Uran je a radioaktivni kemijski element pronađena u prirodi i uglavnom se koristi za proizvodnju struja. Osim energije, uran se koristi u medicinskim postupcima i, nažalost, u nuklearne bombe.
Uran je predstavljen simbolom "U" i sastoji se uglavnom od Izotopi U-235 i U-238. 99,7% urana sastoji se od izotopa 238, a samo 0,7% izotopa U-235.
Ovaj je element otkriven u Njemačkoj 1789. godine, a njegovo je ime bilo počast planetu Uran, otkrivenom 8 godina ranije. Njegova je radioaktivnost, međutim, otkrivena tek 1896. godine.
Uran je posljednji prirodni element u periodnom sustavu i ima najtežu atomsku jezgru u prirodi. Iz fisije njegove jezgre proizvodi se električna energija.
Električna energija proizvedena iz urana alternativa je fosilnim gorivima poput nafte i ugljena. Danas, 16% električne energije na svijetu dolazi iz urana.
Uranova ruda.
Shvatite što radioaktivnost.
Karakteristike urana
- U normalnim uvjetima temperature i tlaka, čvrst je.
- Srebrnasto je sive boje.
- To je radioaktivni metal i njegova reaktivnost raste s porastom temperature.
- Ima visoku gustoću i tvrdoću.
Vidi također značenje prirodni resursi.
Uran u Brazilu
Brazil je 7. najveća rezerva urana na svijetu, ali može se pomaknuti gore u tom položaju, jer je istraženo samo 30% njezinog teritorija. To znači da na brazilskom teritoriju mogu postojati rudnici urana koji su još uvijek nepoznati.
Glavni rudnici urana u Brazilu su Caetité u Bahia i Santa Quitéria u Ceará. Sveukupno se proizvode 276 000 tona urana godišnje u zemlji.
Iz rudnika se izvađeni uran transportira do grada Rezende, u Rio de Janeiru, gdje se nalaze nuklearne elektrane Angra I i Angra II.
U Brazilu se 99% urana koristi za proizvodnju energije, preostalih 1% koristi se u medicini i poljoprivredi.
Uran u svijetu
Najveće rezerve urana na svijetu nalaze se u Australiji, a slijede Kazahstan, Rusija, Kanada, Niger, Južna Afrika i Brazil.
Što se tiče proizvodnje električne energije, Kanada, Kazahstan i Australija svjetski su lideri i zajedno proizvode više od polovice nuklearne energije planeta.
Provjerite rezerve i proizvodnju svake od ovih zemalja u tablici:
| Roditelji |
Rezervat urana Tisuće tona godišnje |
Proizvodnja obogaćenog urana Tona / god |
|---|---|---|
Australija |
1.661 | 7.743 |
| Kazahstan | 629 | 7.994 |
| Rusija | 487 | 3.239 |
| Kanada | 468 | 10.485 |
| Niger | 421 | 3.355 |
| Brazil | 276 | 238 |
Uran i nuklearna energija
Izotop koji može podijeliti energiju iz cijepanja jezgre je U-235, koji je dostupan u manjoj količini, pa je uran obogaćen.
Za proizvodnju električne energije, koncentracija U-235 mora biti između 3% i 4%. Obogaćivanje urana može se izvršiti kroz dva različita postupka: ultra centrifugiranje i plinovita difuzija. Oba procesa razdvajaju izotope kako bi povećali koncentraciju U-235.
THE nuklearna energija smatra se energijom čist, jer ne emitira stakleničke plinove i stvara malo otpada. Ostalo prednost ove energije je transport i skladištenje, jer zauzima malo prostora.
Oblatna obogaćenog urana duga je 1 centimetar, a promjer je 1 centimetar i ima učinkovitost energija je vrlo velika: s dvije tablete moguće je proizvoditi energiju za kuću s 4 osobe tijekom mjesec dana cijela.
Stoga je izvrsna alternativa nafti i ugljenu, koji osim negativnih učinaka na okoliš, zauzimaju više prostora: 1 kg urana proizvodi električnu energiju koja odgovara 10 tona nafte i 20 tona nafte ugljen.
ciklus urana
Nakon što je uzet iz prirode i obogaćen, uran se drobi i grupira u male tablete. U ovoj su fazi umetci krhki i podvrgnuti visokim temperaturama kako bi postali otporniji.
Očvrsli umetci postavljaju se na šipke od jakog legiranog čelika. Svaka šipka sadrži 335 umetaka, a set od 236 šipki tvori metalnu strukturu tzv gorivni element, koji će opskrbiti reaktor za proizvodnju električne energije.
Jednom kad je gorivi element u reaktoru, započinje postupak cijepanja. Rascjep jezgre uzrokovan je bombardiranjem neutrona u jezgri atoma urana.
Kad neutron udari u jezgru, on se podijeli na dva dijela i oslobađa puno energije i drugih neutrona, koji će bombardirati druge jezgre, što će pokrenuti lančanu reakciju.
Ovim se postupkom stvara toplina koja zagrijava vodu u sustavu. Para iz ove vode aktivira turbine koje u pogonu počinju stvarati električnu energiju.
razumjeti više o nuklearna fizija.
Mane nuklearne energije
Jedan od glavnih nedostataka u odnosu na nuklearnu energiju je rizik od nuklearnih nesreća i mogućnost onečišćenja okoliša. Područja kontaminirana uranom postaju nenaseljiva.
O nuklearni otpad to je i negativna posljedica. Ostaci procesa ne mogu se ponovno upotrijebiti i moraju se pravilno zbrinuti, kao da ulaze kontakt s ljudima, može uzrokovati bolesti poput raka, genetske mutacije, pa čak i smrt neposredna.
znati više o nuklearna energija i energetska matrica.
Uran i nuklearne bombe
Dok se za proizvodnju električne energije uran mora obogaćivati dok ne dosegne 3% ili 4% uran 235, da bi se proizvela atomska bomba, udio ovog izotopa mora biti najmanje 90%.
Kad se obogati na te razine, fisija jezgre nakon bombardiranja neutronima apsurdno je velika i može nanijeti ogromnu štetu.
Bomba koju su Sjedinjene Države bacile na grad Hirošima, u Japanu, na kraju Drugog svjetskog rata, tzv mali dječak, napravljen je s 50 kg urana 235. Ova bomba imala je razorni potencijal ekvivalent od 15 tisuća tona TNT-a.
Oblak iznad Hirošime nakon pada atomske bombe.
mali dječak proizvodi toplotne valove do 4 tisuće stupnjeva i vjetrovi brzinom od 440 metara u sekundi.
U trenutku eksplozije bomba je usmrtila 80 000 ljudi, a zračenje je kontaminiralo još tisuće u gradu. Uz smrtne slučajeve koji se i danas događaju, genetsku štetu uzrokovanu radijacijom osjetit će i nebrojene generacije žrtava.
