L'uranio è un elemento chimico radioattivo presenti in natura e utilizzati principalmente per la produzione di elettricità. Oltre all'energia, l'uranio viene utilizzato nelle procedure mediche e, purtroppo, in bombe nucleari.
L'uranio è rappresentato dal simbolo "U" ed è composto principalmente dal Isotopi U-235 e U-238. Il 99,7% dell'uranio è composto dall'isotopo 238 e solo lo 0,7% dall'isotopo U-235.
Questo elemento è stato scoperto in Germania nell'anno 1789 e il suo nome era un tributo al pianeta Urano, scoperto 8 anni prima. La sua radioattività, tuttavia, fu scoperta solo nel 1896.
L'uranio è l'ultimo elemento naturale della tavola periodica e ha il nucleo atomico più pesante in natura. È dalla fissione del suo nucleo che viene prodotta l'energia elettrica.
L'energia elettrica prodotta dall'uranio è un'alternativa ai combustibili fossili come petrolio e carbone. Oggi, Il 16% dell'elettricità mondiale proviene dall'uranio.
Minerale di uranio.
Capire cosa c'è radioattività.
Caratteristiche dell'uranio
- In condizioni normali di temperatura e pressione, è solido.
- Ha una colorazione grigio argentea.
- È un metallo radioattivo e la sua reattività aumenta con l'aumentare della temperatura.
- Ha alta densità e durezza.
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Uranio in Brasile
Il Brasile è il Settima riserva di uranio più grande al mondo, ma può salire in quella posizione, poiché è stato studiato solo il 30% del suo territorio. Ciò significa che potrebbero esserci miniere di uranio in territorio brasiliano ancora sconosciute.
Le principali miniere di uranio in Brasile sono Caetité a Bahia e Santa Quitéria a Ceará. Complessivamente, sono prodotti 276.000 tonnellate di uranio all'anno nel paese.
Dalle miniere, l'uranio estratto viene trasportato nella città di Rezende, a Rio de Janeiro, dove si trovano le centrali nucleari Angra I e Angra II.
In Brasile, il 99% dell'uranio viene utilizzato per la produzione di energia, il restante 1% viene utilizzato in medicina e agricoltura.
Uranio nel mondo
Le maggiori riserve di uranio del mondo si trovano in Australia, seguita da Kazakistan, Russia, Canada, Niger, Sudafrica e Brasile.
In termini di produzione di elettricità, Canada, Kazakistan e Australia sono i leader mondiali e insieme producono più della metà dell'energia nucleare del pianeta.
Controlla le riserve e la produzione di ciascuno di questi paesi nella tabella:
| Genitori |
Riserva di uranio Migliaia di tonnellate/anno |
Produzione di uranio arricchito Tonnellate/anno |
|---|---|---|
Australia |
1.661 | 7.743 |
| Kazakistan | 629 | 7.994 |
| Russia | 487 | 3.239 |
| Canada | 468 | 10.485 |
| Niger | 421 | 3.355 |
| Brasile | 276 | 238 |
Uranio ed energia nucleare
L'isotopo che può produrre energia dalla fissione del nucleo è l'U-235, che è disponibile in quantità minore, quindi l'uranio si arricchisce.
Per la produzione di energia elettrica, la concentrazione di U-235 deve essere compresa tra il 3% e il 4%. L'arricchimento dell'uranio può essere effettuato attraverso due diversi processi: ultracentrifugazione e diffusione gassosa. Entrambi i processi separano gli isotopi per aumentare la concentrazione di U-235.
IL energia nucleare è considerata un'energia pulito, in quanto non emette gas serra e genera pochi rifiuti. Altro vantaggio di questa energia è il trasporto e stoccaggio, poiché occupa poco spazio.
Un wafer di uranio arricchito è lungo 1 centimetro per 1 centimetro di diametro e la sua efficienza l'energia è altissima: con due tablet è possibile generare energia per una casa con 4 persone per un mese totale.
Pertanto, è un'ottima alternativa al petrolio e al carbone, che oltre agli effetti negativi sull'ambiente, occupano più spazio: 1 kg di uranio produce elettricità equivalente a 10 tonnellate di petrolio e 20 tonnellate di carbone.
il ciclo dell'uranio
Dopo essere stato prelevato dalla natura e arricchito, l'uranio viene frantumato e raggruppato in piccoli compresse. In questa fase gli inserti sono fragili e sono sottoposti ad alte temperature per diventare più resistenti.
Gli inserti temprati sono posti su robuste barre di acciaio legato. Ogni asta contiene 335 inserti e l'insieme di 236 aste forma una struttura metallica denominata elemento combustibile, che fornirà il reattore per la produzione di energia.
Una volta che l'elemento combustibile è nel reattore, inizia il processo di fissione. La fissione del nucleo è causata dal bombardamento di neutroni nel nucleo degli atomi di uranio.
Quando il neutrone colpisce il nucleo, si divide in due e rilascia molta energia e altri neutroni, che bombarderanno altri nuclei, innescando una reazione a catena.
Questo processo genera calore che riscalda l'acqua nel sistema. Il vapore di quest'acqua aziona le turbine che, in funzione, iniziano a generare elettricità.
capisci di più su fissione nucleare.
Svantaggi dell'energia nucleare
Uno dei principali svantaggi in relazione all'energia nucleare è il rischio di incidenti nucleari e la possibilità di contaminazione dell'ambiente. Le aree contaminate dall'uranio diventano inabitabili.
oh scorie nucleari è anche una conseguenza negativa. I residui di lavorazione non possono essere riutilizzati e devono essere adeguatamente smaltiti, come se entrassero contatto con l'uomo, può causare malattie come il cancro, mutazioni genetiche e persino la morte immediato.
saperne di più su energia nucleare e matrice energetica.
Uranio e bombe nucleari
Mentre per la produzione di energia elettrica, l'uranio deve essere arricchito fino a raggiungere il 3% o il 4% di uranio 235, per produrre una bomba atomica, la proporzione di questo isotopo deve essere almeno 90%.
Quando arricchito a questi livelli, la fissione del nucleo dopo essere stato bombardato da neutroni è assurdamente grande, in grado di causare danni enormi.
La bomba sganciata dagli Stati Uniti sulla città di Hiroshima, in Giappone, alla fine della seconda guerra mondiale, chiamato ragazzino, è stato realizzato con 50 kg di uranio 235. Questa bomba aveva il potenziale distruttivo equivalente a 15mila tonnellate di tritolo.
Nubi su Hiroshima dopo il lancio della bomba atomica.
ragazzino ha prodotto ondate di calore fino a 4mila gradi e venti con una velocità di 440 metri al secondo.
Al momento dell'esplosione, la bomba ha ucciso 80.000 persone e le radiazioni ne hanno contaminate altre migliaia in città. Oltre alle morti che avvengono ancora oggi, i danni genetici causati dalle radiazioni saranno avvertiti da innumerevoli generazioni di vittime.
