Uran je a radioaktivní chemický prvek nalezené v přírodě a používané hlavně k výrobě elektřina. Kromě energie se uran používá v lékařských postupech a, bohužel, v jaderné bomby.
Uran je reprezentován symbolem "U" a skládá se převážně z Izotopy U-235 a U-238. 99,7% uranu je složeno z izotopu 238 a pouze 0,7% izotopu U-235.
Tento prvek byl objeven v Německu v roce 1789 a jeho název byl poctou planetě Uran, objevené před 8 lety. Jeho radioaktivita však byla objevena až v roce 1896.
Uran je posledním přírodním prvkem v periodické tabulce a má nejtěžší atomové jádro v přírodě. Elektrická energie se vyrábí štěpením jádra.
Elektrická energie vyrobená z uranu je alternativou k fosilním palivům, jako je ropa a uhlí. Dnes, 16% světové elektřiny pochází z uranu.
Uranová ruda.
Pochopte, co radioaktivita.
Uranové charakteristiky
- Za normálních podmínek teploty a tlaku je pevný.
- Má stříbřitě šedé zabarvení.
- Jedná se o radioaktivní kov a jeho reaktivita se zvyšuje se zvyšující se teplotou.
- Má vysokou hustotu a tvrdost.
Viz také význam přírodní zdroje.
Uran v Brazílii
Brazílie je 7. největší uranová rezerva na světě, ale může se v této pozici posunout nahoru, protože bylo prozkoumáno pouze 30% jejího území. To znamená, že na brazilském území mohou být dosud neznámé uranové doly.
Mezi hlavní uranové doly v Brazílii patří Caetité v Bahii a Santa Quitéria v Ceará. Dohromady se vyrábějí 276 000 tun uranu ročně v zemi.
Z dolů je vytěžený uran transportován do města Rezende v Riu de Janeiro, kde se nacházejí jaderné elektrárny Angra I a Angra II.
V Brazílii se 99% uranu používá na výrobu energie, zbývající 1% se používá v lékařství a zemědělství.
Uran na světě
Největší zásoby uranu na světě se nacházejí v Austrálii, následují Kazachstán, Rusko, Kanada, Niger, Jižní Afrika a Brazílie.
Pokud jde o výrobu elektřiny, Kanada, Kazachstán a Austrálie jsou světovými vůdci a společně vyrábějí více než polovinu jaderné energie planety.
Zkontrolujte zásoby a produkci každé z těchto zemí v tabulce:
| Rodiče |
Uranová rezervace Tisíce tun / rok |
Obohacená produkce uranu Tuny / rok |
|---|---|---|
Austrálie |
1.661 | 7.743 |
| Kazachstán | 629 | 7.994 |
| Rusko | 487 | 3.239 |
| Kanada | 468 | 10.485 |
| Niger | 421 | 3.355 |
| Brazílie | 276 | 238 |
Uran a jaderná energie
Izotop, který může produkovat energii štěpením jádra, je U-235, který je k dispozici v menším množství, takže je uran obohacen.
Pro výrobu elektrické energie musí být koncentrace U-235 mezi 3% a 4%. Obohacení uranu lze provést dvěma různými procesy: ultraodstředěním a plynnou difúzí. Oba procesy oddělují izotopy, aby zvýšily koncentraci U-235.
THE nukleární energie je považována za energii čistý, protože nevypouští skleníkové plyny a vytváří malý odpad. jiný výhoda této energie je přeprava a skladování, protože zabírá málo místa.
Obohacená uranová destička má délku 1 cm a průměr 1 cm a její účinnost energie je velmi vysoká: pomocí dvou tabletů je možné generovat energii pro dům se 4 osobami po dobu jednoho měsíce Celý.
Jedná se tedy o vynikající alternativu k ropě a uhlí, která kromě negativních dopadů na životní prostředí zabírají více místa: 1 kg uranu produkuje elektřinu, což odpovídá 10 tunám ropy a 20 tunám uhlí.
uranový cyklus
Po odebrání z přírody a obohacení je uran rozdrcen a seskupen na malé množství tablety. V této fázi jsou vložky křehké a jsou vystaveny vysokým teplotám, aby se staly odolnějšími.
Vytvrzené vložky jsou umístěny na silných tyčích z legované oceli. Každá tyč drží 335 vložek a sada 236 tyčí tvoří kovovou strukturu zvanou palivový článek, která bude dodávat reaktor pro výrobu energie.
Jakmile je palivový článek v reaktoru, začne proces štěpení. Štěpení jádra je způsobeno bombardováním neutronů v jádru atomů uranu.
Když neutron zasáhne jádro, rozdělí se na dvě části a uvolní spoustu energie a dalších neutronů, které bombardují další jádra a spustí řetězovou reakci.
Tento proces generuje teplo, které ohřívá vodu v systému. Pára z této vody aktivuje turbíny, které za provozu začínají vyrábět elektřinu.
pochopit více o jaderné štěpení.
Nevýhody jaderné energie
Jednou z hlavních nevýhod ve vztahu k jaderné energii je riziko jaderných havárií a možnost kontaminace životního prostředí. Oblasti kontaminované uranem jsou neobyvatelné.
Ó jaderný odpad je to také negativní důsledek. Zbytky z procesu nelze znovu použít a je třeba je řádně zlikvidovat, jako by do nich vnikly kontakt s lidmi může způsobit onemocnění, jako je rakovina, genetické mutace nebo dokonce smrt bezprostřední.
vědět více o nukleární energie a energetická matice.
Uran a jaderné bomby
Při výrobě elektřiny musí být uran obohacován, dokud nedosáhne 3% nebo 4% uran 235k výrobě atomové bomby musí být podíl tohoto izotopu alespoň 90%.
Po obohacení na tyto úrovně je štěpení jádra po bombardování neutrony absurdně velké a může způsobit obrovské škody.
Bomba, kterou USA shodily na město Hirošima, v Japonsku, na konci druhé světové války, tzv chlapeček, bylo vyrobeno z 50 kg uranu 235. Tato bomba měla ničivý potenciál ekvivalentní 15 tisíc tun TNT.
Mrak nad Hirošimou po pádu atomové bomby.
chlapeček vyprodukovaly tepelné vlny až 4 tisíce stupňů a vítr s rychlostí 440 metrů za sekundu.
V době výbuchu bomba zabila 80 000 lidí a záření kontaminovalo další tisíce ve městě. Kromě úmrtí, která se vyskytují dodnes, pocítí genetické poškození způsobené radiací nespočet generací obětí.
