уран

Orosz

Kiejtés

IPA: [ʊrən]

Főnév

уран • (uran) hn

urán

Уран — это химический элемент с атомным номером 92 и символом U. Это один из самых тяжёлых элементов в периодической таблице, встречающийся в природе, и он известен своей радиоактивностью. Уран играет ключевую роль в энергетике и оборонной промышленности благодаря способности участвовать в цепных ядерных реакциях.

Физические и химические свойства

Атомный номер: 92
Атомная масса: ~238 г/моль (для изотопа ( ^{238}U ))
Плотность: 19,1 г/см³ (очень тяжёлый металл)
Температура плавления: 1132 °C
Температура кипения: 4131 °C
Цвет: Серебристо-белый, но на воздухе быстро тускнеет из-за образования оксидов.
Радиоактивность: Все изотопы урана радиоактивны, но с разной интенсивностью.

Изотопы урана

Уран в природе представлен несколькими изотопами: 1. ( ^{238}U ):
- Составляет ~99,3% природного урана.
- Слабо радиоактивен.
- Используется как сырьё для получения плутония-239 в ядерных реакторах.

( ^{235}U ):
- Составляет ~0,7% природного урана.
- Единственный изотоп, способный поддерживать цепную ядерную реакцию деления.
- Основное топливо для ядерных реакторов и взрывчатое вещество для атомных бомб.
( ^{234}U ):
- Содержится в следовых количествах.
- Является промежуточным продуктом распада.

Добыча и переработка

Уран добывают из руд, таких как уранинит (UO₂). После добычи он проходит сложный процесс очистки и обогащения: 1. Жёлтый кек (Yellowcake): Уран концентрируется в виде диоксида урана (UO₂).
2. Обогащение: Увеличение содержания изотопа ( ^{235}U ) до уровня, необходимого для использования в реакторах или оружии.
- Для ядерной энергетики требуется обогащение до 3-5%.
- Для оружейных целей — более 90%.

Применение урана

Ядерная энергетика:
- Основной источник топлива для атомных электростанций.
- При делении атомов урана выделяется огромное количество энергии.
Ядерное оружие:
- Изотоп ( ^{235}U ) используется в атомных бомбах.
- Например, бомба “Малыш”, сброшенная на Хиросиму, была основана на уране.
Военная техника:
- Обеднённый уран (( ^{238}U )) используется для изготовления бронебойных снарядов и брони.
Научные исследования:
- Используется в радиоизотопных источниках энергии, геологических и медицинских исследованиях.

Экологические и социальные аспекты

Радиационная опасность:
- Обращение с ураном требует строгих мер безопасности из-за радиоактивности.
- Урановые шахты могут вызывать загрязнение окружающей среды.
Политика и контроль:
- Уран является стратегическим материалом. Его добыча, переработка и использование строго регулируются международными организациями, такими как МАГАТЭ.
Переработка отходов:
- Радиоактивные отходы требуют долгосрочного хранения в специальных условиях.

Исторические факты

Уран был открыт в 1789 году немецким химиком Мартином Клапротом. Он назвал элемент в честь планеты Уран.
Первое практическое использование урана связано с созданием ядерного оружия в рамках Манхэттенского проекта в 1940-х годах.
Сегодня уран остаётся ключевым элементом как для энергетики, так и для национальной безопасности.