Uranus (grundstof)

Isotop	Udbredelse _	Halvt liv	Decay kanal	Forfaldsprodukt
232 U	synth.	68,9 år gammel	SD	-
232 U	synth.	68,9 år gammel	α	228th _
233 U	spormængder	1.592⋅10 5 år	SD	-
233 U	spormængder	1.592⋅10 5 år	α	229th _
234 U	0,005 %	2.455⋅10 5 år	SD	-
234 U	0,005 %	2.455⋅10 5 år	α	230th _
235 U	0,720 %	7.04⋅10 8 år	SD	-
235 U	0,720 %	7.04⋅10 8 år	α	231th _
236 U	spormængder	2.342⋅10 7 år	SD	-
236 U	spormængder	2.342⋅10 7 år	α	232th _
238 U	99,274 %	4.468⋅10 9 år	α	234th _
			SD	-
			β − β −	238 Pu

92	Uranus
U238,0289
5f 3 6d 1 7s 2

Uran ( U , lat. U ranium ; gammelt navn - uran [4] ) - et kemisk grundstof af den 3. gruppe (ifølge den forældede klassifikation - en sideundergruppe af den tredje gruppe, IIIB) i den syvende periode af det periodiske system af kemiske grundstoffer af D. I. Mendeleev , med atomnummer 92.

Tilhører aktinidfamilien .

Det simple stof uran er et svagt radioaktivt sølv-hvidt metal .

Uran har ingen stabile isotoper . De mest almindelige isotoper af uran er uran-238 (har 146 neutroner , i naturligt uran er 99,3%) og uranium-235 (143 neutroner, indholdet i naturligt uran er 0,7204% [5] ).

Historie

Selv i oldtiden blev naturlig uranoxid brugt til at lave gule retter. Så nær Napoli blev der fundet et fragment af gult glas indeholdende 1% uranoxid og dateres tilbage til 79 e.Kr. e. [6] Den første vigtige dato i urans historie er 1789, hvor den tyske naturfilosof og kemiker Martin Heinrich Klaproth reducerede den gylden-gule "jord" udvundet af den saksiske begblendemalm til et sort metallignende stof. Til ære for den fjerneste planet , der dengang kendte (opdaget af Herschel otte år tidligere), kaldte Klaproth, da det nye stof var et grundstof , det uran (med dette ønskede han at støtte forslaget fra Johann Bode om at navngive den nye planet " Uranus " i stedet for "Georgs stjerne", som Herschel foreslog). I halvtreds år var Klaproths uran opført som et metal . Først i 1841 beviste den franske kemiker Eugene Peligot (1811-1890), at på trods af den karakteristiske metalliske glans , er Klaproths uran ikke et grundstof, men et oxid UO 2 . I 1840 lykkedes det Peligo at opnå et simpelt stof uran - et tungt stålgråt metal - og bestemme dets atomvægt. Det næste vigtige skridt i studiet af uran blev foretaget i 1874 af D. I. Mendeleev . Baseret på det periodiske system, han udviklede , placerede han uran i den fjerneste celle i sit bord. Tidligere blev atomvægten af uran betragtet som lig med 120. Mendeleev fordoblede denne værdi. Efter 12 år blev hans forudsigelse bekræftet af den tyske kemiker J. Zimmermanns eksperimenter [7] .

I 1804 opdagede den tyske kemiker Adolf Gehlen lysfølsomheden af en opløsning af uranylchlorid i ether [8] ; den franske opfinder Abel Niepce de Saint-Victor forsøgte at bruge denne egenskab til fotografering i 1857, men fandt ud af, at uransalte udsender en form for usynlig stråling, der blotlægger lysfølsomme materialer; på det tidspunkt gik denne observation ubemærket hen.

I 1896, mens han studerede uran, opdagede den franske videnskabsmand Antoine Henri Becquerel ved et uheld radioaktivt henfald . Samtidig lykkedes det den franske kemiker Henri Moissan at udvikle en metode til at opnå rent metallisk uran. I 1899 opdagede Ernest Rutherford , at strålingen fra uranpræparater er uensartet, at der er to typer stråling - alfa- og beta-stråler . De bærer en anden elektrisk ladning ; langt fra samme spændvidde i stoffet og ioniserende evne. I maj 1900 opdagede Paul Villard en tredje type stråling, gammastråler .

