Uran?s, g?ne? sistemindeki yedinci gezegen ve ???nc? gaz devidir. Gezegen, k?tlece ???nc? en b?y?k ve d?rd?nc? en b?y?k gezegendir ve ad?n? Roma tanr?s? Sat?rn'?n babas? onuruna alm??t?r.

Aynen ?yle Uran?s modern tarihte ke?fedilen ilk gezegen olmaktan onur duymaktad?r. Ancak, ger?ekte, onun bir gezegen olarak ilk ke?fi asl?nda ger?ekle?medi. 1781'de astronom William Herschel?kizler tak?my?ld?z?ndaki y?ld?zlar? g?zlemlerken, ilk olarak kuyruklu y?ld?zlar kategorisinde kaydetti?i ve ?ngiltere Kraliyet Bilim Derne?i'ne bildirdi?i disk ?eklindeki bir nesneyi fark etti. Bununla birlikte, daha sonra Herschel'in kendisi, nesnenin y?r?ngesinin kuyruklu y?ld?zlarda oldu?u gibi eliptik de?il, pratik olarak dairesel oldu?u ger?e?iyle ?a??rd?. Ve ancak bu g?zlem di?er g?kbilimciler taraf?ndan do?ruland???nda, Herschel asl?nda bir kuyruklu y?ld?z de?il, bir gezegen ke?fetti?i sonucuna vard? ve ke?if sonunda geni? bir kabul g?rd?.

Ke?fedilen nesnenin bir gezegen oldu?u verilerini do?rulad?ktan sonra, Herschel al???lmad?k bir ayr?cal?k ald? - ona ad?n? vermek. G?kbilimci teredd?t etmeden ?ngiltere Kral? George III'?n ad?n? se?ti ve gezegene "George'nin Y?ld?z?" anlam?na gelen Georgium Sidus ad?n? verdi. Ancak, isim hi?bir zaman bilimsel olarak tan?nmad? ve bilim adamlar?, ?o?unlukla, g?ne? sisteminin gezegenleri ad?na belirli bir gelene?e ba?l? kalman?n, yani onlar? eski Roma tanr?lar?n?n onuruna adland?rman?n daha iyi oldu?u sonucuna vard?. Uran?s modern ad?n? bu ?ekilde alm??t?r.

?u anda, Uran?s hakk?nda veri toplayabilen tek gezegen g?revi Voyager 2'dir.

1986 y?l?nda ger?ekle?en bu toplant?, bilim insanlar?n?n gezegen hakk?nda olduk?a b?y?k miktarda veri elde etmelerine ve bir?ok ke?if yapmalar?na olanak sa?lam??t?r. Uzay arac?, Uran?s'?n, uydular?n?n ve halkalar?n?n binlerce foto?raf?n? iletti. Gezegenin bir?ok foto?raf?, yer tabanl? teleskoplardan da g?zlemlenebilen mavi-ye?il bir renkten biraz daha fazlas?n? g?sterse de, di?er g?r?nt?ler daha ?nce bilinmeyen on uydunun ve iki yeni halkan?n varl???n? g?sterdi. Yak?n gelecekte Uran?s'e yeni bir g?rev planlanmamaktad?r.

Uran?s'?n koyu mavi renginden dolay?, gezegenin atmosferik bir modelini yapmak, ayn? veya hatta modellerden ?ok daha zor oldu?u ortaya ??kt?. Neyse ki, Hubble Uzay Teleskobu'ndan al?nan g?r?nt?ler daha geni? bir resim sa?lad?. Daha modern teleskop g?r?nt?leme teknolojileri, Voyager 2'den ?ok daha detayl? g?r?nt?ler elde etmeyi m?mk?n k?ld?. B?ylece Hubble foto?raflar? sayesinde di?er gaz devlerinde oldu?u gibi Uran?s'te de enlem bantlar? oldu?unu bulmak m?mk?n oldu. Ayr?ca gezegendeki r?zgarlar?n h?z? 576 km/saatin ?zerine ??kabilmektedir.

Monoton bir atmosferin ortaya ??kmas?n?n nedeninin, en ?st katman?n?n bile?imi oldu?una inan?lmaktad?r. G?r?n?r bulut katmanlar?, ?ncelikle g?zlenen bu k?rm?z? dalga boylar?n? emen metandan olu?ur. B?ylece yans?yan dalgalar mavi ve ye?il olarak temsil edilir.

Bu d?? metan tabakas?n?n alt?nda, atmosfer yakla??k %83 hidrojen (H2) ve %15 helyumdur ve bir miktar metan ve asetilen mevcuttur. Bu bile?im, g?ne? sisteminin di?er gaz devlerine benzer. Bununla birlikte, Uran?s'?n atmosferi ba?ka bir a??dan keskin bir ?ekilde farkl?d?r. J?piter ve Sat?rn'?n atmosferleri ?o?unlukla gaz halindeyken, Uran?s'?n atmosferi ?ok daha fazla buz i?erir. Bunun kan?t?, y?zeydeki son derece d???k s?cakl?klard?r. Uran?s atmosferinin s?cakl???n?n -224 ° C'ye ula?t??? g?z ?n?ne al?nd???nda, g?ne? sistemindeki atmosferlerin en so?uk oldu?u s?ylenebilir. Ek olarak, mevcut veriler, G?ne? taraf?ndan ayd?nlat?lmayan tarafta bile, Uran?s'?n neredeyse t?m y?zeyinin ?evresinde bu t?r a??r? d???k s?cakl?klar?n mevcut oldu?unu g?stermektedir.

Gezegen bilim adamlar?na g?re Uran?s iki katmandan olu?ur: ?ekirdek ve manto. Mevcut modeller, ?ekirde?in ?o?unlukla kaya ve buzdan olu?tu?unu ve k?tlesinin yakla??k 55 kat? oldu?unu g?steriyor. Gezegenin mantosu 8,01 x 10 ?zeri 24 kg veya yakla??k 13,4 D?nya k?tlesi a??rl???ndad?r. Ayr?ca manto su, amonyak ve di?er u?ucu elementlerden olu?ur. Uran?s'?n mantosu ile J?piter ve Sat?rn aras?ndaki temel fark, kelimenin geleneksel anlam?yla olmasa da buzlu olmas?d?r. Ger?ek ?u ki, buz ?ok s?cak ve kal?nd?r ve mantonun kal?nl??? 5.111 km'dir.

Uran?s'?n bile?imi hakk?nda en ?a??rt?c? olan ve onu y?ld?z sistemimizdeki di?er gaz devlerinden ay?ran ?ey, G?ne?'ten ald???ndan daha fazla enerji yaymamas?d?r. Boyut olarak Uran?s'e ?ok yak?n olan bu gezegenin bile G?ne?'ten ald???ndan yakla??k 2,6 kat daha fazla ?s? ?retti?i d???n?ld???nde, Uran?s'?n ?retti?i b?ylesine zay?f bir g??, g?n?m?z bilim adamlar?n?n ?ok ilgisini ?ekmektedir. ?u anda bu fenomen i?in iki a??klama var. ?lki, Uran?s'?n ge?mi?te b?y?k bir uzay nesnesinden etkilendi?ini ve bu da gezegenin i? ?s?s?n?n ?o?unun (olu?um s?ras?nda kazan?lan) d?? uzaya kayb?na yol a?t???n? g?steriyor. ?kinci teori, gezegenin i?inde, gezegenin i? ?s?s?n?n y?zeye ??kmas?na izin vermeyen bir bariyer oldu?unu iddia ediyor.

Uran?s'?n y?r?ngesi ve d?n???

Uran?s'?n ke?fi, bilim adamlar?n?n bilinen g?ne? sisteminin yar??ap?n? neredeyse iki kat geni?letmesine izin verdi. Bu, Uran?s'?n ortalama y?r?ngesinin yakla??k 2.87 x 10 ?zeri 9 km'lik bir g?ce sahip oldu?u anlam?na gelir. Bu kadar b?y?k bir mesafenin nedeni, g?ne? radyasyonunun G?ne?'ten gezegene ge?i? s?residir. G?ne? ?????n?n D?nya'ya ula?mas? g?ne? ?????ndan neredeyse yirmi kat daha uzun olan Uran?s'e ula?mas? yakla??k iki saat k?rk dakika s?rer. B?y?k mesafe, Uran?s'teki y?l?n uzunlu?unu da etkiler, neredeyse 84 D?nya y?l? s?rer.

Uran?s'?n y?r?nge eksantrikli?i 0.0473't?r, bu da J?piter'inkinden biraz daha azd?r - 0.0484. Bu fakt?r, Uran?s'? g?ne? sistemindeki t?m gezegenlerin dairesel y?r?nge a??s?ndan d?rd?nc?s? yapar. Uran?s'?n y?r?ngesinin bu kadar k???k bir eksantrikli?inin nedeni, g?nberisinin 2,74 x 10 ?zeri 9 km ve g?n?tesinin 3,01 x 109 km olmas? aras?ndaki farkt?r, sadece 2,71 x 10 ?zeri 8 km'dir.

Uran?s'?n d?nme s?recindeki en ilgin? an, eksenin konumudur. Ger?ek ?u ki, Uran?s d???ndaki her gezegen i?in d?nme ekseni, y?r?nge d?zlemlerine kabaca diktir, ancak Uran?s'?n ekseni neredeyse 98° e?ilmi?tir, bu da Uran?s'?n kendi taraf?nda d?nd??? anlam?na gelir. Gezegenin ekseninin bu konumunun sonucu, Uran?s'?n kuzey kutbunun gezegen y?l?n?n yar?s? boyunca G?ne?'te olmas? ve di?er yar?s?n?n gezegenin g?ney kutbuna d??mesidir. Ba?ka bir deyi?le, Uran?s'?n bir yar?m k?resinde g?nd?z 42 D?nya y?l? s?rer ve di?er yar?m k?rede gece ayn? ?ekilde s?rer. Uran?s'?n "kendi taraf?na d?nmesinin" nedeni, bilim adamlar? yine b?y?k bir kozmik bedenle ?arp??ma diyorlar.

Sat?rn'?n halkalar?n?n uzun bir s?re g?ne? sistemimizdeki halkalar?n en pop?leri oldu?u d???n?ld???nde, Uran?s'?n halkalar? 1977 y?l?na kadar tespit edilememi?tir. Bununla birlikte, sebep sadece bu de?il, bu kadar ge? bir ke?fin iki nedeni daha var: gezegenin D?nya'dan uzakl??? ve halkalar?n kendilerinin d???k yans?t?c?l???. 1986 y?l?nda, Voyager 2 uzay arac?, o s?rada bilinenlere ek olarak, gezegende iki halkan?n daha varl???n? belirlemeyi ba?ard?. 2005 y?l?nda, Hubble Uzay Teleskobu iki tane daha tespit etti. Bug?ne kadar, gezegen bilimciler, en parlaklar? Epsilon halkas? olan 13 Uran?s halkas?n? biliyorlar.

