Urāns ir a radioaktīvs ķīmiskais elements atrodams dabā un galvenokārt izmantots elektrība. Papildus enerģijai urāns tiek izmantots medicīniskās procedūrās un, diemžēl, arī in kodolbumbas.
Urānu attēlo simbols "U", un to galvenokārt veido U-235 un U-238 izotopi. 99,7% urāna sastāv no 238. izotopa un tikai 0,7% no U-235 izotopa.
Šis elements tika atklāts Vācijā 1789. gadā, un tā nosaukums bija veltījums 8 gadus agrāk atklātajai Urāna planētai. Tomēr tā radioaktivitāte tika atklāta tikai 1896. gadā.
Urāns ir pēdējais dabiskais elements periodiskajā tabulā, un tam ir vissmagākais atoma kodols dabā. Elektroenerģija tiek ražota no kodola sadalīšanās.
No urāna saražotā elektroenerģija ir alternatīva fosilajam kurināmajam, piemēram, eļļai un akmeņoglēm. Šodien 16% pasaules elektroenerģijas iegūst no urāna.
Urāna rūdas.
Saprast, kas radioaktivitāte.
Urāna raksturojums
- Normālos temperatūras un spiediena apstākļos tas ir ciets.
- Tam ir sudrabaini pelēka krāsa.
- Tas ir radioaktīvs metāls, un tā reaktivitāte palielinās, paaugstinoties temperatūrai.
- Tam ir augsts blīvums un cietība.
Skatīt arī dabas resursi.
Urāns Brazīlijā
Brazīlija ir 7. lielākā urāna rezerve pasaulē, taču šajā pozīcijā tas var virzīties uz augšu, jo ir izpētīti tikai 30% tās teritorijas. Tas nozīmē, ka Brazīlijas teritorijā var būt urāna raktuves, kas joprojām nav zināmas.
Galvenās urāna ieguves vietas Brazīlijā ir Caetité Bahia un Santa Quitéria Ceará. Kopumā tie tiek ražoti Gadā 276 000 tonnu urāna valstī.
No raktuvēm iegūtais urāns tiek transportēts uz Rezendes pilsētu Riodežaneiro, kur atrodas Angra I un Angra II kodolelektrostacijas.
Brazīlijā 99% urāna tiek izmantoti enerģijas ražošanai, atlikušie 1% tiek izmantoti medicīnā un lauksaimniecībā.
Urāns pasaulē
Vislielākās urāna rezerves pasaulē atrodas Austrālijā, kam seko Kazahstāna, Krievija, Kanāda, Nigēra, Dienvidāfrika un Brazīlija.
Elektroenerģijas ražošanas ziņā Kanāda, Kazahstāna un Austrālija ir pasaules līderes un kopā saražo vairāk nekā pusi no planētas kodolenerģijas.
Pārbaudiet katras šīs valsts rezerves un produkciju tabulā:
| Vecāki |
Urāna rezervāts Tūkstoš tonnas gadā |
Bagātināta urāna ražošana Tonnas / gadā |
|---|---|---|
Austrālija |
1.661 | 7.743 |
| Kazahstāna | 629 | 7.994 |
| Krievija | 487 | 3.239 |
| Kanāda | 468 | 10.485 |
| Nigēra | 421 | 3.355 |
| Brazīlija | 276 | 238 |
Urāns un kodolenerģija
Izotops, kas var radīt enerģiju no kodola sadalīšanās, ir U-235, kas ir pieejams mazākā daudzumā, tāpēc urāns ir bagātināts.
Elektroenerģijas ražošanai U-235 koncentrācijai jābūt no 3% līdz 4%. Urāna bagātināšanu var veikt, izmantojot divus dažādus procesus: ultra centrifugēšanu un gāzveida difūziju. Abi procesi atdala izotopus, lai palielinātu U-235 koncentrāciju.
atomenerģija tiek uzskatīta par enerģiju tīrs, jo tas neizdala siltumnīcefekta gāzes un rada maz atkritumu. Cits priekšrocība šīs enerģijas ir transportēšana un uzglabāšana, jo tas aizņem maz vietas.