Rutherford udførte i 1907 de første eksperimenter for at bestemme alderen af mineraler i studiet af radioaktivt uran og thorium på grundlag af teorien om radioaktivitet , han skabte sammen med Frederick Soddy .

I 1938 opdagede de tyske fysikere Otto Hahn og Fritz Strassmann et uforudsigeligt fænomen, der sker med urankernen, når den bliver bestrålet med neutroner . Ved at fange en fri neutron opdeles kernen af uranisotopen 235 U , og der frigives en tilstrækkelig stor energi (pr. en urankerne), hovedsageligt i form af den kinetiske energi af fragmenter og stråling. Senere blev teorien om dette fænomen underbygget af Lise Meitner og Otto Frisch og uafhængigt af Gottfried von Droste og Siegfried Flügge [9] . Denne opdagelse var kilden til både fredelig og militær brug af intraatomær energi.

I 1939-1940 viste Yu. B. Khariton og Ya. B. Zeldovich for første gang teoretisk, at med en let berigelse af naturligt uran med uran-235 er det muligt at skabe betingelser for kontinuerlig spaltning af atomkerner, at er, at give processen en kædekarakter .

Den 2. december 1942 blev hypotesen om muligheden for processen med at omdanne uran til plutonium eksperimentelt bevist i USA .

Fysiske egenskaber

Den komplette elektroniske konfiguration af uranatomet er : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 3 6 5d .

Uran er et meget tungt, let radioaktivt , sølvhvidt blankt metal . I sin rene form er den lidt blødere end stål , formbar , fleksibel og har få paramagnetiske egenskaber. Smeltepunkt 1132,3 °C [10] [11] . Uran har tre krystallinske modifikationer:

α-U (stabil op til 667,7 °C), rombisk system , rumgruppe C mcm , celleparametre a = 0,2858 nm , b = 0,5877 nm , c = 0,4955 nm , Z = 4 ;
β-U (stabil fra 667,7 °C til 774,8 °C), tetragonal syngoni , rumgruppe P42 /mnm , celleparametre a = 1,0759 nm , c = 0,5656 nm , Z = 30 ;
γ-U (eksisterer fra 774,8 °C til smeltepunktet ved 1132,2 °C), kubisk system (kropscentreret gitter), rumgruppe I m 3 m , celleparametre a = 0,3524 nm , Z = 2 .

Kemiske egenskaber

[12] [13]

Karakteristiske oxidationstilstande

Uran kan udvise oxidationstilstande fra +3 til +6 i vandige opløsninger; ekstern kontakt med vand observeres også en oxidationstilstand på +2 [2] . De mest typiske oxidationstilstande er +4 og +6.

Oxidationstilstand	Oxid	Hydroxid	Karakter	Formen	Bemærk
+3	Eksisterer ikke	Eksisterer ikke	--	U 3+ , UH 3	Stærkt reduktionsmiddel, fortrænger brint fra vand [2]
+4	UO 2	Eksisterer ikke	Grundlæggende	UO2 , halogenider
+5	Eksisterer ikke	Eksisterer ikke	--	Halogenider	Uforholdsmæssig i vand
+6	UO 3	UO 2 (OH) 2	amfoterisk	UO 2 2+ (uranyl) UO 4 2- (uranat) U 2 O 7 2- (diuranat)	Modstandsdygtig over for luft og vand

Derudover er der et oxid U 3 O 8 . Oxidationstilstanden i det er formelt fraktioneret, men i virkeligheden er det et blandet oxid af uran (IV) og (VI).

Det er let at se, at uran, hvad angår sæt af oxidationstilstande og karakteristiske forbindelser, er tæt på grundstofferne i den 4. (VIB) undergruppe ( chrom , molybdæn , wolfram ). På grund af dette blev det klassificeret i denne undergruppe i lang tid (" sløring af periodicitet ").

Egenskaber for et simpelt stof

Kemisk er uran meget aktivt. Det oxiderer hurtigt i luften og er dækket af en iriserende oxidfilm. Fint pulver af uran er pyrofor - antændes spontant i luft, det antændes ved en temperatur på 150-175 ° C og danner U 3 O 8 . Reaktioner af metallisk uran med andre ikke-metaller er angivet i tabellen.