Uran?s'?n halkalar?, par?ac?k boyutundan bile?imine kadar hemen hemen her ?eyde Sat?rn'?n halkalar?ndan farkl?d?r. Birincisi, Sat?rn'?n halkalar?n? olu?turan par?ac?klar k???kt?r, ?aplar? birka? metreden biraz fazlad?r, Uran?s'?n halkalar? ise yirmi metreye kadar ?apa sahip bir?ok cisim i?erir. ?kincisi, Sat?rn'?n halkalar?n?n par?ac?klar? ?o?unlukla buzdur. Ancak Uran?s'?n halkalar? hem buzdan hem de ?nemli miktarda toz ve d?k?nt?den olu?ur.

William Herschel Uran?s'? ancak 1781'de ke?fetti, ??nk? gezegen eski uygarl?klar?n temsilcileri taraf?ndan g?r?lemeyecek kadar lo?tu. Herschel'in kendisi ilk ba?ta Uran?s'?n bir kuyruklu y?ld?z oldu?una inan?yordu, ancak daha sonra g?r???n? revize etti ve bilim, nesnenin gezegensel durumunu do?rulad?. B?ylece Uran?s, modern tarihte ke?fedilen ilk gezegen oldu. Herschel taraf?ndan ?nerilen orijinal isim, Kral III. George'un onuruna "George's Star" idi, ancak bilim toplulu?u bunu kabul etmedi. "Uran?s" ad?, eski Roma tanr?s? Uran?s'?n onuruna g?kbilimci Johann Bode taraf?ndan ?nerildi.
Uran?s kendi ekseni etraf?nda 17 saat 14 dakikada bir d?ner. Ayn? ?ekilde, gezegen, D?nya'n?n ve di?er alt? gezegenin y?n?n?n tersine, geriye do?ru bir y?nde d?ner.
Uran?s'?n ekseninin ola?and??? e?iminin, ba?ka bir kozmik cisimle g?rkemli bir ?arp??maya neden olabilece?ine inan?l?yor. Teori, s?zde D?nya b?y?kl???nde olan gezegenin, eksenini neredeyse 90 derece de?i?tiren Uran?s ile keskin bir ?ekilde ?arp??mas?d?r.
Uran?s'teki r?zgar h?zlar? saatte 900 km'ye kadar ula?abilir.
Uran?s'?n k?tlesi, D?nya'n?nkinin yakla??k 14.5 kat?d?r ve onu g?ne? sistemimizdeki d?rt gaz devinin en hafifi yapar.
Uran?s'e genellikle "buz devi" denir. ?st katmandaki hidrojen ve helyuma ek olarak (di?er gaz devleri gibi), Uran?s ayr?ca demir ?ekirde?ini ?evreleyen buzlu bir mantoya sahiptir. ?st atmosfer, Uran?s'e karakteristik soluk mavi rengini veren amonyak ve buzlu metan kristallerinden olu?ur.
Uran?s, Sat?rn'den sonra g?ne? sistemindeki en az yo?un ikinci gezegendir.

TANIM

Uran?s Periyodik Tablonun doksan ikinci ??esidir. Tan?mlama - Latince "uranyum" dan U. Yedinci d?nemde yer alan IIIB grubu. Metalleri ifade eder. N?kleer y?k 92'dir.

Uranyum, parlak bir y?zeye sahip g?m??i bir metaldir (?ekil 1). A??r. D?v?lebilir, esnek ve yumu?ak. Paramagnetlerin ?zellikleri do?ald?r. Uranyum, her biri belirli bir s?cakl?k aral???nda bulunan a-uranyum (e?kenar d?rtgen sistem), v-uranyum (tetragonal sistem) ve g-uranyum (k?bik sistem) olmak ?zere ?? modifikasyonun varl??? ile karakterize edilir.

Pirin?. 1. Uran?s. D?? g?r?n??.

Uranyumun atom ve molek?ler a??rl???

Bir maddenin ba??l molek?ler a??rl???(M r), belirli bir molek?l?n k?tlesinin, bir karbon atomunun k?tlesinin 1/12'sinden ka? kez daha b?y?k oldu?unu g?steren bir say?d?r ve bir elementin ba??l atom k?tlesi(A r) - bir kimyasal elementin ortalama atom k?tlesinin, bir karbon atomunun k?tlesinin 1/12'sinden ka? kez daha b?y?k oldu?u.

Uranyum monoatomik U molek?lleri ?eklinde serbest halde bulundu?undan, atomik ve molek?ler k?tlelerinin de?erleri ayn?d?r. 238.0289'a e?ittirler.

uranyum izotoplar?

Uranyumun kararl? izotoplar? olmad??? bilinmektedir, ancak do?al uranyum, radyoaktif olan 238 U (%99.27), 235 U ve 234 U izotoplar?n?n bir kar???m?ndan olu?ur.

217'den 242'ye kadar k?tle numaralar?na sahip karars?z uranyum izotoplar? vard?r.

uranyum iyonlar?

Uranyum atomunun d?? enerji seviyesinde, de?erlik olan ?? elektron vard?r:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 4f 14 5s 2 5p 6 5d 10 5f 3 6s 2 6p 6 6d 1 7s 2 .

Kimyasal etkile?im sonucunda uranyum de?erlik elektronlar?ndan vazge?er, yani. don?r?d?r ve pozitif y?kl? bir iyona d?n???r:

U 0 -3e -> U 3+.

Uranyum molek?l? ve atomu

Serbest halde, uranyum monatomik U molek?lleri ?eklinde bulunur. Uranyum atomunu ve molek?l?n? karakterize eden baz? ?zellikler ?unlard?r:

Problem ??zme ?rnekleri

?RNEK 1

?RNEK 2

Uranyum (U), atom numaras? 92 ve atom a??rl??? 238.029 olan bir elementtir. Dmitry Ivanovich Mendeleev'in periyodik sisteminin III grubunun radyoaktif bir kimyasal elementidir, aktinit ailesine aittir. Uranyum ?ok a??r (demirden 2,5 kat, kur?undan 1,5 kat daha a??r), g?m??i beyaz parlak bir metaldir. Saf haliyle ?elikten biraz daha yumu?ak, d?v?lebilir, esnek ve hafif paramanyetik ?zelliklere sahiptir.

Do?al uranyum ?? izotopun kar???m?ndan olu?ur: 238U (%99.274) yar? ?mr? 4.51-109 y?l; 7,13~108 y?l yar?lanma ?mr?ne sahip 235U (%0.702); 234U (%0,006), yar?lanma ?mr? 2,48?105 y?l. Son izotop birincil de?il, radyojeniktir; 238U radyoaktif serisinin bir par?as?d?r. Uranyum izotoplar? 238U ve 235U, iki radyoaktif serinin atalar?d?r. Bu serinin son elemanlar?, 206Pb ve 207Pb kur?un izotoplar?d?r.

?u anda 217 ila 242 aras?nda k?tle numaralar?na sahip 23 yapay radyoaktif uranyum izotopu bilinmektedir.Bunlar aras?nda yar? ?mr? 1,62?105 y?l olan 233U en uzun ?m?rl? olan?d?r. Termal n?tronlar?n etkisi alt?nda fisyon yapabilen toryumun n?tron ???nlamas? sonucu elde edilir.

Uranyum, 1789'da Alman kimyager Martin Heinrich Klaproth taraf?ndan mineral pitchblend ile yapt??? deneylerin bir sonucu olarak ke?fedildi. Yeni elementin ad?, William Herschel taraf?ndan yak?n zamanda ke?fedilen (1781) gezegen Uran?s'?n onuruna verildi. Sonraki yar?m y?zy?l boyunca, Klaproth taraf?ndan elde edilen madde bir metal olarak kabul edildi, ancak 1841'de bu, Alman kimyager taraf?ndan elde edilen uranyumun (UO2) oksit yap?s?n? kan?tlayan Frans?z kimyager Eugene Melchior Peligot taraf?ndan reddedildi. Peligo, UCl4'? metalik potasyum ile indirgeyerek metalik uranyum elde etmeyi ve yeni elementin atom a??rl???n? belirlemeyi ba?ard?. Uranyum ve ?zellikleri hakk?ndaki bilgilerin geli?tirilmesinde bir sonraki ad?m D. I. Mendeleev'di - 1874'te kimyasal elementlerin periyodizasyonu hakk?nda geli?tirdi?i teoriye dayanarak, uranyumu masas?n?n en uzak h?cresine yerle?tirdi. Daha ?nce Peligo taraf?ndan belirlenen uranyumun (120) atom a??rl??? Rus kimyager taraf?ndan iki kat?na ??kar?ld?, bu t?r varsay?mlar?n do?rulu?u on iki y?l sonra Alman kimyager Zimmermann'?n deneyleriyle do?ruland?.

Uzun y?llar boyunca, uranyum yaln?zca dar bir kimyager ve do?a bilimci ?evresi i?in ilgi ?ekiciydi, kullan?m? da s?n?rl?yd? - cam ve boya ?retimi. Sadece bu metalin radyoaktivitesinin ke?fedilmesiyle (1896'da Henri Becquerel taraf?ndan) uranyum cevherlerinin end?striyel olarak i?lenmesi 1898'de ba?lad?. ?ok sonra (1939) n?kleer fisyon olgusu ke?fedildi ve 1942'den beri uranyum ana n?kleer yak?t haline geldi.

