Uran är en radioaktivt kemiskt grundämne finns i naturen och används främst för produktion av elektricitet. Förutom energi används uran i medicinska procedurer och tyvärr i kärnbomber.
Uran representeras av symbolen "U" och består mestadels av U-235 och U-238 isotoper. 99,7% av uran består av isotop 238 och endast 0,7% av isotop U-235.
Detta element upptäcktes i Tyskland år 1789 och namnet var en hyllning till planeten Uranus, upptäckt 8 år tidigare. Dess radioaktivitet upptäcktes dock först 1896.
Uran är det sista naturliga elementet i det periodiska systemet och har den tyngsta atomkärnan i naturen. Det är från kärnans klyvning som elenergi produceras.
Elektrisk energi som produceras från uran är ett alternativ till fossila bränslen som olja och kol. I dag, 16% av världens el kommer från uran.
Uranmalm.
Förstå vad radioaktivitet.
Uranegenskaper
- Under normala temperatur- och tryckförhållanden är den fast.
- Den har en silvergrå färg.
- Det är en radioaktiv metall och dess reaktivitet ökar när temperaturen stiger.
- Den har hög densitet och hårdhet.
Se även innebörden av naturliga resurser.
Uran i Brasilien
Brasilien är 7: e största uranreserven i världen, men det kan gå upp i den positionen, eftersom endast 30% av dess territorium har undersökts. Det betyder att det kan finnas urangruvor på brasilianskt territorium som fortfarande är okända.
De viktigaste urangruvorna i Brasilien är Caetité i Bahia och Santa Quitéria i Ceará. Sammantaget produceras de 276 000 ton uran per år i landet.
Från gruvorna transporteras det extraherade uranet till staden Rezende, i Rio de Janeiro, där kärnkraftverken Angra I och Angra II finns.
I Brasilien används 99% av uran för energiproduktion, resterande 1% används inom medicin och jordbruk.
Uranium i världen
De största uranreserverna i världen finns i Australien, följt av Kazakstan, Ryssland, Kanada, Niger, Sydafrika och Brasilien.
När det gäller elproduktion är Kanada, Kazakstan och Australien världsledande och tillsammans producerar mer än hälften av planetens kärnenergi.
Kontrollera reserverna och produktionen i vart och ett av dessa länder i tabellen:
| Föräldrar |
Uraniumreserv Tusen ton / år |
Berikad uranproduktion Ton / år |
|---|---|---|
Australien |
1.661 | 7.743 |
| Kazakstan | 629 | 7.994 |
| Ryssland | 487 | 3.239 |
| Kanada | 468 | 10.485 |
| Niger | 421 | 3.355 |
| Brasilien | 276 | 238 |
Uran och kärnenergi
Isotopen som kan producera energi från kärnans klyvning är U-235, som finns i mindre kvantitet, så uran anrikas.
För produktion av elektrisk energi måste koncentrationen av U-235 vara mellan 3% och 4%. Uranberikning kan göras genom två olika processer: ultracentrifugering och gasformig diffusion. Båda processerna separerar isotoper för att öka koncentrationen av U-235.
DE kärnenergi anses vara en energi rena, eftersom det inte släpper ut växthusgaser och genererar lite avfall. Övrig fördel av denna energi är transport och lagring, eftersom det tar lite utrymme.
En anrikad uranskiva är 1 centimeter lång och 1 centimeter i diameter och dess effektivitet energin är mycket hög: med två tabletter är det möjligt att generera energi för ett hus med 4 personer under en månad hela.
Därför är det ett utmärkt alternativ till olja och kol, som förutom de negativa effekterna på miljön, upptar mer utrymme: 1 kg uran producerar el motsvarande 10 ton olja och 20 ton kol.
urancykeln
Efter att ha tagits ur naturen och berikats krossas uranet och grupperas i små tabletter. I detta skede är insatserna ömtåliga och utsätts för höga temperaturer för att bli mer motståndskraftiga.
De härdade insatserna är placerade på stänger av starkt legerat stål. Varje stav rymmer 335 skär och uppsättningen 236 stavar bildar en metallstruktur som kallas bränsleelement, som kommer att leverera reaktorn för kraftproduktion.
När bränsleelementet är i reaktorn startar klyvningsprocessen. Kärnans klyvning orsakas av bombningen av neutroner i kärnan av uranatomer.
När neutronen träffar kärnan delas den i två och släpper ut mycket energi och andra neutroner, som kommer att bombardera andra kärnor, vilket utlöser en kedjereaktion.
Denna process genererar värme som värmer upp vattnet i systemet. Ångan från detta vatten aktiverar turbinerna som i drift börjar generera el.
förstå mer om Kärnfission.
Nackdelar med kärnenergi
En av de största nackdelarna i förhållande till kärnenergi är risk för kärnkraftsolyckor och möjligheten till förorening av miljön. Områden som förorenats av uran blir obeboeliga.
O kärnavfall det är också en negativ konsekvens. Processrester kan inte återanvändas och måste kasseras på rätt sätt, som om de kommer in kontakt med människor, kan orsaka sjukdomar som cancer, genetiska mutationer och till och med dödsfall omedelbar.
veta mer om kärnenergi och energimatris.
Uranium och kärnbomber
Medan för elproduktion måste uran anrikas tills det når 3% eller 4% av uran 235, för att producera en atombombe måste andelen av denna isotop vara minst 90%.
När den berikas till dessa nivåer är klyvningen av kärnan efter att ha bombats av neutroner absurt stor och kan orsaka enorma skador.
Bomben som USA släppte mot staden Hiroshima, i Japan, i slutet av andra världskriget, kallas liten pojke, tillverkades med 50 kg uran 235. Denna bomb hade den destruktiva potentialen motsvarande 15 tusen ton TNT.
Moln över Hiroshima efter atombombdropp.
liten pojke producerade värmeböljor på upp till 4 tusen grader och vindar med en hastighet på 440 meter per sekund.
Vid tidpunkten för explosionen dödade bomben 80 000 människor och strålningen förorenade tusentals fler i staden. Förutom de dödsfall som fortfarande inträffar idag kommer genetiska skador orsakade av strålning att kännas av otaliga generationer av offer.