Ikke-metal	Vilkår	Produkt
F2 _	+20 °C, stormfuldt	UV 6
Cl2 _	180 °C for jord, 500-600 °C for kompakt	En blanding af UCl 4 , UCl 5 , UCl 6
Br2 _	650 °C, rolig	UBr 4
jeg 2	350 °C, rolig	UI 3 , UI 4
S	250-300 °C stille 500 °C tændt	US 2 , U 2 S 3
Se	250-300 °C stille 500 °C tændt	USe 2 , U 2 Se 3
N 2	450-700 °C samme under tryk N 1300 °C	U 4 N 7 UN 2 UN
P	600-1000°C	U 3 P 4
C	800-1200°C	UC, UC2

Det interagerer med vand, fortrænger brint, langsomt ved lave temperaturer og hurtigt ved høje temperaturer, såvel som under finformaling af uranpulver:

\mathsf{U + 2H_2O \ \xrightarrow{t}\ UO_2 + 2H_2 \uparrow}

I ikke-oxiderende syrer opløses uran og danner UO 2 eller U 4+ salte (brint frigives). Med oxiderende syrer (salpetersyre, koncentreret svovlsyre) danner uran de tilsvarende salte af uranyl UO 2 2+ .

Uran interagerer ikke med alkaliske opløsninger.

Ved kraftig rystelse begynder metalpartiklerne af uran at gløde.

Uran(III)-forbindelser

Uran(III)-salte (hovedsageligt halogenider) er reduktionsmidler. I luft ved stuetemperatur er de normalt stabile, men ved opvarmning oxiderer de til en blanding af produkter. Klor oxiderer dem til UCl 4 . De danner ustabile røde opløsninger, hvor de udviser stærke reducerende egenskaber:

\mathsf{4UCl_3 + 2H_2O \rightarrow 3UCl_4 + UO_2 + 2H_2\uparrow}

Uran(III)halogenider dannes under reduktionen af uran(IV)halogenider med brint:

\mathsf{2UCl_4 + H_2 \rightarrow 2UCl_3 + 2HCl}

(550-590°C)

eller jodbrinte:

\mathsf{2UCl_4 + 2HI \rightarrow 2UCl_3 + 2HCl + I_2}

(500°C)

og også under påvirkning af hydrogenhalogenid på uranhydrid UH3 .

Derudover er der uran(III)hydrid UH 3 . Det kan opnås ved at opvarme uranpulver i brint ved temperaturer op til 225 °C, og over 350 °C nedbrydes det. De fleste af dets reaktioner (for eksempel reaktionen med vanddamp og syrer) kan formelt betragtes som en nedbrydningsreaktion efterfulgt af reaktionen af uranmetal:

\mathsf{UH_3 + 3HCl \rightarrow UCl_3 + 3H_2\uparrow}

\mathsf{2UH_3 + 7Cl_2 \rightarrow 2UCl_4 + 6HCl}

Uran(IV) forbindelser

Uran (IV) danner grønne salte, der er letopløselige i vand (med undtagelse af oxalater og carbonater ). De oxideres let til uran(VI).

Uran(V)-forbindelser

Uran(V)-forbindelser er ustabile og ude af proportioner i vandig opløsning:

\mathsf{2UO_2Cl \rightarrow UO_2Cl_2 + UO_2}

Uranchlorid V, når det står, er delvist ude af proportioner:

\mathsf{2UCl_5 \rightarrow UCl_4 + UCl_6}

og delvist spalter klor:

\mathsf{2UCl_5 \rightarrow 2UCl_4 + Cl_2}

Uran(VI)-forbindelser

Oxidationstilstanden +6 svarer til UO3- oxid . I syrer opløses det og danner forbindelser af uranylkationen UO 2 2+ :

\mathsf{UO_3 + 2CH_3COOH \rightarrow UO_2(CH_3COO)_2 + H_2O}

Med baser danner UO 3 (svarende til CrO 3 , MoO 3 og WO 3 ) forskellige uranatanioner (primært diuranat U 2 O 7 2- ). Sidstnævnte opnås dog oftere ved indvirkning af baser på uranylsalte:

\mathsf{2UO_2(CH_3COO)_2 + 6NaOH \rightarrow Na_2U_2O_7 + 4CH_3COONa + 3H_2O}

Af de uran(VI)-forbindelser, der ikke indeholder oxygen, kendes kun UCl 6 hexachlorid og UF 6 fluorid . Sidstnævnte spiller en vigtig rolle i adskillelsen af uranisotoper.

