Uran jest radioaktywny pierwiastek chemiczny występujące w naturze i wykorzystywane głównie do produkcji Elektryczność. Oprócz energii uran jest wykorzystywany w zabiegach medycznych i niestety w bomby nuklearne.
Uran jest reprezentowany przez symbol „U” i składa się głównie z Izotopy U-235 i U-238. 99,7% uranu składa się z izotopu 238, a tylko 0,7% z izotopu U-235.
Pierwiastek ten został odkryty w Niemczech w 1789 roku, a jego nazwa była hołdem dla odkrytej 8 lat wcześniej planety Uran. Jego radioaktywność została jednak odkryta dopiero w 1896 roku.
Uran jest ostatnim naturalnym pierwiastkiem w układzie okresowym pierwiastków i ma najcięższe jądro atomowe w przyrodzie. To z rozszczepienia rdzenia wytwarzana jest energia elektryczna.
Energia elektryczna produkowana z uranu jest alternatywą dla paliw kopalnych, takich jak ropa i węgiel. Dzisiaj, 16% światowej energii elektrycznej pochodzi z uranu.
Ruda uranu.
Zrozum, co radioaktywność.
Charakterystyka uranu
- W normalnych warunkach temperatury i ciśnienia jest stały.
- Ma srebrzystoszare zabarwienie.
- Jest metalem radioaktywnym, a jego reaktywność wzrasta wraz ze wzrostem temperatury.
- Posiada wysoką gęstość i twardość.
Zobacz także znaczenie zasoby naturalne.
Uran w Brazylii
Brazylia jest 7. co do wielkości rezerwa uranu na świecie, ale może przesunąć się w górę w tej pozycji, ponieważ zbadano tylko 30% jego terytorium. Oznacza to, że na terytorium Brazylii mogą znajdować się kopalnie uranu, które są nadal nieznane.
Główne kopalnie uranu w Brazylii to Caetité w Bahia i Santa Quitéria w Ceará. W sumie są produkowane 276 000 ton uranu rocznie w kraju.
Z kopalń wydobyty uran jest transportowany do miasta Rezende w Rio de Janeiro, gdzie znajdują się elektrownie jądrowe Angra I i Angra II.
W Brazylii 99% uranu jest wykorzystywane do produkcji energii, pozostałe 1% wykorzystywane jest w medycynie i rolnictwie.
Uran na świecie
Największe rezerwy uranu na świecie znajdują się w Australii, a następnie w Kazachstanie, Rosji, Kanadzie, Nigrze, RPA i Brazylii.
Pod względem produkcji energii elektrycznej Kanada, Kazachstan i Australia są światowymi liderami i wspólnie wytwarzają ponad połowę energii jądrowej naszej planety.
Sprawdź w tabeli zapasy i produkcję każdego z tych krajów:
| Rodzice |
Rezerwa uranu Tysiące ton/rok |
Produkcja wzbogaconego uranu Tony/rok |
|---|---|---|
Australia |
1.661 | 7.743 |
| Kazachstan | 629 | 7.994 |
| Rosja | 487 | 3.239 |
| Kanada | 468 | 10.485 |
| Niger | 421 | 3.355 |
| Brazylia | 276 | 238 |
Uran i energia jądrowa
Izotop, który może wytwarzać energię z rozszczepienia jądra, to U-235, który jest dostępny w mniejszej ilości, więc uran jest wzbogacony.
Do produkcji energii elektrycznej stężenie U-235 musi wynosić od 3% do 4%. Wzbogacanie uranu można przeprowadzić za pomocą dwóch różnych procesów: ultrawirowania i dyfuzji gazowej. Oba procesy rozdzielają izotopy w celu zwiększenia stężenia U-235.
TEN energia nuklearna jest uważany za energię czysty, ponieważ nie emituje gazów cieplarnianych i generuje niewiele odpadów. Inny korzyść tej energii jest transport i magazynowanie, ponieważ zajmuje mało miejsca.
Wzbogacony wafel uranowy ma 1 centymetr długości na 1 centymetr średnicy i jego wydajność energia jest bardzo wysoka: przy dwóch tabletach można generować energię dla domu z 4 osobami przez miesiąc cały.
Dlatego jest doskonałą alternatywą dla ropy i węgla, które oprócz negatywnego wpływu na środowisko, zajmują więcej miejsca: 1 kg uranu wytwarza energię elektryczną odpowiadającą 10 tonom ropy i 20 tonom węgiel.
cykl uranu
Po pobraniu z natury i wzbogaceniu uran jest kruszony i grupowany na małe tabletki. Na tym etapie wkładki są kruche i poddawane działaniu wysokich temperatur, aby stały się bardziej odporne.
Hartowane wkładki są umieszczone na mocnych prętach ze stali stopowej. Każdy pręt mieści 335 wkładek, a zestaw 236 prętów tworzy metaliczną strukturę zwaną element paliwowy, który zasili reaktor do wytwarzania energii.
Gdy element paliwowy znajdzie się w reaktorze, rozpoczyna się proces rozszczepienia. Rozszczepienie jądra jest spowodowane bombardowaniem neutronów w jądrze atomów uranu.
Kiedy neutron uderza w jądro, dzieli się na dwie części i uwalnia dużo energii oraz inne neutrony, które będą bombardować inne jądra, wywołując reakcję łańcuchową.
Proces ten generuje ciepło, które podgrzewa wodę w systemie. Para z tej wody uruchamia turbiny, które podczas pracy zaczynają wytwarzać energię elektryczną.
zrozumieć więcej o rozszczepienia jądrowego.
Wady energetyki jądrowej
Jedną z głównych wad w stosunku do energetyki jądrowej jest ryzyko awarii jądrowych oraz możliwość skażenia środowiska. Tereny skażone uranem stają się niezdatne do zamieszkania.
O odpady nuklearne jest to również negatywna konsekwencja. Pozostałości procesowe nie mogą być ponownie wykorzystane i muszą być odpowiednio usunięte, tak jakby dostały się do środka kontakt z ludźmi może powodować choroby, takie jak nowotwory, mutacje genetyczne, a nawet śmierć natychmiastowy.
dowiedz się więcej o energia nuklearna i macierz energetyczna.
Bomby uranowe i nuklearne
Natomiast w przypadku wytwarzania energii elektrycznej uran musi być wzbogacony, aż osiągnie 3% lub 4% uran 235, aby wytworzyć bombę atomową, proporcja tego izotopu musi wynosić co najmniej 90%.
Po wzbogaceniu do tych poziomów rozszczepienie jądra po zbombardowaniu neutronami jest absurdalnie duże i może spowodować ogromne szkody.
Bomba zrzucona przez Stany Zjednoczone na miasto Hiroszima, w Japonii, pod koniec II wojny światowej, zwana mały chłopiec, został wykonany z 50 kg uranu 235. Ta bomba miała niszczycielski potencjał równy 15 tysiącom ton TNT.
Chmura nad Hiroszimą po zrzuceniu bomby atomowej.
mały chłopiec wytworzyły fale upałów do 4 tysiące stopni i wiatry z prędkością 440 metrów na sekundę.
W momencie eksplozji bomba zabiła 80 000 osób, a promieniowanie skażło kolejne tysiące w mieście. Oprócz zgonów, które mają miejsce do dziś, uszkodzenia genetyczne spowodowane promieniowaniem odczują niezliczone pokolenia ofiar.
