Uranas yra a radioaktyvus cheminis elementas randami gamtoje ir daugiausia naudojami elektros. Be energijos, uranas naudojamas medicininėse procedūrose ir, deja, in branduolinės bombos.
Uraną žymi simbolis "U", kurį daugiausia sudaro U-235 ir U-238 izotopai. 99,7% urano sudaro izotopas 238 ir tik 0,7% izotopo U-235.
Šis elementas buvo atrastas Vokietijoje 1789 metais, o jo vardas buvo duoklė Urano planetai, atrasta prieš 8 metus. Tačiau jo radioaktyvumas buvo aptiktas tik 1896 m.
Uranas yra paskutinis natūralus elementas periodinėje lentelėje ir turi sunkiausią atomo branduolį gamtoje. Elektros energija gaminama iš jos branduolio dalijimosi.
Iš urano pagaminta elektros energija yra alternatyva iškastiniam kurui, tokiam kaip nafta ir anglis. Šiandien 16% pasaulio elektros energijos gaunama iš urano.
Urano rūdos.
Suprasti, kas radioaktyvumas.
Urano charakteristikos
- Normaliomis temperatūros ir slėgio sąlygomis jis yra kietas.
- Jis turi sidabriškai pilką spalvą.
- Tai yra radioaktyvus metalas ir jo reaktyvumas didėja kylant temperatūrai.
- Jis turi didelį tankį ir kietumą.
Taip pat žr gamtos turtai.
Uranas Brazilijoje
Brazilija yra 7-as pagal dydį urano rezervas pasaulyje, tačiau šioje padėtyje jis gali kilti aukštyn, nes ištirta tik 30% jos teritorijos. Tai reiškia, kad Brazilijos teritorijoje gali būti urano kasyklų, kurios vis dar nežinomos.
Pagrindinės urano kasyklos Brazilijoje yra Caetité Bahijoje ir Santa Quitéria Ceará mieste. Iš viso jie gaminami Per metus 276 000 tonų urano šalyje.
Iš kasyklų išgautas uranas gabenamas į Rezende miestą, Rio de Žaneire, kur yra Angra I ir Angra II atominės elektrinės.
Brazilijoje 99% urano sunaudojama energijai gaminti, likę 1% sunaudojama medicinoje ir žemės ūkyje.
Uranas pasaulyje
Didžiausios urano atsargos pasaulyje yra Australijoje, po to seka Kazachstanas, Rusija, Kanada, Nigeris, Pietų Afrika ir Brazilija.
Kalbant apie elektros gamybą, Kanada, Kazachstanas ir Australija yra pasaulio lyderės ir kartu gamina daugiau nei pusę planetos branduolinės energijos.
Lentelėje patikrinkite kiekvienos iš šių šalių atsargas ir produkciją:
| Tėvai |
Urano rezervatas Tūkstantis tonų per metus |
Praturtinta urano gamyba Tonų per metus |
|---|---|---|
Australija |
1.661 | 7.743 |
| Kazachstanas | 629 | 7.994 |
| Rusija | 487 | 3.239 |
| Kanada | 468 | 10.485 |
| Nigeris | 421 | 3.355 |
| Brazilija | 276 | 238 |
Uranas ir branduolinė energija
Izotopas, galintis gaminti energiją iš branduolio dalijimosi, yra U-235, kurio yra mažesniu kiekiu, todėl uranas yra praturtintas.
Elektros energijai gaminti U-235 koncentracija turi būti nuo 3% iki 4%. Sodrinimas uranu gali būti atliekamas dviem skirtingais procesais: ultra centrifugavimu ir difuzine dujomis. Abu procesai išskiria izotopus, kad padidėtų U-235 koncentracija.
atominė energija yra laikoma energija švarus, nes neišskiria šiltnamio efektą sukeliančių dujų ir susidaro mažai atliekų. Kita pranašumas šios energijos yra transportavimas ir sandėliavimas, nes jis užima mažai vietos.
Sodrinto urano plokštelių ilgis yra 1 cm, o skersmuo - 1 cm energijos yra labai daug: su dviem tabletėmis galima generuoti energiją namui, kuriame gyvena 4 žmonės, mėnesiui visas.
Todėl tai yra puiki naftos ir anglies alternatyva, kuri be neigiamo poveikio aplinkai, užima daugiau vietos: 1 kg urano gaminama elektra, atitinkanti 10 tonų naftos ir 20 tonų naftos anglis.
urano ciklas
Paimtas iš gamtos ir praturtintas uranas susmulkinamas ir sugrupuojamas į mažus tabletės. Šiame etape įdėklai yra trapūs ir yra veikiami aukštoje temperatūroje, kad taptų atsparesni.
Sukietėję įdėklai dedami ant tvirtų legiruoto plieno strypų. Kiekvienas strypas turi 335 įdėklus, o 236 strypų rinkinys sudaro metalinę struktūrą, vadinamą kuro elementas, kuris tieks reaktorių energijai gaminti.
Kai kuro elementas yra reaktoriuje, prasideda dalijimosi procesas. Branduolio skilimą sukelia neutronų bombardavimas urano atomų branduolyje.
Kai neutronas patenka į branduolį, jis skyla į dvi dalis ir išskiria daug energijos bei kitų neutronų, kurie bombarduos kitus branduolius, sukeldami grandininę reakciją.
Šis procesas generuoja šilumą, kuri šildo sistemos vandenį. Šio vandens garai suaktyvina turbinas, kurios veikdamos pradeda gaminti elektrą.
suprasti daugiau apie branduolio dalijimasis.
Branduolinės energijos trūkumai
Vienas pagrindinių branduolinės energijos trūkumų yra branduolinių avarijų rizika ir aplinkos užteršimo galimybė. Uranu užterštos teritorijos tampa nebetinkamos gyventi.
O radioaktyvios atliekos tai taip pat neigiama pasekmė. Proceso likučiai negali būti pakartotinai naudojami, todėl juos reikia tinkamai pašalinti, tarsi jie patektų gali sukelti tokias ligas kaip vėžys, genetinės mutacijos ir net mirtis nedelsiant.
žinoti daugiau apie atominė energija ir energijos matrica.
Uranas ir branduolinės bombos
Elektros gamybai uranas turi būti praturtintas, kol jis pasieks 3% arba 4% uranas 235, norint pagaminti atominę bombą, šio izotopo dalis turi būti mažiausiai 90%.
Praturtėjęs iki šių lygių, branduolio dalijimasis, bombarduojamas neutronų, yra absurdiškai didelis, galintis padaryti didžiulę žalą.
Bomba, kurią numetė JAV ant miesto Hirošima, Japonijoje, pasibaigus Antrajam pasauliniam karui, paskambino berniukas, buvo pagamintas iš 50 kg urano 235. Ši bomba turėjo destruktyvų potencialą, atitinkantį 15 tūkstančių tonų TNT.
Nukritus atominei bombai, debesys virš Hirosimos.
berniukas sukėlė šilumos bangas iki 4 tūkstančiai laipsnių ir vėja 440 metrų per sekundę greičiu.
Sprogimo metu bomba nužudė 80 000 žmonių, o radiacija mieste užteršė dar tūkstančius žmonių. Be šių dienų vis dar įvykstančių mirčių, genetinę žalą, kurią sukelia radiacija, pajus begalė kartų aukų.