Uranyumun en ?nemli ?zelli?i, baz? izotoplar?n?n ?ekirdeklerinin n?tronlar? yakalad?klar?nda fisyon yapabilmeleridir, bu i?lem sonucunda ?ok b?y?k miktarda enerji a???a ??kar. 92 numaral? elementin bu ?zelli?i, enerji kayna?? olarak hizmet eden n?kleer reakt?rlerde kullan?l?r ve ayr?ca atom bombas?n?n etkisinin temelini olu?turur. Uranyum, jeolojik s?re?lerin s?ras?n? (jeokronoloji) belirlemek i?in minerallerin ve kayalar?n ya??n? belirlemek i?in jeolojide kullan?l?r. Kayalar?n farkl? konsantrasyonlarda uranyum i?ermesi nedeniyle farkl? radyoaktiviteleri vard?r. Bu ?zellik, jeofizik y?ntemlerle kayalar?n se?iminde kullan?lmaktad?r. Bu y?ntem en yayg?n olarak petrol jeolojisinde kuyu a?ma i?in kullan?l?r. Uranyum bile?ikleri porselen ve seramik s?rlar ve emayeler i?in boyalar olarak kullan?ld? (renklerle renklendirilir: oksidasyon derecesine ba?l? olarak sar?, kahverengi, ye?il ve siyah), ?rne?in, sodyum uranat Na2U2O7 sar? bir pigment olarak kullan?ld?. tablo.

biyolojik ?zellikler

Uranyum biyolojik ortamda olduk?a yayg?n bir elementtir; ?emaya g?re do?ada uranyumun biyolojik d?ng?s?n?n zincirine dahil olan baz? mantar ve alg t?rlerinin bu metalin yo?unla?t?r?c?lar? oldu?u kabul edilir: su - su bitkileri - Bal?kadam. B?ylece, yiyecek ve su ile uranyum, insan ve hayvanlar?n v?cuduna ve daha kesin olarak, gastrointestinal sisteme girer, burada gelen kolayca ??z?n?r bile?iklerin yakla??k y?zdesi ve az ??z?n?r bile?iklerin en fazla %0.1'i emilir. Solunum yollar?nda ve akci?erlerde, ayr?ca mukoza zarlar?nda ve ciltte bu element hava ile girer. Solunum yollar?nda ve ?zellikle akci?erlerde emilim ?ok daha yo?undur: kolay ??z?n?r bile?ikler %50 oran?nda emilir ve %20 oran?nda az ??z?n?r. Bu nedenle uranyum, hayvan ve insan dokular?nda k???k miktarlarda (%10-5 - %10-8) bulunur. Bitkilerde (kuru kal?nt?da), uranyum konsantrasyonu topraktaki i?eri?ine ba?l?d?r, bu nedenle %10-4 toprak konsantrasyonunda bitki %1.5~10-5 veya daha az i?erir. Uranyumun doku ve organlardaki da??l?m? d?zensizdir, ana birikim yerleri kemik dokular? (iskelet), karaci?er, dalak, b?breklerin yan? s?ra akci?erler ve bronko-pulmoner lenf d???mleridir (az ??z?n?r bile?ikler akci?erlere girdi?inde). Uranyum (karbonatlar ve proteinli kompleksler) kandan h?zla elimine edilir. Ortalama olarak, hayvanlar?n ve insanlar?n organ ve dokular?ndaki 92. elementin i?eri?i %10-7'dir. ?rne?in s???r kan?nda 1?10-8 g/ml uranyum bulunurken, insan kan?nda 4?10-10 g/g uranyum bulunur. S???r karaci?eri 8?10-8 g/g, insanlarda ayn? organda 6?10-9 g/g; s???rlar?n dala?? 9?10-8 g/g, insanlarda - 4.7?10-7 g/g i?erir. S???rlar?n kas dokular?nda 4?10-11 g/g'a kadar birikir. Ayr?ca insan v?cudunda akci?erlerde 6?10-9 - 9?10-9 g/g aral???nda uranyum bulunur; b?breklerde 5,3?10-9 g/g (kortikal tabaka) ve 1,3?10-8 g/g (medulla); kemik dokusunda 1?10-9 g/g; kemik ili?inde 1?10-8 g/g; sa?ta 1.3?10-7 g/g. Kemiklerdeki uranyum, kemik dokusunun s?rekli ???nlanmas?na neden olur (uranyumun iskeletten tamamen uzakla?t?r?lma s?resi 600 g?nd?r). T?m bu metallerin en az? beyinde ve kalpte (yakla??k 10-10 g/g). Daha ?nce de belirtildi?i gibi, uranyumun v?cuda girmesinin ana yollar? su, yiyecek ve havad?r. V?cuda yiyecek ve s?v?larla giren g?nl?k metal dozu 1.9?10-6 g, hava ile - 7?10-9 g'd?r.Ancak, her g?n uranyum v?cuttan at?l?r: idrarla 0.5?10-7 g 5?10-7 g'a kadar; 1.4?10-6 g ila 1.8?10-6 g aras?nda d??k? ile. Sa?, t?rnak ve ?l? deri pullar? ile kay?plar - 2?10-8 g.

Bilim adamlar?, insan v?cudunun, hayvanlar?n ve bitkilerin normal i?leyi?i i?in yetersiz miktarlarda uranyumun gerekli oldu?unu ?ne s?r?yorlar. Ancak fizyolojideki rol? hen?z ayd?nlat?lamam??t?r. ?nsan v?cudundaki 92. elementin ortalama i?eri?inin yakla??k 9?10-5 g oldu?u tespit edilmi?tir (Uluslararas? Radyasyondan Korunma Komisyonu). Do?ru, bu rakam farkl? b?lgeler ve b?lgeler i?in biraz farkl?l?k g?steriyor.

Canl? organizmalarda hen?z bilinmeyen ancak kesin biyolojik rol?ne ra?men, uranyum en tehlikeli elementlerden biri olmaya devam etmektedir. Her ?eyden ?nce, bu, kimyasal ?zelliklerinden, ?zellikle bile?iklerin ??z?n?rl???nden kaynaklanan bu metalin toksik etkisinde kendini g?sterir. Bu nedenle, ?rne?in ??z?n?r bile?ikler (uranil ve di?erleri) daha toksiktir. ?o?u zaman, uranyum ve bile?ikleri ile zehirlenme, zenginle?tirme tesislerinde, uranyum hammaddelerinin ??kar?lmas? ve i?lenmesine y?nelik i?letmelerde ve uranyumun teknolojik i?lemlerde yer ald??? di?er ?retim tesislerinde meydana gelir.

V?cuda n?fuz eden uranyum, t?m organlar? ve dokular?n? kesinlikle etkiler, ??nk? eylem h?cre d?zeyinde ger?ekle?ir: enzimlerin aktivitesini inhibe eder. B?brekler ?ncelikle etkilenir, bu da idrarda ?eker ve proteinde keskin bir art??la kendini g?sterir ve ard?ndan olig?ri geli?ir. Gastrointestinal sistem ve karaci?er etkilenir. Uranyum zehirlenmesi akut ve kronik olarak ayr?l?r, ikincisi yava? yava? geli?ir ve asemptomatik veya hafif belirtilerle olabilir. Bununla birlikte, daha sonra kronik zehirlenme, hematopoez, sinir sistemi bozukluklar? ve di?er ciddi sa?l?k sorunlar?na yol a?ar.

Bir ton granit kaya yakla??k 25 gram uranyum i?erir. Bu 25 gram?n bir reakt?rde yanmas? s?ras?nda a???a ??kabilecek enerji, g??l? termik kazanlar?n f?r?nlar?nda 125 ton k?m?r?n yanmas? s?ras?nda a???a ??kan enerji ile kar??la?t?r?labilir! Bu verilere dayanarak, yak?n gelecekte granitin mineral yak?t t?rlerinden biri olarak kabul edilece?i varsay?labilir. Toplamda, yerkabu?unun nispeten ince yirmi kilometrelik y?zey tabakas?, yakla??k 1014 ton uranyum i?erir, bir enerji e?de?erine d?n??t?r?ld???nde, sadece devasa bir rakam elde edilir - 2.36.1024 kilovat saat. T?m geli?mi?, ke?fedilmi? ve muhtemel yan?c? mineral yataklar? birlikte al?nd???nda bile bu enerjinin milyonda birini bile sa?layamaz!

Is?l i?leme tabi tutulan uranyum ala??mlar?n?n, y?ksek akma mukavemeti, s?r?nme ve artan korozyon direnci, s?cakl?k dalgalanmalar? alt?nda ve ???nlaman?n etkisi alt?nda daha az ?r?n de?i?tirme e?ilimi ile karakterize edildi?i bilinmektedir. Bu ilkelere dayanarak, 20. y?zy?l?n ba?lar?nda ve otuzlu y?llara kadar, tak?m ?eliklerinin ?retiminde karb?r formundaki uranyum kullan?ld?. Ayr?ca, daha ucuz ve daha uygun fiyatl? baz? ala??mlarda tungsten de?i?tirmeye gitti. Ferrouranyum ?retiminde U'nun pay? %30'a kadar ??km??t?r. Do?ru, 20. y?zy?l?n ikinci ??te birinde, bu t?r uranyum kullan?m? bo?a ??kt?.

Bildi?iniz gibi, D?nyam?z?n ba??rsaklar?nda, urn izotoplar?n?n s?rekli bir bozulma s?reci vard?r. Bilim adamlar?, d?nyan?n kabu?unda bulunan bu metalin t?m k?tlesinin enerjisinin an?nda serbest b?rak?lmas?n?n gezegenimizi birka? bin derecelik bir s?cakl??a ?s?taca??n? hesaplad?lar! Bununla birlikte, neyse ki b?yle bir fenomen imkans?zd?r - sonu?ta, uranyum ?ekirdekleri ve t?revleri bir dizi uzun vadeli radyoaktif d?n???me maruz kald?k?a ?s? yava? yava? sal?n?r. Bu t?r d?n???mlerin s?resi, do?al uranyum izotoplar?n?n yar? ?m?rlerinden yarg?lanabilir, ?rne?in, 235U i?in 7108 y?ld?r ve 238U - 4.51109 y?ld?r. Bununla birlikte, uranyum ?s?s? D?nya'y? ?nemli ?l??de ?s?t?r. D?nyan?n t?m k?tlesinde ?st yirmi kilometrelik katmandaki kadar uranyum olsayd?, gezegendeki s?cakl?k ?imdi oldu?undan ?ok daha y?ksek olurdu. Ancak D?nya'n?n merkezine do?ru gidildik?e uranyum konsantrasyonu azal?r.

N?kleer reakt?rlerde, y?kl? uranyumun sadece k???k bir k?sm? i?lenir, bunun nedeni yak?t?n fisyon ?r?nleriyle c?ruflanmas?d?r: 235U yanar, zincirleme reaksiyon yava? yava? kaybolur. Bununla birlikte, yak?t ?ubuklar? hala yeniden kullan?lmas? gereken n?kleer yak?tla doludur. Bunu yapmak i?in, eski yak?t elemanlar? s?k?l?r ve i?lenmek ?zere g?nderilir - asitlerde ??z?l?rler ve uranyum, elde edilen ??zeltiden ekstraksiyon yoluyla ??kar?l?r, at?lmas? gereken fisyon par?alar? ??zeltide kal?r. B?ylece, uranyum end?strisinin pratikte at?ks?z kimyasal ?retim oldu?u ortaya ??k?yor!

Uranyum izotoplar?n?n ayr?lmas? i?in tesisler, bitkinin ay?rma kaskadlar?nda yakla??k olarak ayn? b?y?kl?kte ve g?zenekli b?l?mlerin alan? olan birka? on hektarl?k bir alan? kaplar. Bunun nedeni, uranyum izotoplar?n? ay?rmak i?in dif?zyon y?nteminin karma??kl???d?r - sonu?ta, 235U konsantrasyonunu 0,72'den %99'a ??karmak i?in birka? bin dif?zyon ad?m?na ihtiya? vard?r!