I luft og i vandige opløsninger er det uran(VI)-forbindelser, der er de mest stabile blandt uranforbindelser.

Uranylsalte, såsom uranylchlorid, nedbrydes i stærkt lys eller i nærværelse af organiske forbindelser.

Uran danner også organouranforbindelser .

Isotoper

Radioaktive egenskaber af nogle uranisotoper (naturlige isotoper er fremhævet med fed skrift) [14] :

Massenummer	Halvt liv	Den vigtigste form for henfald
233	1,59⋅10 5 år	α
234	2,45⋅10 5 år	α
235	7.13⋅10 8 år	α
236	2,39⋅10 7 år	α
237	6,75 dage	β -
238	4,47⋅10 9 år	α
239	23.54 minutter	β -
240	14 timer	β -

Naturligt uran består af en blanding af tre isotoper : 238 U ( isotopforekomst 99,2745%, halveringstid T 1/2 = 4,468⋅10 9 år ), 235 U (0,7200%, T 1/2 = 7,04⋅ år ) 10 og 234 U (0,0055%, T 1/2 = 2,455⋅10 5 år ) [14] . Den sidste isotop er ikke primær, men radiogen, den er en del af den radioaktive serie 238 U [15] .

Radioaktiviteten af naturligt uran skyldes hovedsageligt isotoperne 238 U og dets datternuklid 234 U. I ligevægt er deres specifikke aktiviteter lige store. Den specifikke aktivitet af isotopen 235 U i naturligt uran er 21 gange mindre end aktiviteten af 238 U.

I øjeblikket kendes 25 kunstige radioaktive isotoper af uran med massetal fra 214 til 242. fission under påvirkning af termiske neutroner , hvilket gør det til et lovende brændstof til atomreaktorer . Den længstlevende isotop af uran, der ikke findes i naturen, er 236 U , med en halveringstid på 2,39⋅10 7 år .

Uranisotoperne 238 U og 235 U er stamfædre til to radioaktive serier . De sidste elementer i disse serier er blyisotoperne 206Pb og 207Pb .

Under naturlige forhold er isotoperne 234 U, 235 U og 238 U hovedsageligt fordelt med en relativ overflod på 234 U : 235 U : 238 U = 0,0054 : 0,711 : 99,283 . Næsten halvdelen af radioaktiviteten af naturligt uran skyldes 234 U isotopen, der, som allerede nævnt, dannes under henfaldet af 238 U. Forholdet mellem indholdet af 235 U : 238 U i modsætning til andre isotoperpar og uanset urans høje migrationsevne, er karakteriseret ved geografisk konstanthed: 238 U / 235 U = 137,88 . Værdien af dette forhold i naturlige formationer afhænger ikke af deres alder. Talrige naturlige målinger viste dens ubetydelige udsving. Så i ruller varierer værdien af dette forhold i forhold til standarden inden for 0,9959-1,0042 [16] , i salte - 0,996-1,005 [17] . I uranholdige mineraler (nasturan, uransort, cirtholite, sjældne jordarters malme) varierer værdien af dette forhold mellem 137,30-138,51, og forskellen mellem formerne U IV og U VI er ikke fastslået [18] ; i sphene - 138,4 [19] . I nogle meteoritter blev der afsløret en mangel på isotopen 235 U. Dens laveste koncentration under terrestriske forhold blev fundet i 1972 af den franske forsker Buzhigues i Oklo i Afrika (en forekomst i Gabon ). Naturligt uran indeholder således 0,720 % uran 235 U, mens det i Oklo er 0,557 % [20] . Dette bekræftede hypotesen om eksistensen af en naturlig atomreaktor , som forårsagede udbrændingen af isotopen 235 U. Hypotesen blev fremsat af de amerikanske videnskabsmænd George Wetrill , Mark Ingram og Paul Kuroda , som beskrev processen tilbage i 1956 [21] . Derudover blev der fundet naturlige atomreaktorer i de samme distrikter: Okelobondo, Bangombe og andre. Der er i øjeblikket 17 kendte naturlige atomreaktorer, som almindeligvis er grupperet under paraplynavnet " Oklo Natural Nuclear Reactor ".