Bagātināta urāna vafeles diametrs un tā efektivitāte ir 1 centimetrs un 1 centimetrs enerģija ir ļoti liela: ar divām tabletēm ir iespējams mēnesī ģenerēt enerģiju mājai ar 4 cilvēkiem vesels.
Tāpēc tā ir lieliska alternatīva eļļai un oglēm, kas papildus negatīvajai ietekmei uz vidi, aizņem vairāk vietas: 1 kg urāna ražo elektroenerģiju, kas līdzvērtīga 10 tonnām naftas un 20 tonnām urāna ogles.
urāna cikls
Pēc izņemšanas no dabas un bagātināšanas urāns tiek sasmalcināts un sagrupēts mazos tabletes. Šajā posmā ieliktņi ir trausli un tiek pakļauti augstām temperatūrām, lai kļūtu izturīgāki.
Rūdītie ieliktņi tiek novietoti uz stipra tērauda sakausējuma stieņiem. Katrs stienis satur 335 ieliktņus, un 236 stieņu komplekts veido metāla struktūru, ko sauc degvielas elements, kas piegādās reaktoru enerģijas ražošanai.
Kad degvielas elements atrodas reaktorā, sākas skaldīšanas process. Kodola šķelšanos izraisa neitronu bombardēšana urāna atomu kodolā.
Kad neitrons nonāk kodolā, tas sadalās divās daļās un atbrīvo daudz enerģijas un citus neitronus, kas bombardēs citus kodolus, izraisot ķēdes reakciju.
Šis process rada siltumu, kas silda ūdeni sistēmā. Tvaiks no šī ūdens aktivizē turbīnas, kas darbībā sāk ražot elektrību.
saprast vairāk par kodola skaldīšana.
Kodolenerģijas trūkumi
Viens no galvenajiem trūkumiem attiecībā uz kodolenerģiju ir kodolavāriju risks un vides piesārņošanas iespēja. Ar urānu piesārņotās vietas kļūst neapdzīvojamas.
O radioaktīvie atkritumi tās ir arī negatīvas sekas. Procesa atlikumus nevar izmantot atkārtoti, un tie ir pareizi jāiznīcina, it kā tie nonāk var izraisīt tādas slimības kā vēzis, ģenētiskas mutācijas un pat nāvi tūlītēja.
uzzināt vairāk par atomenerģija un enerģijas matrica.
Urāna un kodolbumbas
Elektroenerģijas ražošanai urānam jābūt bagātinātam, līdz tas sasniedz 3% vai 4% no urāna urāns 235, lai ražotu atombumbu, šī izotopa proporcijai jābūt vismaz 90%.
Kad bagātināts līdz šiem līmeņiem, kodola šķelšanās pēc neitronu bombardēšanas ir absurdi liela, spējīga radīt milzīgus zaudējumus.
Bumba, kuru Amerikas Savienotās Valstis nometa uz Hirosima, Japānā, Otrā pasaules kara beigās, piezvanīja mazs zēns, tika izgatavots ar 50 kg urāna 235. Šīs bumbas iznīcināšanas potenciāls bija ekvivalents 15 tūkstošiem tonnu TNT.
Mākonis virs Hirosimas pēc atombumbas kritiena.
mazs zēns radīja karstuma viļņus līdz 4 tūkstoši grādu un vējš ar ātrumu 440 metri sekundē.
Sprādziena laikā bumbā gāja bojā 80 000 cilvēku, un radiācija pilsētā piesārņoja vēl tūkstošus cilvēku. Papildus nāves gadījumiem, kas joprojām notiek šodien, radiācijas radītos ģenētiskos bojājumus izjutīs neskaitāmas upuru paaudzes.