Uranyum-kur?un y?ntemini kullanarak, jeologlar en eski minerallerin ya??n? bulmay? ba?ard?lar, g?kta?? kayalar?n? incelerken gezegenimizin yakla??k do?um tarihini belirlemeyi ba?ard?lar. "Uranyum saati" sayesinde ay topra??n?n ya?? belirlendi. ?lgin? bir ?ekilde, 3 milyar y?ld?r Ay'da volkanik aktivite olmad??? ve D?nya'n?n do?al uydusunun pasif bir cisim olarak kald??? ortaya ??kt?. Ne de olsa, en gen? ay maddesi par?alar? bile en eski karasal minerallerin ya??ndan daha uzun ya?ad?.

Hikaye

Uranyum kullan?m? ?ok uzun zaman ?nce ba?lad? - M? 1. y?zy?lda, seramiklerin renklendirilmesinde kullan?lan sar? bir s?r yapmak i?in do?al uranyum oksit kullan?ld?.

Modern zamanlarda, uranyum ?al??mas? kademeli olarak ilerledi - birka? a?amada, s?rekli bir art??la. Ba?lang??, 1789'da Alman do?a filozofu ve kimyager Martin Heinrich Klaproth taraf?ndan Sakson re?ine cevherinden ("uranyum zift") ??kar?lan alt?n sar?s? "topra??" siyah metal benzeri bir maddeye (uranyum) restore eden ke?fiydi. oksit - UO2). Ad?, o zamanlar bilinen en uzak gezegenin onuruna verildi - s?rayla 1781'de William Herschel taraf?ndan ke?fedilen Uran?s. Bu noktada, yeni bir elementin (Klaproth yeni bir metal ke?fetti?inden emindi) ?al??mas?ndaki ilk a?ama sona erer, elli y?ldan fazla bir ara gelir.

1840 y?l?, uranyum ara?t?rmalar? tarihinde yeni bir d?n?m noktas?n?n ba?lang?c? olarak kabul edilebilir. Bu y?ldan itibaren, Fransa'dan gen? bir kimyager olan Eugene Melchior Peligot (1811-1890), metalik uranyum elde etme problemini ele ald?, k?sa s?rede (1841) ba?ard? - UCl4'?n metalik potasyum ile indirgenmesiyle metalik uranyum elde edildi. Ayr?ca Klaproth taraf?ndan ke?fedilen uranyumun asl?nda sadece oksit oldu?unu kan?tlad?. Frans?z ayr?ca yeni elementin tahmini atom a??rl???n? da belirledi - 120. Sonra yine uranyumun ?zelliklerinin ara?t?r?lmas?nda uzun bir ara var.

Sadece 1874'te uranyumun do?as? hakk?nda yeni varsay?mlar ortaya ??k?yor: Dmitry Ivanovich Mendeleev, kimyasal elementlerin d?nemle?tirilmesi ?zerine geli?tirdi?i teoriyi takip ederek, tablosunda yeni bir metal i?in yer buluyor ve son h?creye uranyum yerle?tiriyor. Ek olarak, Mendeleev, 12 y?l sonra Alman kimyager Zimmermann'?n deneyleriyle do?rulanan, bunda da bir hata yapmadan, daha ?nce varsay?lan uranyumun atom a??rl???n? iki kat?na ??kar?r.

1896'dan beri, uranyumun ?zelliklerini inceleme alan?ndaki ke?ifler birbiri ard?na “d??t?”: yukar?da belirtilen y?lda, tamamen tesad?fen (potasyum uranil s?lfat kristallerinin fosforesans?n? incelerken), 43 ya??ndaki fizik profes?r? Antoine Henri Becquerel, daha sonra Marie Curie taraf?ndan radyoaktivite olarak yeniden adland?r?lan Becquerel I??nlar?n? ke?fetti. Ayn? y?l, Henri Moissan (yine Fransa'dan bir kimyager) saf metalik uranyum elde etmek i?in bir y?ntem geli?tirir.

1899'da Ernest Rutherford, uranyum preparatlar?n?n radyasyonunun homojen olmad???n? ke?fetti. ?ki t?r radyasyon oldu?u ortaya ??kt? - ?zelliklerinde farkl? olan alfa ve beta ???nlar?: farkl? bir elektrik y?k? ta??rlar, bir maddede farkl? bir yol uzunlu?una sahiptirler ve iyonla?t?rma yetenekleri de farkl?d?r. Bir y?l sonra, Paul Villard taraf?ndan da gama ???nlar? ke?fedildi.

Ernest Rutherford ve Frederick Soddy ortakla?a uranyum radyoaktivite teorisini geli?tirdiler. Bu teoriye dayanarak, 1907'de Rutherford, radyoaktif uranyum ve toryum ?al??mas?nda minerallerin ya??n? belirlemek i?in ilk deneyleri yapt?. 1913'te F. Soddy, izotop kavram?n? tan?tt? (eski Yunanca iso - “e?it”, “ayn?” ve topos - “yer”). 1920'de ayn? bilim adam?, izotoplar?n kayalar?n jeolojik ya??n? belirlemek i?in kullan?labilece?ini ?ne s?rd?. Varsay?mlar?n?n do?ru oldu?u ortaya ??kt?: 1939'da Alfred Otto Karl Nier, ya?? hesaplamak i?in ilk denklemleri yaratt? ve izotoplar? ay?rmak i?in bir k?tle spektrometresi kulland?.

1934'te Enrico Fermi, kimyasal elementlerin n?tronlarla bombard?man? ?zerine bir dizi deney yapt? - 1932'de J. Chadwick taraf?ndan ke?fedilen par?ac?klar. Bu operasyon sonucunda uranyumda daha ?nce bilinmeyen radyoaktif maddeler ortaya ??kt?. Fermi ve deneylerine kat?lan di?er bilim adamlar?, transuranyum elementleri ke?fettiklerini ?ne s?rd?ler. D?rt y?l boyunca, n?tron bombard?man?n?n ?r?nleri aras?nda uranyum?tesi elementleri tespit etmek i?in giri?imlerde bulunuldu. Her ?ey 1938'de, Alman kimyagerler Otto Hahn ve Fritz Strassmann, serbest bir n?tron yakalayarak, 235U uranyum izotopunun ?ekirde?inin b?l?nd???n? ve esas olarak nedeniyle yeterince b?y?k bir enerjinin (bir uranyum ?ekirde?i ba??na) sal?nd???n? ke?fettiklerinde sona erdi. kinetik enerji par?alar? ve radyasyon. Daha da ilerlemek i?in Alman kimyagerleri ba?ar?s?z oldu. Lisa Meitner ve Otto Frisch teorilerini kan?tlayabildiler. Bu ke?if, hem bar????l hem de askeri ama?lar i?in atom i?i enerji kullan?m?n?n k?keniydi.

Do?ada olmak

Yerkabu?undaki (clarke) ortalama uranyum i?eri?i k?tlece %3-10-4't?r, bu da d?nyan?n ba??rsaklar?nda g?m??, c?va, bizmuttan daha fazla oldu?u anlam?na gelir. Uranyum, yerkabu?unun granit tabakas? ve tortul kabu?u i?in karakteristik bir elementtir. Yani, bir ton granitte yakla??k 25 gram 92 numaral? element vard?r. Toplamda, D?nya'n?n nispeten ince, yirmi kilometrelik ?st tabakas?nda 1000 tondan fazla uranyum bulunur. Asit magmatik kaya?larda %3.5?10-4, kil ve ?eyllerde %3.2?10-4, ?zellikle organik maddece zengin, bazik kaya?larda %5?10-5, mantodaki ultrabazik kaya?larda %3?10-7 .

Uranyum, so?uk ve s?cak, n?tr ve alkali sularda basit ve kompleks iyonlar halinde, ?zellikle karbonat kompleksleri halinde kuvvetli bir ?ekilde g?? eder. Uranyumun jeokimyas?nda ?nemli bir rol, redoks reaksiyonlar? taraf?ndan oynan?r, ??nk? uranyum bile?ikleri, kural olarak, oksitleyici bir ortama sahip sularda olduk?a ??z?n?r ve indirgeyici bir ortama (hidrojen s?lf?r) sahip sularda zay?f ??z?n?r.

Y?zden fazla uranyum mineral cevheri bilinmektedir, kimyasal bile?im, k?ken, uranyum konsantrasyonu bak?m?ndan farkl?d?rlar, t?m ?e?itlilikten sadece bir d?zine pratik ilgi ?ekicidir. Do?ada en b?y?k end?striyel ?neme sahip olan uranyumun ana temsilcileri, oksitler - uraninit ve ?e?itleri (naturan ve uranyum siyah?) ve ayr?ca silikatlar - kahve, titanatlar - davidit ve branerit olarak kabul edilebilir; sulu fosfatlar ve uranil arsenatlar - uranyum mika.

Uraninit - UO2 esas olarak antik - Prekambriyen kayalar?nda berrak kristal formlar ?eklinde bulunur. Uraninit, torianit ThO2 ve yttrocerianite (Y,Ce)O2 ile izomorfik seriler olu?turur. Ek olarak, t?m uraninitler, uranyum ve toryumun radyojenik bozunma ?r?nlerini i?erir: K, Po, He, Ac, Pb, ayr?ca Ca ve Zn. Uraninitin kendisi, kompleks uranyum niob-tantalum-titanatlar (kolumbit, piroklor, samarskit ve di?erleri), zirkon ve monazit ile birlikte granit ve siyenit pegmatitlerin ?zelli?i olan y?ksek s?cakl?kl? bir mineraldir. Ek olarak, uraninit hidrotermal, skarn ve tortul kaya?larda olu?ur. B?y?k uraninit yataklar? Kanada, Afrika, Amerika Birle?ik Devletleri, Fransa ve Avustralya'da bilinmektedir.

Kriptokristalin kollomorfik agregalar olu?turan uranyum zift veya re?ine blende olarak da bilinen Naturan (U3O8) volkanojenik ve hidrotermal bir mineraldir, Paleozoik ve daha gen? y?ksek ve orta s?cakl?k olu?umlar?nda bulunur. Pitchblend'in sabit yolda?lar? s?lf?rler, arsenit, do?al bizmut, arsenik ve g?m??, karbonatlar ve di?er baz? elementlerdir. Bu cevherler uranyum a??s?ndan ?ok zengindir, ancak genellikle radyumun e?lik etti?i son derece nadirdir, bu kolayca a??klanabilir: radyum, uranyumun izotopik bozunmas?n?n do?rudan bir ?r?n?d?r.