At være i naturen

Uran er det højest nummererede grundstof, der naturligt forekommer i vægtmængder [22] . Indholdet i jordskorpen er 0,00027 % (vægt), Koncentrationen i havvand er 3,2 µg/l [5] (ifølge andre kilder, 3,3 10 -7 % [23] ). Mængden af uran i litosfæren er anslået til 3 eller 4·10 −4 % [24] .

Hovedparten af uran findes i sure bjergarter med et højt siliciumindhold . En betydelig masse uran er koncentreret i sedimentære bjergarter, især rig på organisk stof. I store mængder, som en urenhed, er uran til stede i thorium og sjældne jordarters mineraler ( allanit (Ca,LREE,Th) 2 (Al,Fe +3 ) 3 [SiO 4 ][Si 2 O 7 ]OOH, monazit (La ,Ce)PO4 , zircon ZrSiO4 , xenotime YPO4 osv . ) . De vigtigste uranmalme er begblende (uranbeg, uraninit ) og carnotit . De vigtigste satellitmineraler af uranmineraler er molybdenit MoS 2 , galena PbS, kvarts SiO 2 , calcit CaCO 3 , hydromuscovit , etc.

Mineral	Mineralets hovedsammensætning	Uranindhold, %
Uraninit	UO 2 , UO 3 + ThO 2 , CeO 2	65-74
Carnotite	K2 ( UO2 ) 2 ( VO4 ) 22H2O _ _ _ _	~50
Casolit	PbO 2 UO 3 SiO 2 H 2 O	~40
Samarskit	(Y, Er, Ce, U, Ca, Fe, Pb, Th) (Nb, Ta, Ti, Sn) 2 O 6	3.15-14
brannerite	(U, Ca, Fe, Y, Th) 3 Ti 5 O 15	40
Tuyamunit	CaO 2UO 3 V 2 O 5 nH 2 O	50-60
zeynerit	Cu ( UO2 ) 2 ( AsO4 ) 2nH2O	50-53
Otenitis	Ca ( UO2 ) 2 ( PO4 ) 2nH2O _ _	~50
Schrekingerite	Ca 3 NaUO 2 (CO 3 ) 3 SO 4 (OH) 9H 2 O	25
Ouranophanes	CaO UO 2 2SiO 2 6H 2 O	~57
Fergusonit	(Y, Ce)(Fe, U)(Nb, Ta)O 4	0,2-8
Thorbernite	Cu ( UO2 ) 2 ( PO4 ) 2nH2O _ _	~50
kiste	U(SiO4 )( OH ) 4	~50

De vigtigste former for uran, der findes i naturen, er uraninit, begblende (tjærebeg) og uransort. De adskiller sig kun i forekomstens former; der er en aldersafhængighed: uraninit er hovedsageligt til stede i gamle (prækambriske) klipper, pitchblende - vulkanogen og hydrotermisk - hovedsageligt i palæozoiske og yngre høj- og mellemtemperaturformationer; uran sort - hovedsageligt i unge - Cenozoic og yngre - formationer hovedsageligt i lavtemperatur sedimentære bjergarter .

Indskud

Se også uranudvinding .

Mængden af uran i jordskorpen er omkring 1000 gange større end mængden af guld, 30 gange større end sølv, mens denne indikator er omtrent lig med bly og zink. En betydelig del af uran er spredt i jord, klipper og havvand. Kun en relativt lille del er koncentreret i aflejringer, hvor indholdet af dette grundstof er hundredvis af gange højere end dets gennemsnitlige indhold i jordskorpen [25] . Ifølge et skøn fra 2015 beløber de udforskede verdensreserver af uran i forekomster sig til mere end 5,7 millioner tons [26] [27] .

