Uran je a radioaktivni kemični element najdemo v naravi in jih uporabljamo predvsem za proizvodnjo elektrika. Uran se poleg energije uporablja v medicinskih postopkih in na žalost pri jedrske bombe.
Uran je predstavljen s simbolom "U" in je sestavljen večinoma iz Izotopi U-235 in U-238. 99,7% urana je sestavljeno iz izotopa 238 in le 0,7% izotopa U-235.
Ta element je bil odkrit v Nemčiji leta 1789, njegovo ime pa je bilo poklon planetu Uran, odkritemu 8 let prej. Njegova radioaktivnost pa je bila odkrita šele leta 1896.
Uran je zadnji naravni element v periodnem sistemu in ima najtežje jedrsko jedro v naravi. Iz cepitve njegovega jedra nastaja elektrika.
Električna energija, proizvedena iz urana, je alternativa fosilnim gorivom, kot sta nafta in premog. Danes 16% električne energije na svetu prihaja iz urana.
Uranova ruda.
Razumeti, kaj radioaktivnost.
Značilnosti urana
- V normalnih pogojih temperature in tlaka je trdna.
- Ima srebrno sivo obarvanost.
- Je radioaktivna kovina in njena reaktivnost narašča s povišanjem temperature.
- Ima visoko gostoto in trdoto.
Glej tudi pomen naravni viri.
Uran v Braziliji
Brazilija je 7. največja zaloga urana na svetu, vendar se lahko v tem položaju premakne navzgor, saj je bilo raziskanih le 30% njenega ozemlja. To pomeni, da so na brazilskem ozemlju še vedno neznani rudniki urana.
Glavna rudnika urana v Braziliji sta Caetité na Bahii in Santa Quitéria v Ceará. Skupaj so proizvedeni 276.000 ton urana na leto v državi.
Iz rudnikov se izvlečeni uran prevaža v mesto Rezende v Riu de Janeiru, kjer sta jedrski elektrarni Angra I in Angra II.
V Braziliji 99% urana porabijo za proizvodnjo energije, preostalih 1% pa v medicini in kmetijstvu.
Uran na svetu
Največje zaloge urana na svetu se nahajajo v Avstraliji, sledijo Kazahstan, Rusija, Kanada, Niger, Južna Afrika in Brazilija.
Glede proizvodnje električne energije so Kanada, Kazahstan in Avstralija vodilne v svetu in skupaj proizvajajo več kot polovico jedrske energije na planetu.
V tabeli preverite rezerve in proizvodnjo vsake od teh držav:
| Starši |
Rezervat urana Tisoč ton / leto |
Proizvodnja obogatenega urana Tone / leto |
|---|---|---|
Avstralija |
1.661 | 7.743 |
| Kazahstan | 629 | 7.994 |
| Rusija | 487 | 3.239 |
| Kanada | 468 | 10.485 |
| Niger | 421 | 3.355 |
| Brazilija | 276 | 238 |
Uran in jedrska energija
Izotop, ki lahko proizvaja energijo iz cepitve jedra, je U-235, ki je na voljo v manjši količini, zato je uran obogaten.
Za proizvodnjo električne energije mora biti koncentracija U-235 med 3% in 4%. Obogatenje urana lahko izvedemo z dvema različnima postopkoma: ultra centrifugiranjem in plinasto difuzijo. Oba procesa ločujeta izotope za povečanje koncentracije U-235.
THE Nuklearna energija velja za energijo čisto, saj ne oddaja toplogrednih plinov in ustvarja malo odpadkov. Drugo prednost te energije je prevoz in skladiščenje, saj zavzame malo prostora.
Rezina obogatenega urana je dolga 1 centimeter s premerom 1 centimeter in ima izkoristek energije je zelo veliko: z dvema tablicama je mogoče en mesec ustvarjati energijo za hišo s 4 osebami celota.
Zato je odlična alternativa nafti in premogu, ki poleg negativnih vplivov na okolje, zasedejo več prostora: 1 kg urana proizvede 10 ton nafte in 20 ton nafte premog.
cikel urana
Po odvzemu iz narave in obogatitvi se uran zdrobi in združi v majhne tablete. Na tej stopnji so vložki krhki in izpostavljeni visokim temperaturam, da postanejo bolj odporni.
Utrjeni vložki so nameščeni na palicah iz močnega legiranega jekla. Vsaka palica vsebuje 335 vložkov in niz 236 palic tvori kovinsko strukturo, imenovano gorivni element, ki bo reaktor oskrboval z električno energijo.
Ko je gorivni element v reaktorju, se začne postopek cepitve. Cepitev jedra povzroča bombardiranje nevtronov v jedru atomov urana.
Ko nevtron zadene jedro, se ta razcepi na dve in sprosti veliko energije in drugih nevtronov, ki bodo bombardirali druga jedra in sprožili verižno reakcijo.
Ta postopek ustvarja toploto, ki ogreva vodo v sistemu. Para iz te vode aktivira turbine, ki med obratovanjem začnejo proizvajati električno energijo.
razumeti več o jedrska cepitev.
Pomanjkljivosti jedrske energije
Ena glavnih pomanjkljivosti jedrske energije je jedrske nesreče in možnost onesnaženja okolja. Območja, onesnažena z uranom, postanejo neprimerna za bivanje.
O jedrski odpadki je tudi negativna posledica. Ostankov procesa ni mogoče ponovno uporabiti in jih je treba pravilno odstraniti, kot da bi vstopili stik z ljudmi lahko povzroči bolezni, kot so rak, genske mutacije in celo smrt takoj.
vedeti več o Nuklearna energija in energijska matrika.
Uranove in jedrske bombe
Medtem ko je za proizvodnjo električne energije treba uran obogatiti, dokler ne doseže 3% ali 4% uran 235za izdelavo atomske bombe mora biti delež tega izotopa najmanj 90%.
Ko je cepitev jedra po bombardiranju nevtronov obogatena na te ravni, je absurdno velika in lahko povzroči ogromno škodo.
Bomba, ki so jo ZDA padle na mesto Hirošima, na Japonskem, ob koncu druge svetovne vojne, pokl majhen fant, je bil narejen s 50 kg urana 235. Ta bomba je imela uničujoči potencial, enakovreden 15 tisoč ton TNT.
Oblak nad Hirošimo po padcu atomske bombe.
majhen fant proizvajajo toplotne valove do 4 tisoč stopinj in vetrovi s hitrostjo 440 metrov na sekundo.
V času eksplozije je bomba ubila 80.000 ljudi, sevanje pa je kontaminiralo še tisoče ljudi v mestu. Poleg smrtnih primerov, ki se dogajajo še danes, bodo genetsko škodo, ki jo povzroči sevanje, čutile neštete generacije žrtev.