Uranyum siyahlar? (gev?ek toprakl? agregalar) esas olarak gen? - Senozoik ve hidrotermal uranyum s?lfit ve tortul tortular?n karakteristi?i olan daha gen? olu?umlarda temsil edilir.

Uranyum ayr?ca, ?rne?in alt?n i?eren konglomeralardan, %0,1'den daha az i?eren cevherlerden bir yan ?r?n olarak ekstrakte edilir.

Uranyum cevherlerinin ana yataklar? ABD'de (Colorado, Kuzey ve G?ney Dakota), Kanada'da (Ontario ve Saskatchewan eyaletleri), G?ney Afrika'da (Witwatersrand), Fransa'da (Orta Masif), Avustralya'da (Kuzey B?lgesi) ve di?er bir?ok ?lkede bulunmaktad?r. . Rusya'da ana uranyum cevheri b?lgesi Transbaikalia'd?r. Rus uranyumunun yakla??k %93'? Chita b?lgesindeki (Krasnokamensk ?ehri yak?nlar?nda) yatakta ??kar?l?yor.

Ba?vuru

Modern n?kleer enerji, 92 numaral? element ve ?zellikleri olmadan d???n?lemez. ?ok uzun zaman ?nce olmasa da - ilk n?kleer reakt?r?n piyasaya s?r?lmesinden ?nce, uranyum cevherleri esas olarak onlardan radyum ??karmak i?in ??kar?ld?. Baz? boyalarda ve kataliz?rlerde az miktarda uranyum bile?ikleri kullan?lm??t?r. Asl?nda, uranyum neredeyse hi? end?striyel de?eri olmayan bir element olarak kabul edildi ve uranyum izotoplar?n?n fisyon kabiliyetinin ke?finden sonra durum ne kadar ?arp?c? bir ?ekilde de?i?ti! Bu metal an?nda 1 numaral? stratejik hammadde stat?s?n? ald?.

G?n?m?zde metalik uranyumun ve bile?iklerinin ana uygulama alan? n?kleer reakt?rler i?in yak?tt?r. Bu nedenle, sabit n?kleer santral reakt?rlerinde d???k zenginle?tirilmi? (do?al) bir uranyum izotop kar???m? kullan?l?rken, n?kleer santrallerde ve h?zl? n?tron reakt?rlerinde y?ksek oranda zenginle?tirilmi? uranyum kullan?l?r.

Uranyum izotopu 235U en b?y?k uygulamaya sahiptir, ??nk? di?er uranyum izotoplar? i?in tipik olmayan kendi kendini idame ettiren bir n?kleer zincir reaksiyonu m?mk?nd?r. Bu ?zellik sayesinde 235U, n?kleer reakt?rlerde ve n?kleer silahlarda yak?t olarak kullan?l?r. Bununla birlikte, 235U izotopunun do?al uranyumdan izolasyonu karma??k ve maliyetli bir teknolojik problemdir.

Do?ada en bol bulunan uranyum izotopu olan 238U, y?ksek enerjili n?tronlarla bombard?man edildi?inde b?l?nebilir. Bu izotopun bu ?zelli?i, termon?kleer silahlar?n g?c?n? art?rmak i?in kullan?l?r - termon?kleer reaksiyon taraf?ndan ?retilen n?tronlar kullan?l?r. Ek olarak, 238U izotopundan pl?tonyum izotopu 239Pu elde edilir ve bu izotop n?kleer reakt?rlerde ve atom bombas?nda da kullan?labilir.

Son zamanlarda, toryumdan reakt?rlerde yapay olarak elde edilen uranyum izotopu 233U yayg?n olarak kullan?lm??t?r; bir n?kleer reakt?r?n n?tron ak???nda toryumun ???nlanmas?yla elde edilir:

23290Th + 10n -> 23390Th -(v–)-> 23391Pa –(v–)-> 23392U

233U, termal n?tronlar taraf?ndan b?l?n?r, ayr?ca 233U'lu reakt?rlerde n?kleer yak?t?n geni?letilmi? yeniden ?retimi meydana gelebilir. Bu nedenle, bir toryum reakt?r?nde bir kilogram 233U yand???nda, i?inde 1,1 kg yeni 233U birikmelidir (n?tronlar?n toryum ?ekirdekleri taraf?ndan yakalanmas?n?n bir sonucu olarak). Yak?n gelecekte, termal n?tron reakt?rlerindeki uranyum-toryum d?ng?s?, h?zl? n?tron reakt?rlerinde n?kleer yak?t ?retmek i?in uranyum-pl?tonyum d?ng?s?n?n ana rakibi olacakt?r. Bu n?klidi yak?t olarak kullanan reakt?rler zaten var ve ?al???yor (Hindistan'da KAMINI). 233U ayr?ca gaz fazl? n?kleer roket motorlar? i?in en umut verici yak?tt?r.

Di?er yapay uranyum izotoplar? ?nemli bir rol oynamaz.

Do?al uranyumdan “gerekli” 234U ve 235U izotoplar? ??kar?ld?ktan sonra, kalan hammaddeye (238U) “t?kenmi? uranyum” denir, esas olarak 234U'nun ??kar?lmas? nedeniyle do?al uranyum kadar radyoaktiftir. Uranyumun as?l kullan?m alan? enerji ?retimi oldu?undan, bu nedenle t?kenmi? uranyum, ekonomik de?eri d???k, kullan?m? az olan bir ?r?nd?r. Bununla birlikte, d???k fiyat?n?n yan? s?ra y?ksek yo?unlu?u ve son derece y?ksek yakalama kesiti nedeniyle, u?ak kontrol y?zeyleri gibi havac?l?k uygulamalar?nda radyasyon kalkan? ve balast olarak kullan?l?r. Ayr?ca t?kenmi? uranyum, uzay ini? ara?lar?nda ve yar?? yatlar?nda balast olarak kullan?l?r; y?ksek h?zl? jiroskop rotorlar?nda, b?y?k volanlarda, petrol sondaj?nda.

Bununla birlikte, t?kenmi? uranyumun en iyi bilinen kullan?m?, askeri uygulamalarda - z?rh delici mermiler i?in ?ekirdek ve M-1 Abrams tank? gibi modern tank z?rh? olarak kullan?lmas?d?r.

Uranyumun daha az bilinen uygulamalar? esas olarak bile?ikleri ile ili?kilidir. K???k bir uranyum ilavesi cama g?zel bir sar?-ye?il floresan verir, baz? uranyum bile?ikleri ????a duyarl?d?r, bu nedenle uranil nitrat, negatifleri ve leke (renk tonu) pozitifleri (foto?raf bask?lar?) kahverengi geli?tirmek i?in yayg?n olarak kullan?lm??t?r.

Niyobyum karb?r ve zirkonyum karb?r ile ala??ml? karb?r 235U, n?kleer jet motorlar? i?in yak?t olarak kullan?l?r. Demir ve t?kenmi? uranyum (238U) ala??mlar?, g??l? manyetostriktif malzemeler olarak kullan?l?r. Sodyum uranat Na2U2O7 boyamada sar? bir pigment olarak kullan?ld?, daha ?nceki uranyum bile?ikleri porselen ve seramik s?rlar ve emayeler i?in boya olarak kullan?ld? (renkli renkler: oksidasyon derecesine ba?l? olarak sar?, kahverengi, ye?il ve siyah).

?retme

Uranyum, bir dizi ?zellikte (olu?um ko?ullar?na g?re, "kontrast", yararl? safs?zl?klar?n i?eri?i vb.) ?nemli ?l??de farkl?l?k g?steren uranyum cevherlerinden elde edilir, bunlar?n ana k?sm? uranyum y?zdesidir. Bu ?zelli?e g?re be? ?e?it cevher ay?rt edilir: ?ok zengin (%1'den fazla uranyum i?erir); zengin (%1-0.5); orta (%0.5-0.25); normal (%0,25-0,1) ve zay?f (%0,1'den az). Ancak %0.01-0.015 uranyum i?eren cevherlerden bile bu metal yan ?r?n olarak ??kar?lmaktad?r.

Uranyum hammaddelerinin geli?tirildi?i y?llar boyunca, uranyumu cevherlerden ay?rmak i?in bir?ok y?ntem geli?tirilmi?tir. Bu, hem uranyumun baz? alanlarda stratejik ?neminden hem de do?al tezah?rlerinin ?e?itlili?inden kaynaklanmaktad?r. Ancak, t?m y?ntemlere ve hammadde baz?na ra?men, herhangi bir uranyum ?retimi ?? a?amadan olu?ur: uranyum cevherinin ?n konsantrasyonu; uranyum li?i ve ??keltme, ekstraksiyon veya iyon de?i?imi yoluyla yeterince saf uranyum bile?iklerinin elde edilmesi. Ayr?ca, elde edilen uranyumun amac?na ba?l? olarak, ?r?n?n 235U izotopu ile zenginle?tirilmesi veya hemen elemental uranyumun indirgenmesi izler.

B?ylece, ba?lang??ta cevher konsantre edilir - kaya ezilir ve suyla doldurulur. Bu durumda, kar???m?n daha a??r elementleri daha h?zl? ??kelir. Birincil uranyum mineralleri i?eren kayalarda, ?ok a??r olduklar? i?in h?zl? ??kelmeleri meydana gelir. ?kincil uranyum mineralleri i?eren cevherleri konsantre ederken, ikincil minerallerden ?ok daha a??r olan, ancak ?ok faydal? elementler i?erebilen at?k kaya tortula?mas? meydana gelir.

Uranyum cevherleri, her zaman uranyuma e?lik eden radyumun y-radyasyonuna dayanan organik radyometrik ay?rma y?ntemi d???nda neredeyse zenginle?tirilmemi?tir.

Uranyum ?retiminde bir sonraki ad?m li?tir, bu nedenle uranyum ??zeltiye girer. Temel olarak, cevherler s?lf?rik, bazen nitrik asitler veya soda ??zeltileri ile uranyumun UO2SO4 veya kompleks anyonlar ?eklinde asidik bir ??zeltiye ve 4 kompleks anyon ?eklinde bir soda ??zeltisine aktar?lmas?yla li? edilir. S?lf?rik asidin kullan?ld??? y?ntem daha ucuzdur, ancak her zaman uygulanabilir de?ildir - ham madde s?lf?rik asitte ??z?nmeyen d?rt de?erlikli uranyum (uranyum re?inesi) i?eriyorsa. Bu gibi durumlarda, alkalin li? kullan?l?r veya d?rt de?erlikli uranyum alt? de?erlikli duruma oksitlenir. Kostik soda (kostik soda) kullan?m?, ??z?lmesi i?in ?ok fazla asit gerektiren manyezit veya dolomit i?eren cevherin li? edilmesinde faydal?d?r.