De største reserver af uran, under hensyntagen til reserveaflejringer, er: Australien , Kasakhstan (førsteplads i verden i produktion ), Canada (andenplads i produktion ), Rusland . Ifølge et estimat fra 2015 indeholder russiske forekomster omkring 507.800 tons uranreserver (9% af dets verdensreserver) [26] [27] ; omkring 63% af dem er koncentreret i Republikken Sakha (Yakutia) . De vigtigste uranforekomster i Rusland er: Streltsovskoye, Oktyabrskoye, Antey, Malo-Tulukuevskoye, Argunskoye molybdæn-uran i vulkanske bjergarter ( Zabaikalsky Krai ), Dalmatovskoye uran i sandsten (Kurgan-regionen), Khiagdastones uran ( Sydlige Buryats -uran) guld-uran i metasomatiter og nordligt uran i metasomatiter (Republikken Yakutia) [28] . Derudover er mange mindre uranforekomster og malmforekomster blevet identificeret og evalueret [29] .

Ingen.	Feltnavn	Land	Reserver, t	Indlånsoperatør	start af udvikling
en	Nordlige Khorasan	Kasakhstan	200.000	Kazatomprom	2008
2	MacArthur River	Australien	160.000	cameco	1999
3	cigar sø	Canada	135.000	cameco
fire	Sydlige Elkon	Rusland	112 600	Atomredmetzoloto
5	Inkai	Kasakhstan	75.900	Kazatomprom	2007
6	Streltsovskoye	Rusland	50.000	Atomredmetzoloto
7	Zoovch Ovoo	Mongoliet	50.000	AREVA
otte	Moinkum	Kasakhstan	43.700	Kazatomprom , AREVA
9	Mardai	Mongoliet	22.000	Khan Resources , Atomredmetzoloto , Mongoliets regering
ti	Irkol	Kasakhstan	18 900	Kazatomprom , Kina Guangdong Nuclear Power Co	2009
elleve	Gult vand	Ukraine	12.000	VostGok	1959
12	Olympisk Dam	Australien			1988
13	Rossing	Namibia			1976
13	Herredømme	Sydafrika			2007
13	Ranger	Australien			1980

Henter

Den allerførste fase af uranproduktion er koncentration. Stenen knuses og blandes med vand. Tungt suspenderet stof sætter sig hurtigere ud. Hvis stenen indeholder primære uranmineraler, udfældes de hurtigt: disse er tunge mineraler. Sekundære uranmineraler er lettere, i hvilket tilfælde tung gråsten bundfældes tidligere. (Den er dog langt fra altid rigtig tom; den kan indeholde mange nyttige grundstoffer, herunder uran).

Næste trin er udvaskning af koncentrater, overførsel af uran til opløsning. Påfør syre og basisk udvaskning. Den første er billigere, da svovlsyre bruges til at udvinde uran . Men hvis uran i det oprindelige råmateriale, som for eksempel i uranbeg , er i en tetravalent tilstand, så er denne metode ikke anvendelig: tetravalent uran opløses praktisk talt ikke i svovlsyre. I dette tilfælde skal man enten ty til alkalisk udvaskning eller foroxidere uran til den hexavalente tilstand.

Brug ikke syreudvaskning og i tilfælde, hvor urankoncentratet indeholder dolomit eller magnesit , reagerer det med svovlsyre. I disse tilfælde anvendes kaustisk soda ( natriumhydroxid ) .

Problemet med uranudvaskning fra malme løses ved iltrensning. En blanding af uranmalm og sulfidmineraler opvarmet til 150°C tilføres en oxygenstrøm . Samtidig dannes svovlsyre af svovlmineraler , som udvasker uran.

På næste trin skal uran isoleres selektivt fra den resulterende opløsning. Moderne metoder - ekstraktion og ionbytning - gør det muligt at løse dette problem.

Opløsningen indeholder ikke kun uran, men også andre kationer . Nogle af dem opfører sig under visse forhold på samme måde som uran: de ekstraheres med de samme organiske opløsningsmidler, aflejres på de samme ionbytterharpikser og udfældes under de samme forhold. Derfor skal man til selektiv isolering af uran bruge mange redoxreaktioner for at slippe af med en eller anden uønsket følgesvend på hvert trin. På moderne ionbytterharpikser frigives uran meget selektivt.

Metoderne til ionbytning og ekstraktion er også gode, fordi de giver dig mulighed for helt at udvinde uran fra dårlige opløsninger (uranindholdet er tiendedele af et gram pr. liter).

