Urán je a rádioaktívny chemický prvok nájdené v prírode a používané hlavne na výrobu elektrina. Okrem energie sa urán používa v lekárskych procedúrach a, bohužiaľ, v jadrové bomby.
Urán je reprezentovaný symbolom "U" a je zložený väčšinou z Izotopy U-235 a U-238. 99,7% uránu je zložené z izotopu 238 a iba 0,7% izotopu U-235.
Tento prvok bol objavený v Nemecku v roku 1789 a jeho názov bol poctou planéte Urán, objavenej o 8 rokov skôr. Jeho rádioaktivita bola však objavená až v roku 1896.
Urán je posledný prírodný prvok v periodickej sústave a má najťažšie atómové jadro v prírode. Elektrická energia sa vyrába štiepením jeho jadra.
Elektrická energia vyrobená z uránu je alternatívou k fosílnym palivám, ako sú ropa a uhlie. Dnes 16% svetovej elektriny pochádza z uránu.
Uránová ruda.
Pochopte, čo rádioaktivita.
Uránové charakteristiky
- Za normálnych podmienok teploty a tlaku je tuhý.
- Má striebristo sivé zafarbenie.
- Je to rádioaktívny kov a jeho reaktivita sa zvyšuje so zvyšovaním teploty.
- Má vysokú hustotu a tvrdosť.
Pozri tiež význam slova prírodné zdroje.
Urán v Brazílii
Brazília je 7. najväčšia uránová rezerva na svete, ale v tejto pozícii sa môže posunúť nahor, pretože bolo skúmaných iba 30% jeho územia. To znamená, že na brazílskom území môžu byť ešte stále neznáme uránové bane.
Hlavné uránové bane v Brazílii sú Caetité v Bahii a Santa Quitéria v Ceará. Spolu sa vyrábajú 276 000 ton uránu ročne v krajine.
Z baní sa vyťažený urán prepravuje do mesta Rezende v Riu de Janeiro, kde sa nachádzajú jadrové elektrárne Angra I a Angra II.
V Brazílii sa 99% uránu používa na výrobu energie, zvyšné 1% sa používa v medicíne a poľnohospodárstve.
Urán vo svete
Najväčšie zásoby uránu na svete sa nachádzajú v Austrálii, nasledujú Kazachstan, Rusko, Kanada, Niger, Južná Afrika a Brazília.
Pokiaľ ide o výrobu elektriny, Kanada, Kazachstan a Austrália sú svetovými lídrami a spoločne vyrábajú viac ako polovicu jadrovej energie planéty.
V tabuľke skontrolujte zásoby a produkciu každej z týchto krajín:
| Rodičia |
Uránová rezerva Tisíce ton / rok |
Obohatená výroba uránu Tony / rok |
|---|---|---|
Austrália |
1.661 | 7.743 |
| Kazachstan | 629 | 7.994 |
| Rusko | 487 | 3.239 |
| Kanada | 468 | 10.485 |
| Niger | 421 | 3.355 |
| Brazília | 276 | 238 |
Urán a jadrová energia
Izotop, ktorý môže produkovať energiu zo štiepenia jadra, je U-235, ktorý je k dispozícii v menšom množstve, takže je urán obohatený.
Na výrobu elektrickej energie musí byť koncentrácia U-235 medzi 3% a 4%. Obohatenie uránu sa môže uskutočniť dvoma rôznymi procesmi: ultraodstredením a plynnou difúziou. Oba procesy oddeľujú izotopy, aby sa zvýšila koncentrácia U-235.
THE jadrová energia sa považuje za energiu čistý, pretože nevypúšťa skleníkové plyny a vytvára malé množstvo odpadu. Iné výhoda tejto energie je preprava a skladovanie, pretože zaberá málo miesta.
Obohatená uránová oblátka je dlhá 1 centimeter a priemer 1 centimeter a jej účinnosť energia je veľmi vysoká: pomocou dvoch tabliet je možné vyrobiť energiu pre dom so 4 ľuďmi na mesiac celý.
Preto je vynikajúcou alternatívou k rope a uhliu, ktoré okrem negatívnych účinkov na životné prostredie zaberajú viac miesta: 1 kg uránu vyrába elektrinu, čo zodpovedá 10 tonám ropy a 20 tonám uhlie.
uránový cyklus
Po odobratí z prírody a obohatení sa urán rozdrví a zoskupí na malé kúsky tablety. V tomto štádiu sú vložky krehké a sú vystavené vysokým teplotám, aby sa stali odolnejšími.
Vytvrdené vložky sú umiestnené na silných tyčiach z legovanej ocele. Každá tyč obsahuje 335 vložiek a súprava 236 tyčí tvorí kovovú štruktúru tzv palivový článok, ktorá bude dodávať reaktor na výrobu energie.
Len čo je palivový článok v reaktore, začne sa štiepny proces. Štiepenie jadra je spôsobené bombardovaním neutrónov v jadre atómov uránu.
Keď neutrón zasiahne jadro, rozdelí sa na dve časti a uvoľní veľa energie a ďalších neutrónov, ktoré bombardujú ďalšie jadrá a spustia reťazovú reakciu.
Tento proces generuje teplo, ktoré ohrieva vodu v systéme. Para z tejto vody aktivuje turbíny, ktoré pri prevádzke začnú vyrábať elektrinu.
pochopiť viac o jadrové štiepenie.
Nevýhody jadrovej energie
Jednou z hlavných nevýhod vo vzťahu k jadrovej energii je riziko jadrových nehôd a možnosti kontaminácie životného prostredia. Oblasti kontaminované uránom sa stávajú neobývateľnými.
O jadrový odpad je to tiež negatívny dôsledok. Zvyšky z procesu nie je možné opätovne použiť a je potrebné ich správne zneškodniť, akoby vnikli kontakt s ľuďmi, môže spôsobiť choroby ako rakovina, genetické mutácie alebo dokonca smrť okamžitá.
vedieť viac o jadrová energia a energetická matica.
Urán a jadrové bomby
Pri výrobe elektriny musí byť urán obohatený, kým nedosiahne 3% alebo 4% urán 235na výrobu atómovej bomby musí byť podiel tohto izotopu minimálne 90%.
Po obohatení na tieto úrovne je štiepenie jadra po bombardovaní neutrónmi absurdne veľké a schopné spôsobiť obrovské škody.
Bomba, ktorú USA zhodili na mesto Hirošima, v Japonsku, na konci druhej svetovej vojny, tzv malý chlapec, bol vyrobený z 50 kg uránu 235. Táto bomba mala deštruktívny potenciál ekvivalentný 15-tisíc ton TNT.
Mrak nad Hirošimou po zhodení atómovej bomby.
malý chlapec vyprodukovali tepelné vlny až 4 tisíc stupňov a vetry s rýchlosťou 440 metrov za sekundu.
V čase výbuchu bomba zabila 80 000 ľudí a radiácia kontaminovala ďalšie tisíce v meste. Okrem úmrtí, ktoré sa dejú dodnes, pocíti genetické poškodenie spôsobené žiarením aj nespočetné množstvo generácií obetí.