S?zme a?amas?ndan sonra, ??zelti sadece uranyum de?il, ayn? zamanda uranyum gibi ayn? organik ??z?c?lerle ekstrakte edilen, ayn? iyon de?i?tirici re?ineler ?zerinde ??ken ve ayn? ko?ullar alt?nda ??ken di?er elementleri de i?erir. B?yle bir durumda, uranyumun se?ici izolasyonu i?in, istenmeyen bir elementi farkl? a?amalarda d??lamak i?in bir?ok redoks reaksiyonu kullanmak gerekir. ?yon de?i?tirme ve ekstraksiyon y?ntemlerinin avantajlar?ndan biri, uranyumun zay?f ??zeltilerden tamamen ??kar?lmas?d?r.

T?m bu i?lemlerden sonra, uranyum kat? bir duruma - oksitlerden birine veya UF4 tetraflor?r'e aktar?l?r. Bu t?r uranyum, b?y?k bir termal n?tron yakalama kesiti olan lityum, boron, kadmiyum ve nadir toprak metalleri i?eren safs?zl?klar i?erir. Nihai ?r?nde, i?erikleri y?zde y?z binde ve milyonda birini ge?memelidir! Bunu yapmak i?in, uranyum bu sefer nitrik asit i?inde tekrar ??z?l?r. Uranil nitrat UO2(NO3)2 tributil fosfat ve di?er baz? maddelerle ekstraksiyon s?ras?nda ayr?ca gerekli ko?ullara g?re safla?t?r?l?r. Bu madde daha sonra kristalle?tirilir (veya ??keltilir) ve hafif?e tutu?turulur. Bu i?lem sonucunda hidrojen ile UO2'ye indirgenen uranyum trioksit UO3 olu?ur. 430 ila 600 ° C aras?ndaki s?cakl?klarda, uranyum oksit kuru hidrojen flor?r ile reaksiyona girer ve UF4 tetraflor?re d?n???r. Zaten bu bile?ikten, metalik uranyum genellikle geleneksel indirgeme yoluyla kalsiyum veya magnezyum yard?m?yla elde edilir.

Fiziksel ?zellikler

Metalik uranyum ?ok a??rd?r, demirden iki bu?uk kat, kur?undan bir bu?uk kat daha a??rd?r! Bu, D?nya'n?n ba??rsaklar?nda depolanan en a??r elementlerden biridir. G?m??i beyaz rengi ve parlakl??? ile uranyum ?eli?i and?r?r. saf metal plastik, yumu?ak, y?ksek yo?unlu?a sahiptir, ancak ayn? zamanda i?lenmesi kolayd?r. Uranyum elektropozitiftir, ?nemsiz paramanyetik ?zelliklere sahiptir - oda s?cakl???nda spesifik manyetik duyarl?l?k 1.72 10 -6'd?r, D???k elektriksel iletkenli?e sahiptir ancak y?ksek reaktiviteye sahiptir. Bu elementin ?? allotropik modifikasyonu vard?r: a, v ve g. a-formu, a?a??daki parametrelere sahip e?kenar d?rtgen bir kristal kafese sahiptir: a = 2.8538 ?, b = 5.8662 ?, c = 469557 ?. Bu form, oda s?cakl???ndan 667.7°C'ye kadar olan s?cakl?k aral???nda stabildir. 25°C'de a-formundaki uranyum yo?unlu?u 19.05±0.2 g/cm3't?r. v-formu bir tetragonal kristal kafese sahiptir, 667.7°C ila 774.8°C s?cakl?k aral???nda stabildir. D?rtgen kafesin parametreleri: a = 10.759 ?, b = 5.656 ?. 774.8°C'den erime noktas?na (1132°C) kadar stabil, g?vde merkezli k?bik yap?ya sahip g-formu.

Uranyum azaltma s?recinde ?? a?amay? da g?rebilirsiniz. Bunun i?in kalsiyum oksit ile kaplanm?? diki?siz ?elik boru olan ?zel bir aparat kullan?l?r, borunun ?eli?inin uranyum ile etkile?ime girmemesi gerekir. Cihaza bir uranyum ve magnezyum (veya kalsiyum) tetraflor?r kar???m? y?klenir, ard?ndan 600 ° C'ye ?s?t?l?r. Bu s?cakl??a ula??ld???nda, bir elektrik sigortas? a??l?r, an?nda akar ekzotermik indirgeme reaksiyonu, y?kl? kar???m tamamen erir. S?v? uranyum (s?cakl??? 1132°C) a??rl???ndan dolay? tamamen dibe ??ker. Uranyumun aparat?n alt?na tamamen b?rak?lmas?ndan sonra, so?utma ba?lar, uranyum kristalle?ir, atomlar? kat? bir s?rayla dizilir ve k?bik bir kafes olu?turur - bu y-faz?d?r. Bir sonraki ge?i? 774°C'de ger?ekle?ir - so?utma metalinin kristal kafesi v-faz?na kar??l?k gelen d?rtgen hale gelir. K?l?enin s?cakl??? 668°C'ye d??t???nde, atomlar paralel katmanlarda dalgalar halinde d?zenlenmi? s?ralar?n? yeniden d?zenler - a-faz?. Ba?ka de?i?iklik yok.

Uranyumun ana parametreleri her zaman a-faz?na at?fta bulunur. Erime noktas? (eritme) 1132°C, uranyumun kaynama noktas? (tkaynama) 3818°C Oda s?cakl???nda 27.67 kJ/(kg K) veya 6.612 cal/(g°C) ?zg?l ?s?. 25 °C s?cakl?ktaki spesifik elektrik direnci yakla??k 3 10 -7 ohm cm ve zaten 600 ° C'de 5,5 10 -7 ohm cm'dir. Uranyumun ?s?l iletkenli?i de s?cakl??a ba?l? olarak de?i?ir: ?rne?in 100-200°C aral???nda 28.05 W/(mK) veya 0.067 cal/(cm sn°C) ve 400'e y?kseldi?inde °C, 29.72 W/(mK) 0.071 cal/(cm sn °C) de?erine kadar y?kselir. Uranyum 0.68 K'da s?per iletkenli?e sahiptir. Ortalama Brinell sertli?i 19.6 - 21.6·10 2 MN / m 2 veya 200-220 kgf / mm 2'dir.

92. elementin bir?ok mekanik ?zelli?i, safl???na, termal ve mekanik i?leme modlar?na ba?l?d?r. Yani d?kme uranyum i?in oda s?cakl???nda nihai gerilme mukavemeti 372-470 MN/m2 veya 38-48 kgf/mm2, elastiklik mod?l?n?n ortalama de?eri 20.5·10 -2 MN/m2 veya 20.9·10 -3 kgf/mm2 . Uranyumun g?c?, v- ve g-fazlar?ndan s?nd?r?ld?kten sonra artar.

Uranyumun bir n?tron ak??? ile ???nlanmas?, metalik uranyumdan yap?lm?? yak?t elemanlar?n? so?utan su ile etkile?im ve g??l? termal n?tron reakt?rlerinde di?er ?al??ma fakt?rleri - t?m bunlar uranyumun fiziksel ve mekanik ?zelliklerinde de?i?ikliklere yol a?ar: metal k?r?lgan hale gelir, s?r?nme geli?ir, ?r?nlerin metalik uranyumdan deformasyonu meydana gelir. Bu nedenle, n?kleer reakt?rlerde uranyum ala??mlar? kullan?l?r, ?rne?in molibden ile, b?yle bir ala??m suya dayan?kl?d?r, y?ksek s?cakl?kta k?bik bir kafes korurken metali g??lendirir.

Kimyasal ?zellikler

Kimyasal olarak uranyum ?ok aktif bir metaldir. Havada, titanyum, zirkonyum ve bir dizi ba?ka metalde oldu?u gibi metali daha fazla oksidasyondan korumayan, y?zeyde yanard?ner bir UO2 dioksit filminin olu?umu ile oksitlenir. Oksijen ile uranyum, UO2 dioksit, UO3 trioksit ve en ?nemlisi U3O8 olan ?ok say?da ara oksit olu?turur, bu oksitler UO2 ve UO3'e benzer ?zelliklerdedir. Toz halinde uranyum piroforiktir ve hafif bir ?s?tma ile (150 ° C ve ?zeri) tutu?abilir, yanmaya parlak bir alev e?lik eder ve sonunda U3O8 olu?turur. 500-600 ° C s?cakl?kta, uranyum, suda ve asitlerde - uranyum tetraflor?r UF4'?n yan? s?ra UF6 - heksaflor?rde (bir s?cakl?kta erimeden s?blimle?en beyaz kristaller) az ??z?n?r ye?il i?ne ?eklinde kristaller olu?turmak i?in flor ile etkile?ime girer. 56.4 ° C). UF4, UF6, uranyum halojen?rler olu?turmak i?in uranyumun halojenlerle etkile?iminin ?rnekleridir. Uranyum, k?k?rt ile kolayca birle?erek, en ?nemlisi ABD - n?kleer yak?t olan bir dizi bile?ik olu?turur. Uranyum, kimyasal olarak ?ok aktif olan UH3 hidrit olu?turmak i?in 220°C'de hidrojen ile reaksiyona girer. UH3, daha fazla ?s?t?ld???nda hidrojen ve toz uranyuma ayr???r. Azot ile etkile?im daha y?ksek s?cakl?klarda ger?ekle?ir - 450 ila 700 ° C ve atmosfer bas?nc?nda, U4N7 nitr?r elde edilir, ayn? s?cakl?klarda azot bas?nc?nda bir art??la UN, U2N3 ve UN2 elde edilebilir. Daha y?ksek s?cakl?klarda (750-800 °C), uranyum karbon ile reaksiyona girerek monokarb?r UC, dikarbit UC2 ve U2C3 olu?turur. Uranyum su ile etkile?erek UO2 ve H2 olu?turur, so?uk su ile daha yava? ve s?cak su ile daha aktiftir. Ayr?ca reaksiyon, 150 ila 250 °C aras?ndaki s?cakl?klarda buharla ilerler. Bu metal, hidroklorik HCl ve nitrik HNO3 asitlerde, y?ksek konsantrasyonlu hidroflorik asitte daha az aktif olarak ??z?n?r, s?lf?rik H2SO4 ve ortofosforik H3PO4 asitlerle yava? yava? reaksiyona girer. Asitlerle reaksiyon ?r?nleri, uranyumun d?rt de?erlikli tuzlar?d?r. Baz? metallerin (alt?n, platin, bak?r, g?m??, kalay ve c?va) inorganik asitleri ve tuzlar?ndan uranyum hidrojenin yerini alabilir. Uranyum alkalilerle etkile?ime girmez.

