Уран - это радиоактивный химический элемент встречается в природе и используется в основном для производства электричество. Помимо энергии, уран используется в медицинских процедурах и, к сожалению, в ядерные бомбы.
Уран обозначается символом «U» и состоит в основном из Изотопы U-235 и U-238. 99,7% урана состоит из изотопа 238 и только 0,7% изотопа U-235.
Этот элемент был открыт в Германии в 1789 году, и его название было данью уважения планете Уран, обнаруженной 8 годами ранее. Однако его радиоактивность была обнаружена только в 1896 году.
Уран - последний природный элемент в периодической таблице и имеет самое тяжелое атомное ядро в природе. Именно из-за деления его ядра вырабатывается электрическая энергия.
Электроэнергия, произведенная из урана, является альтернативой ископаемым видам топлива, таким как нефть и уголь. Сегодня, 16% мировой электроэнергии производится из урана.
Урановая руда.
Поймите, что радиоактивность.
Характеристики урана
- При нормальных условиях температуры и давления он твердый.
- Имеет серебристо-серую окраску.
- Это радиоактивный металл, и его реакционная способность увеличивается с повышением температуры.
- Обладает высокой плотностью и твердостью.
См. Также значение природные ресурсы.
Уран в Бразилии
Бразилия - это 7-е место в мире по запасам урана, но он может продвинуться в этой позиции, так как исследовано только 30% его территории. Это означает, что на территории Бразилии могут быть урановые рудники, которые до сих пор неизвестны.
Основные урановые рудники в Бразилии - Каэтите в Баии и Санта-Китерия в Сеаре. Всего их выпускают 276000 тонн урана в год в стране.
Из шахт добытый уран транспортируется в город Резенде в Рио-де-Жанейро, где расположены атомные станции Angra I и Angra II.
В Бразилии 99% урана используется для производства энергии, оставшийся 1% используется в медицине и сельском хозяйстве.
Уран в мире
Самые большие запасы урана в мире находятся в Австралии, за которой следуют Казахстан, Россия, Канада, Нигер, Южная Африка и Бразилия.
По производству электроэнергии Канада, Казахстан и Австралия являются мировыми лидерами и вместе производят более половины ядерной энергии планеты.
Проверьте запасы и производство каждой из этих стран в таблице:
| Родители |
Урановый запас Тысяч тонн / год |
Производство обогащенного урана Тонн / год |
|---|---|---|
Австралия |
1.661 | 7.743 |
| Казахстан | 629 | 7.994 |
| Россия | 487 | 3.239 |
| Канада | 468 | 10.485 |
| Нигер | 421 | 3.355 |
| Бразилия | 276 | 238 |
Уран и ядерная энергия
Изотоп, который может производить энергию при делении активной зоны, - это U-235, который доступен в меньшем количестве, поэтому уран обогащается.
Для производства электроэнергии концентрация U-235 должна составлять от 3% до 4%. Обогащение урана может осуществляться двумя разными способами: ультрацентрифугированием и газовой диффузией. Оба процесса разделяют изотопы для увеличения концентрации U-235.
THE ядерная энергия считается энергией чистый, так как не выделяет парниковые газы и производит мало отходов. Другой преимущество этой энергии транспортировка и хранение, так как занимает мало места.
Пластина из обогащенного урана имеет длину 1 сантиметр на 1 сантиметр в диаметре и ее эффективность энергия очень высока: с двумя таблетками можно вырабатывать энергию для дома с 4 людьми в течение месяца весь.
Поэтому это отличная альтернатива нефти и углю, которые помимо негативного воздействия на окружающую среду, занимают больше места: 1 кг урана производит электричество, эквивалентное 10 тоннам нефти и 20 тоннам каменный уголь.
урановый цикл
После извлечения из природы и обогащения уран дробится и группируется в небольшие группы. таблетки. На этом этапе вставки хрупкие и подвергаются воздействию высоких температур, чтобы стать более стойкими.
Закаленные вставки устанавливаются на стержни из прочной легированной стали. Каждый стержень содержит 335 вставок, а набор из 236 стержней образует металлическую конструкцию, называемую топливный элемент, который будет поставлять реактор для выработки электроэнергии.
Как только тепловыделяющий элемент оказывается в реакторе, начинается процесс деления. Деление ядра вызвано бомбардировкой нейтронами ядра атомов урана.
Когда нейтрон попадает в ядро, он разделяется на две части и выделяет много энергии и других нейтронов, которые бомбардируют другие ядра, вызывая цепную реакцию.
Этот процесс генерирует тепло, которое нагревает воду в системе. Пар из этой воды приводит в действие турбины, которые в процессе работы начинают вырабатывать электричество.
понять больше о ядерное деление.
Недостатки ядерной энергетики
Одним из основных недостатков ядерной энергетики является риск ядерных аварий и возможность загрязнения окружающей среды. Районы, загрязненные ураном, становятся непригодными для проживания.
О ядерные отходы это тоже негативное последствие. Остатки процесса не могут быть использованы повторно и должны быть утилизированы должным образом, как если бы они попали контакт с людьми, может вызвать такие заболевания, как рак, генетические мутации и даже смерть немедленный.
узнать больше о ядерная энергия а также энергетическая матрица.
Уран и ядерные бомбы
В то время как для производства электроэнергии уран должен быть обогащен до 3% или 4% от уран 235, чтобы создать атомную бомбу, доля этого изотопа должна быть не менее 90%.
При обогащении до этих уровней деление ядра после бомбардировки нейтронами становится абсурдно большим, способным нанести огромный ущерб.
Бомба, сброшенная США на город Хиросима, в Японии в конце Второй мировой войны назвали маленький мальчик, был изготовлен с использованием 50 кг урана-235. Эта бомба имела разрушительный потенциал, эквивалентный 15 тысячам тонн в тротиловом эквиваленте.
Облако над Хиросимой после падения атомной бомбы.
маленький мальчик произвела тепловые волны до 4 тысячи градусов а также ветер со скоростью 440 метров в секунду.
Во время взрыва бомба убила 80 000 человек, а радиация заразила еще тысячи жителей города. Помимо смертей, которые все еще происходят сегодня, генетические повреждения, вызванные радиацией, ощутят на себе бесчисленные поколения жертв.