Efter disse operationer overføres uran til en fast tilstand - til et af oxiderne eller til UF 4 -tetrafluorid . Men dette uran mangler stadig at blive renset fra urenheder med et stort termisk neutronfangst tværsnit - bor , cadmium , hafnium . Deres indhold i det endelige produkt bør ikke overstige hundrede tusindedele og milliontedele af en procent. For at fjerne disse urenheder opløses en kommercielt ren uranforbindelse i salpetersyre . I dette tilfælde dannes uranylnitrat UO 2 (NO 3 ) 2 , som ved ekstraktion med tributylphosphat og nogle andre stoffer yderligere renses til de ønskede betingelser. Derefter krystalliseres dette stof (eller udfældet peroxid UO 4 ·2H 2 O) og begynder forsigtigt at antænde. Som et resultat af denne operation dannes urantrioxid UO 3 , som reduceres med brint til UO 2 .

Urandioxid UO 2 ved en temperatur på 430 til 600 °C udsættes for gasformigt hydrogenfluorid for at opnå tetrafluorid UF 4 [30] . Metallisk uran reduceres fra denne forbindelse ved hjælp af calcium eller magnesium .

Ansøgning

Atombrændsel

Uranisotopen 235 U er mest udbredt , hvor en selvopretholdende nuklear kædereaktion af nuklear fission af termiske neutroner er mulig . Derfor bruges denne isotop som brændstof i atomreaktorer såvel som i atomvåben . Adskillelse af isotopen 235 U fra naturligt uran er et vanskeligt teknologisk problem (se isotopadskillelse ).

Her er nogle tal for en 1000 MW reaktor, der kører ved 80 % belastning og genererer 7000 GWh om året. Driften af en sådan reaktor i løbet af året kræver 20 tons uranbrændsel med et indhold på 3,5% 235 U, som opnås efter berigelse af ca. 153 tons naturligt uran.

Isotopen 238 U er i stand til at spalte under påvirkning af bombardement med højenergi- neutroner , denne funktion bruges til at øge kraften af termonukleare våben (neutroner genereret af en termonuklear reaktion bruges).

Som et resultat af neutronfangst efterfulgt af β-henfald kan 238 U blive til 239 Pu , som derefter bruges som nukleart brændsel .

Uran-233 , der fremstilles kunstigt i reaktorer fra thorium ( thorium-232 fanger en neutron og bliver til thorium-233, som henfalder til protactinium-233 og derefter til uranium-233), kan i fremtiden blive et almindeligt atombrændsel til atomkraft anlæg (allerede nu er der reaktorer, der bruger denne nuklid som brændstof, f.eks. KAMINI i Indien ) og produktion af atombomber ( kritisk masse omkring 16 kg).

Uran-233 er også det mest lovende brændstof til gasfase nukleare raketmotorer .

Varmegenererende kapacitet af uran

Den fulde udnyttelse af den potentielle energi indeholdt i uran er stadig teknisk umulig. Mængden af nyttig uranenergi , der frigives i en atomreaktor, er karakteriseret ved begrebet udbrændingsdybde . Forbrændingsdybden er den samlede energi, der afgives af et kilogram uran under hele driftstiden i reaktoren, fra frisk brændsel til bortskaffelse. Forbrændingsdybden måles normalt i enheder såsom megawatt-timer frigivet termisk energi pr. kilogram brændstof (MWh/kg). Nogle gange er det givet i form af reaktoruran af den berigelse, der fyldes i reaktoren, uden hensyntagen til forarmet uran i tailings fra berigningsanlæg, og nogle gange i form af naturligt uran.

Udbrændingsdybden er begrænset af funktionerne i en bestemt type reaktor, den strukturelle integritet af brændstofmatrixen og akkumuleringen af parasitiske produkter fra nukleare reaktioner. Forbrænding i form af naturligt uran i moderne kraftreaktorer når 10 MW dag/kg eller mere (det vil sige 240 MW time/kg eller mere). Til sammenligning er den typiske varmeafgivelse af naturgas 0,013 MWh/kg , det vil sige omkring 20.000 gange mindre.

Der er projekter for en meget mere komplet anvendelse af uran gennem omdannelse af uran-238 til plutonium. Det mest udviklede er projektet med det såkaldte lukkede brændselskredsløb baseret på hurtige neutronreaktorer . Projekter baseret på hybride termonukleare reaktorer er også under udvikling.