Bile?iklerde uranyum a?a??daki oksidasyon durumlar?n? sergileyebilir: +3, +4, +5, +6, bazen +2. U3+ do?ada bulunmaz ve sadece laboratuvarda elde edilebilir. Be? de?erlikli uranyum bile?ikleri ?o?unlukla karars?zd?r ve en kararl? olan d?rtl? ve alt? de?erlikli uranyum bile?iklerine olduk?a kolay bir ?ekilde ayr???r. Alt? de?erlikli uranyum, tuzlar? sar? renkte olan ve su ve mineral asitlerde kolayca ??z?nen uranil iyonu UO22+'n?n olu?umu ile karakterize edilir. Alt? de?erli uranyum bile?iklerinin bir ?rne?i, bir amfoterik oksit karakterine sahip olan uranyum trioksit veya uranyum anhidrit UO3't?r (portakal tozu). Asitlerde ??z?nd???nde, ?rne?in uranyum klor?r UO2Cl2 gibi tuzlar olu?ur. Alkalilerin uranil tuzlar?n?n ??zeltileri ?zerindeki etkisi alt?nda, uranik asit H2UO4 tuzlar? elde edilir - uranatlar ve diuranik asit H2U2O7 - diuranatlar, ?rne?in sodyum uranat Na2UO4 ve sodyum diuranat Na2U2O7. D?rt de?erlikli uranyum tuzlar? (uranyum tetraklor?r UCl4) ye?ildir ve daha az ??z?n?r. Uzun s?re havaya maruz kald???nda, d?rt de?erlikli uranyum i?eren bile?ikler genellikle karars?zd?r ve alt? de?erlikli bile?iklere d?n???r. Uranil klor?r gibi uranil tuzlar?, parlak ???k veya organiklerin varl???nda ayr???r.

Makale, uranyum gibi bir kimyasal elementin ne zaman ke?fedildi?ini ve bu maddenin zaman?m?zda hangi end?strilerde kullan?ld???n? anlat?yor.

Uranyum - enerji ve askeri end?strinin kimyasal bir elementi

Her zaman, insanlar y?ksek verimli enerji kaynaklar? bulmaya ve ideal olarak s?zde olan? yaratmaya ?al??t?lar.Ne yaz?k ki, varl???n?n imkans?zl??? 19. y?zy?lda teorik olarak kan?tland? ve do?ruland?, ancak bilim adamlar? hala bunu ger?ekle?tirme umudunu kaybetmedi. ?ok uzun bir s?re i?in b?y?k miktarlarda "temiz" enerji sa?layabilecek bir t?r cihaz?n hayali.

K?smen bu, uranyum gibi bir maddenin ke?fiyle hayata ge?irildi. Bu ada sahip kimyasal bir element, zaman?m?zda t?m ?ehirlere, denizalt?lara, kutup gemilerine vb. enerji sa?layan n?kleer reakt?rlerin geli?tirilmesinin temelini olu?turdu. Do?ru, enerjileri “temiz” olarak adland?r?lamaz, ancak son y?llarda bir?ok ?irket geni? sat?? i?in kompakt trityum bazl? “atomik piller” geli?tirmektedir - hareketli par?alar? yoktur ve sa?l?k i?in g?venlidir.

Bununla birlikte, bu yaz?da uranyum ad? verilen kimyasal bir elementin ke?finin tarihini ve ?ekirde?inin fisyon reaksiyonunu ayr?nt?l? olarak analiz edece?iz.

Tan?m

Uranyum, periyodik cetvelde atom numaras? 92 olan kimyasal bir elementtir. Atom k?tlesi 238.029'dur. U sembol? ile g?sterilir. Normal ?artlar alt?nda yo?un, a??r g?m?? renkli bir metaldir. Radyoaktivitesinden bahsedersek, uranyumun kendisi zay?f radyoaktiviteye sahip bir elementtir. Ayr?ca tamamen kararl? izotoplar i?ermez. Ve uranyum-338, mevcut izotoplar?n en kararl?s? olarak kabul edilir.

Bu elementin ne oldu?unu anlad?k ve ?imdi ke?finin tarihini ele alaca??z.

Hikaye

Do?al uranyum oksit gibi bir madde, eski zamanlardan beri insanlar taraf?ndan bilinmektedir ve eski ustalar, kaplar?n ve di?er ?r?nlerin suya dayan?kl?l??? ve s?slemeleri i?in ?e?itli seramikleri kaplamak i?in kullan?lan s?r yapmak i?in kulland?lar.

Bu kimyasal elementin ke?fedilme tarihinde ?nemli bir tarih 1789 idi. O zaman kimyager ve Almanya do?umlu Martin Klaproth ilk metalik uranyumu elde edebildi. Ve yeni element, ad?n? sekiz y?l ?nce ke?fedilen gezegenin onuruna ald?.

Neredeyse 50 y?l boyunca, elde edilen uranyum saf bir metal olarak kabul edildi, ancak 1840'ta Frans?z kimyager Eugene-Melchior Peligot, uygun d?? i?aretlere ra?men Klaproth taraf?ndan elde edilen malzemenin hi? metal olmad???n? kan?tlayabildi, ama uranyum oksit. Biraz sonra, ayn? Peligo ger?ek uranyum ald? - ?ok a??r gri bir metal. O zaman uranyum gibi bir maddenin atom a??rl??? ilk olarak belirlendi. 1874'te kimyasal element, Dmitri Mendeleev taraf?ndan ?nl? periyodik element tablosuna yerle?tirildi ve Mendeleev maddenin atom a??rl???n? iki kat?na ??kard?. Ve sadece 12 y?l sonra, hesaplamalar?nda yan?lmad??? deneysel olarak kan?tland?.

radyoaktivite

Ancak bu elemente bilimsel ?evrelerde ger?ekten yayg?n ilgi, Becquerel'in uranyumun ara?t?rmac?n?n ad?n? ta??yan ???nlar yayd??? ger?e?ini ke?fetti?i 1896'da ba?lad? - Becquerel ???nlar?. Daha sonra, bu alandaki en ?nl? bilim adamlar?ndan biri olan Marie Curie, bu fenomene radyoaktivite ad?n? verdi.

Uranyum ?al??mas?nda bir sonraki ?nemli tarih 1899 olarak kabul edilir: o zaman Rutherford, uranyum radyasyonunun homojen olmad???n? ve iki t?re ayr?ld???n? ke?fetti - alfa ve beta ???nlar?. Ve bir y?l sonra, Paul Villar (Villard), bug?n bildi?imiz ???nc?, son radyoaktif radyasyon t?r?n? ke?fetti - s?zde gama ???nlar?.

Yedi y?l sonra, 1906'da Rutherford, radyoaktivite teorisine dayanarak, amac? ?e?itli minerallerin ya??n? belirlemek olan ilk deneyleri ger?ekle?tirdi. Bu ?al??malar, di?er ?eylerin yan? s?ra, teori ve prati?in olu?umu i?in temel olu?turdu.

Uranyum ?ekirdeklerinin b?l?nmesi

Ancak, muhtemelen, hem bar????l hem de askeri ama?larla uranyumun yayg?n olarak madencili?i ve zenginle?tirilmesinin ba?lad??? en ?nemli ke?if, uranyum ?ekirde?inin fisyon s?recidir. 1938'de oldu, ke?if Alman fizik?iler Otto Hahn ve Fritz Strassmann taraf?ndan ger?ekle?tirildi. Daha sonra, bu teori birka? Alman fizik?inin ?al??malar?nda bilimsel onay ald?.

Ke?fettikleri mekanizman?n ?z? ?uydu: uranyum-235 izotopunun ?ekirde?i bir n?tron ile ???nlan?rsa, o zaman serbest bir n?tron yakalayarak b?l?nmeye ba?lar. Ve ?imdi hepimizin bildi?i gibi, bu s?rece muazzam miktarda enerjinin serbest b?rak?lmas? e?lik ediyor. Bu, esas olarak radyasyonun kendisinin ve ?ekirde?in par?alar?n?n kinetik enerjisi nedeniyle olur. Art?k uranyum fisyonunun nas?l ger?ekle?ti?ini biliyoruz.

Bu mekanizman?n ve sonu?lar?n?n ke?fi, uranyumun hem bar????l hem de askeri ama?larla kullan?lmas? i?in ba?lang?? noktas?d?r.

Askeri ama?lar i?in kullan?m? hakk?nda konu?ursak, ilk kez uranyum ?ekirde?inin s?rekli fisyon reaksiyonu gibi bir s?re? i?in ko?ullar yaratman?n m?mk?n oldu?u teorisi (??nk? bir n?kleer bombay? patlatmak i?in ?ok b?y?k enerjiye ihtiya? duyuldu?u i?in) oldu. Sovyet fizik?ileri Zeldovich ve Khariton taraf?ndan kan?tland?. Ancak b?yle bir reaksiyon yaratmak i?in uranyum zenginle?tirilmelidir, ??nk? normal durumunda gerekli ?zelliklere sahip de?ildir.

Bu elementin tarihi ile tan??t?k, ?imdi nerede kullan?ld???n? anlayaca??z.

Uranyum izotoplar?n?n uygulamalar? ve t?rleri

Uranyumun zincirleme fisyon reaksiyonu gibi bir s?recin ke?finden sonra fizik?iler, bunun nerede kullan?labilece?i sorusuyla kar?? kar??ya kald?lar.

?u anda uranyum izotoplar?n?n kullan?ld??? iki ana alan var. Bu bar????l (veya enerji) bir end?stri ve askeridir. Hem birinci hem de ikinci, uranyum-235 izotopunun reaksiyonunu kullan?r, sadece ??k?? g?c? farkl?d?r. Basit?e s?ylemek gerekirse, bir n?kleer reakt?rde, bir n?kleer bomban?n patlamas?n? ger?ekle?tirmek i?in gerekli olan ayn? g??le bu s?reci yaratmaya ve s?rd?rmeye gerek yoktur.

B?ylece, uranyum fisyon reaksiyonunun kullan?ld??? ana end?striler listelendi.

Ancak uranyum-235 izotopunu elde etmek son derece karma??k ve maliyetli bir teknolojik i?tir ve her devlet zenginle?tirme tesisleri in?a etmeyi g?ze alamaz. ?rne?in, uranyum 235 izotopunun i?eri?inin %3-5 aras?nda olaca?? yirmi ton uranyum yak?t? elde etmek i?in, 153 tondan fazla do?al, "ham" uranyumu zenginle?tirmek gerekecektir.

Uranyum-238 izotopu, esas olarak g??lerini art?rmak i?in n?kleer silahlar?n tasar?m?nda kullan?l?r. Ayr?ca, bir n?tron yakalay?p ard?ndan bir beta bozunma s?reci izledi?inde, bu izotop sonunda ?o?u modern n?kleer reakt?r i?in ortak bir yak?t olan pl?tonyum-239'a d?n??ebilir.

