер урана. Цепная реакция
В цехе Уральского электрохимического комбината (УЭХК, предприятие топливной компании Росатома "ТВЭЛ") произошла разгерметизация баллона с обедненным гексафторидом урана. Но если ядро похоже на жидкую каплю и может дробиться и сливаться, то с чем был связан шок от новости о делении урана? Но если ядро похоже на жидкую каплю и может дробиться и сливаться, то с чем был связан шок от новости о делении урана? Стандартная модель предполагает, что Уран состоит из трех частей: в центре — небольшое каменное ядро, затем — ледяная оболочка, снаружи — водородно-гелиевая атмосфера. После того, как уран добыли и облучили данным способом, ядро такого изотопа увеличивает успешность деления, из-за которого испускается больше нейтронов.
Перегрев планеты: После землетрясения в Турции в мире заговорили об опасности взрыва ядра Земли
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. Гораздо хуже — более катастрофичная ситуация, например, с падением самолета на склад контейнеров с ГФУ.
В этом случае последствия могут быть совершенно катастрофическими, после которых Чернобыль покажется цветочками. Вероятность этого ненулевая, так как заводы расположены в непосредственной близости от больших городов, и самолеты мимо них пролетают регулярно. Во всем цивилизованном мире проблему осознают и пытаются избавиться от ОГФУ всеми силами. И большой вопрос, разгерметизировался российский контейнер или немецкий. На вопрос, с какой целью Росатом ввозит на территорию России опасные химические вещества первого класса, пиарщики Росатома вяло повторяют одну и ту же байку о том, что это не опасное вещество, а ценное топливо будущего.
Кивая при этом на теорию MOX-топлива — ядерного топлива, содержащего несколько видов оксидов делящихся материалов. Действительно, такой вид топлива рассматривается для реакторов на быстрых нейтронах. Однако в России пока есть только одна АЭС на быстрых нейтронах — Белоярская, и количество аварий на ней пока вызывает лишь огромное количество вопросов. В каждом контейнере — 12 тонн смерти. До центра Ангарска — 9 километров, до центра Иркутска — 34 километра.
В частности, МОКС-топливо появилось при работе учёных с плутонием. При облучении элемента — урана-235 — образуется плутоний-239, который используют при разработке атомных бомб, поэтому в мире действуют международные соглашения об ограничении накопления плутония. Этот элемент очень дорогой, но и очень продуктивный в выделении тепла, поэтому было бы просто грешно не использовать его в атомной энергетике.
Чем опасны такие отходы? Например, в корпорации «Росатом» предложили избавляться от отработавшего ядерного топлива безводно и дистанционно. Что вы об этом думаете?
Каким образом можно будет это реализовать? Какие ещё есть пути избавления от отходов? Полная переработка топлива позволяет решить проблему хранения отходов.
Переработка, или так называемый пурекс-процесс, состоит из многих этапов. Однако при облучении топлива в реакторе не только образуется плутоний, но и происходит деление, когда образуются новые элементы. Они радиоактивные, и соприкосновение с ними опасно для окружающей среды, в частности для человека.
Проблема с радиоактивными отходами сегодня решается путём их включения в специальные консервирующие матрицы. Многие такие отходы могут оставаться радиоактивными на протяжении нескольких сотен, а то и тысяч лет. Например, к таким относится америций.
И хранить их нужно в таких условиях, где они не оказывают влияния на окружающую среду. Например, в России предложена новая магний-калий-фосфатная матрица для надёжного хранения радиоактивных отходов, обладающая всеми необходимыми свойствами. При включении отходов в такую матрицу радионуклиды и другие компоненты формируют минералоподобные соединения, напоминающие по свойствам те, которые образовались в земле.
Металлы, заключённые в минералы, хранятся очень долго. Также по теме После аварии на Чернобыльской АЭС отечественная атомная отрасль претерпела радикальные изменения, которые выразились в создании новых... 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.
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. При разгерметизации баллона, по данным URA.
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. 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.
Сияющие кольца Урана попали на снимок «Джеймса Уэбба»
Уран, так же как и Юпитер, Сатурн, Нептун является газовым гигантом, никакого каменного ядра у нет и быть не может. Космический телескоп NASA Джеймс Уэбб прислал новые снимки Урана, сделанные с помощью камеры ближнего инфракрасного диапазона. Топливо большинства реакторов — диоксид урана, причем основной источник энергии — деление ядер урана-235.