Bu t?r reakt?rlerin t?m eksikliklerine ra?men (y?ksek maliyet, bak?m?n karma??kl???, kaza tehlikesi), operasyonlar? ?ok h?zl? bir ?ekilde kar??l???n? veriyor ve klasik termik veya hidroelektrik santrallerle k?yaslanamayacak kadar fazla enerji ?retiyorlar.

Tepki ayr?ca n?kleer kitle imha silahlar?n?n yarat?lmas?na da izin verdi. Muazzam g?c?, g?receli kompaktl??? ve geni? arazileri insan yerle?imi i?in uygun olmayan hale getirme kabiliyeti ile ay?rt edilir. Do?ru, modern atom silahlar? uranyum de?il pl?tonyum kullan?r.

t?kenmi? uranyum

Ayr?ca t?kenmi? gibi ?e?itli uranyum var. ?ok d???k bir radyoaktivite seviyesine sahiptir, bu da insanlar i?in tehlikeli olmad??? anlam?na gelir. Yine askeri alanda kullan?l?r, ?rne?in Amerikan Abrams tank?n?n z?rh?na ek g?? kazand?rmak i?in eklenir. Ek olarak, hemen hemen t?m y?ksek teknoloji ordular?nda ?e?itli olanlar? bulabilirsiniz.Y?ksek k?tlelerine ek olarak, ?ok ilgin? bir ?zelli?i daha vard?r - merminin yok edilmesinden sonra, par?alar? ve metal tozu kendili?inden tutu?ur. Ve bu arada, ?kinci D?nya Sava?? s?ras?nda ilk kez b?yle bir mermi kullan?ld?. G?r?ld??? gibi uranyum, insan faaliyetinin ?e?itli alanlar?nda kullan?lm?? bir elementtir.

??z?m

Bilim adamlar?n?n tahminlerine g?re, 2030 civar?nda, t?m b?y?k uranyum yataklar? tamamen t?kenecek, ard?ndan ula??lmas? zor katmanlar?n geli?imi ba?layacak ve fiyat artacak. Bu arada, insanlara kesinlikle zarars?zd?r - baz? madenciler nesillerdir ?retimi ?zerinde ?al???yor. ?imdi bu kimyasal elementin ke?finin tarihini ve ?ekirde?inin fisyon reaksiyonunun nas?l kullan?ld???n? anlad?k.

Bu arada, ilgin? bir ger?ek biliniyor - uranyum bile?ikleri uzun zamand?r porselen ve cam i?in boya olarak kullan?l?yor (1950'lere kadar s?zde.

Son birka? y?lda, n?kleer enerji konusu giderek daha alakal? hale geldi. Atom enerjisi ?retimi i?in uranyum gibi bir malzeme kullanmak gelenekseldir. Aktinid ailesine ait kimyasal bir elementtir.

Bu elementin kimyasal aktivitesi, serbest formda bulunmad???n? belirler. ?retimi i?in uranyum cevherleri ad? verilen mineral olu?umlar? kullan?l?r. Bu kimyasal elementin ??kar?lmas?n? ekonomik olarak rasyonel ve karl? olarak d???nmemize izin verecek miktarda yak?t? yo?unla?t?r?rlar. ?u anda, gezegenimizin ba??rsaklar?nda, bu metalin i?eri?i, d?nyadaki alt?n rezervlerini a??yor. 1000 kez(santimetre. ). Genel olarak, bu kimyasal elementin toprakta, suda ve kayada birikintilerinin ?undan daha fazla oldu?u tahmin edilmektedir. 5 milyon ton.

Serbest durumda, uranyum, 3 allotropik modifikasyon ile karakterize edilen gri-beyaz bir metaldir: e?kenar d?rtgen kristal, d?rtgen ve v?cut merkezli k?bik kafesler. Bu kimyasal elementin kaynama noktas? 4200°C.

Uranyum kimyasal olarak aktif bir maddedir. Havada, bu element yava??a oksitlenir, asitlerde kolayca ??z?n?r, suyla reaksiyona girer, ancak alkalilerle etkile?ime girmez.

Rusya'daki uranyum cevherleri genellikle ?e?itli kriterlere g?re s?n?fland?r?l?r. ?o?u zaman e?itim a??s?ndan farkl?l?k g?sterirler. Evet var endojen, eksojen ve metamorfojenik cevherler. ?lk durumda, y?ksek s?cakl?k, nem ve pegmatit eriyiklerinin etkisi alt?nda olu?an mineral olu?umlard?r. Y?zey ko?ullar?nda d??sal uranyum mineral olu?umlar? meydana gelir. Do?rudan d?nyan?n y?zeyinde olu?abilirler. Bunun nedeni yeralt? suyunun sirk?lasyonu ve ya??? birikimidir. Metamorfojenik mineral olu?umlar?, ba?lang??ta aral?kl? uranyumun yeniden da??t?lmas?n?n bir sonucu olarak ortaya ??kar.

Uranyum i?eri?inin d?zeyine g?re bu do?al olu?umlar ?unlar olabilir:

• s?per zengin (%0,3'?n ?zerinde);
• zengin (%0,1 ila %0,3);
• s?radan (%0,05 ila %0,1);
• zay?f (%0.03'ten %0.05'e);
• bilan?o d??? (%0,01'den %0,03'e kadar).

Uranyumun modern uygulamalar?

Bug?n, uranyum en yayg?n olarak roket motorlar? ve n?kleer reakt?rler i?in yak?t olarak kullan?lmaktad?r. Bu malzemenin ?zellikleri g?z ?n?ne al?nd???nda, bir n?kleer silah?n g?c?n? artt?rmas? da ama?lanmaktad?r. Bu kimyasal element, uygulamas?n? boyamada da bulmu?tur. Sar?, ye?il, kahverengi ve siyah pigmentler olarak aktif olarak kullan?l?r. Uranyum ayr?ca z?rh delici mermiler i?in ?ekirdek yapmak i?in kullan?l?r.

Rusya'da uranyum cevheri madencili?i: Bunun i?in ne gerekiyor?

Radyoaktif cevherlerin ??kar?lmas? ?? ana teknoloji ile ger?ekle?tirilir. Maden yataklar? d?nya y?zeyine m?mk?n oldu?unca yak?n yo?unla??rsa, ??kar?lmas? i?in a??k teknolojinin kullan?lmas? gelenekseldir. B?y?k delikler a?an ve ortaya ??kan mineralleri damperli kamyonlara y?kleyen buldozerlerin ve ekskavat?rlerin kullan?m?n? i?erir. Sonra i?leme kompleksine gider.

Bu mineral olu?umunun derin bir olu?umu ile, 2 kilometre derinli?e kadar bir madenin olu?turulmas?n? sa?layan yeralt? madencili?i teknolojisinin kullan?lmas? gelenekseldir. ???nc? teknoloji, ?ncekilerden ?nemli ?l??de farkl?d?r. Uranyum birikintilerinin geli?tirilmesi i?in yerinde li?, s?lf?rik asidin tortulara pompaland??? kuyular?n a??lmas?n? i?erir. Daha sonra, ortaya ??kan ??zeltiyi yery?z?ne pompalamak i?in gerekli olan ba?ka bir kuyu a??l?r. Daha sonra, bu metalin tuzlar?n?n ?zel bir re?ine ?zerinde toplanmas?na izin veren bir sorpsiyon i?leminden ge?er. SPV teknolojisinin son a?amas?, re?inenin s?lf?rik asit ile d?ng?sel olarak i?lenmesidir. Bu teknoloji sayesinde bu metalin konsantrasyonu maksimum hale gelir.

Rusya'da uranyum cevheri yataklar?

Rusya, uranyum cevherlerinin ??kar?lmas?nda d?nya liderlerinden biri olarak kabul ediliyor. Son birka? on y?lda, Rusya bu g?stergede s?rekli olarak ilk 7 lider ?lke aras?nda yer ald?.

Bu do?al mineral olu?umlar?n?n en b?y?k yataklar? ?unlard?r:

D?nyan?n en b?y?k uranyum madencili?i yataklar? - ?nde gelen ?lkeler

Avustralya, uranyum madencili?inde d?nya lideri olarak kabul edilir. T?m d?nya rezervlerinin %30'undan fazlas? bu eyalette yo?unla?m??t?r. En b?y?k Avustralya yataklar? Olympic Baraj?, Beaverley, Ranger ve Honeymoon'dur.

Avustralya'n?n ana rakibi, d?nya yak?t rezervlerinin neredeyse %12'sini i?eren Kazakistan'd?r. Kanada ve G?ney Afrika'n?n her biri d?nya uranyum rezervlerinin %11'ini, Namibya - %8, Brezilya - %7'sini i?ermektedir. Rusya ilk yediyi %5 ile kapat?yor. Liderlik tablosunda Namibya, Ukrayna ve ?in gibi ?lkeler de yer al?yor.

D?nyan?n en b?y?k uranyum yataklar? ?unlard?r:

Rusya'da uranyum cevheri rezervleri ve ?retim hacimleri

?lkemizde ke?fedilen uranyum rezervlerinin 400.000 tondan fazla oldu?u tahmin edilmektedir. Ayn? zamanda, tahmin edilen kaynaklar?n g?stergesi 830 bin tondan fazlad?r. 2017 y?l? itibar?yla Rusya'da faaliyet g?steren 16 uranyum yata?? bulunmaktad?r. Ayr?ca bunlar?n 15'i Transbaikalia'da yo?unla?m??t?r. Streltsovskoye cevher sahas?, uranyum cevherinin ana yata?? olarak kabul edilir. ?o?u yerli yatakta madencilik, maden y?ntemiyle yap?l?r.

• Uran?s 18. y?zy?lda ke?fedildi. 1789'da Alman bilim adam? Martin Klaproth, cevherden metal benzeri uranyum ?retmeyi ba?ard?. ?lgin?tir ki bu bilim adam? ayn? zamanda titanyum ve zirkonyumun da ka?ifidir.
• Uranyum bile?ikleri foto?raf??l?k alan?nda aktif olarak kullan?lmaktad?r. Bu ??e, pozitifleri renklendirmek ve negatifleri geli?tirmek i?in kullan?l?r.
• Uranyum ve di?er kimyasal elementler aras?ndaki temel fark, do?al radyoaktivitedir. Uranyum atomlar? zamanla ba??ms?z olarak de?i?me e?ilimindedir. Ayn? zamanda insan g?z?n?n g?remedi?i ???nlar yayarlar. Bu ???nlar 3 tipe ayr?l?r - gama, beta, alfa radyasyonu (bkz.).