Fremstilling af kunstige isotoper

Uranisotoper er udgangsmaterialet for syntesen af mange kunstige (ustabile) isotoper , der anvendes i industri og medicin. De bedst kendte kunstige isotoper syntetiseret ud fra uran er dem af plutonium . Mange andre transuranelementer er også afledt af uran.

I medicin har isotopen molybdæn-99 fundet bred anvendelse , en af metoderne til opnåelse er isolering af uran fra fissionsprodukter, der forekommer i bestrålet nukleart brændsel.

Geologi

Den vigtigste anvendelse af uran i geologi er bestemmelsen af alderen af mineraler og klipper for at bestemme rækkefølgen af geologiske processer. Dette er den gren af geokronologi , der kaldes radioisotopdatering . Løsningen af problemet med blanding og kilder til stof er også væsentlig.

Løsningen af problemet er baseret på ligningerne for radioaktivt henfald :

N_{^{206}\mathrm {Pb} }=N_{^{238}\mathrm {U} }(e^{\lambda _{238}t}-1),

N_{^{207}\mathrm {Pb} }=N_{^{235}\mathrm {U} }(e^{\lambda _{235}t}-1),

hvor , er de nuværende koncentrationer af uranisotoper; og er henfaldskonstanterne for henholdsvis 238 U og 235 U . $N_{^{238}\mathrm {U} }$ $N_{^{235}\mathrm {U} }$ $\lambda _{238}$ $\lambda _{235}$

Deres kombination er meget vigtig:

{\frac {N_{^{206}\mathrm {Pb} }}{N_{^{207}\mathrm {Pb} }}}=K_{o}^{\mathrm {U} }{\ frac {(e^{\lambda _{238}t}-1)}{(e^{\lambda _{235}t}-1)))

Her

K_{o}^{\mathrm {U} }={\frac {N_{^{238}\mathrm {U} }}{N_{^{235}\mathrm {U} }}}=137.88

er det moderne forhold mellem uranisotopkoncentrationer.

På grund af det faktum, at sten indeholder forskellige koncentrationer af uran, har de forskellig radioaktivitet. Denne egenskab bruges til analyse af bjergarter ved geofysiske metoder. Denne metode er mest udbredt i petroleumsgeologi til brøndlogning , dette kompleks omfatter især gammastrålelogning eller neutrongammalogning , gammastrålelogning og så videre [31] . Med deres hjælp isoleres reservoirer og sæler [32] .

Andre anvendelser

En lille tilsætning af uran giver en smuk gulgrøn fluorescens til glasset (se Uranglas ) [33] .
Natriumuranat Na 2 U 2 O 7 blev brugt som et gult pigment i maleri [33] .
Uranforbindelser blev brugt som maling til maling på porcelæn og til keramiske glasurer og emaljer (farvet i farver: gul, brun , grøn og sort , afhængig af oxidationsgraden) [33] .
Nogle uranforbindelser er lysfølsomme [33] .
I begyndelsen af det 20. århundrede blev uranylnitrat i vid udstrækning brugt til at forstærke negativer og farve (farve) positive (fotografiske print) brune [33] .
Urancarbid -235 i en legering med niobiumcarbid og zirconiumcarbid bruges som brændstof til nukleare jetmotorer (arbejdsvæsken er brint + hexan ).
Legeringer af jern og forarmet uran (uran-238) bruges som kraftige magnetostriktive materialer.
Uranylacetat UO 2 (CH 3 COO) 2 og zink-uranylacetat Zn[(UO 2 ) 3 (CH 3 COO) 8 ] anvendes i analytisk kemi til kvalitativ og kvantitativ analyse af lithium- og natriumkationer.

Forarmet uran

Efter udvinding af 235U og 234U fra naturligt uran kaldes det resterende materiale (uran-238) for "depleteret uran", fordi det er udtømt i den 235. isotop. Ifølge nogle rapporter opbevares omkring 560.000 tons forarmet uranhexafluorid (UF 6 ) i USA. Forarmet uran er halvt så radioaktivt som naturligt uran, primært på grund af fjernelse af 234 U fra det.

Fordi hovedanvendelsen af uran er energiproduktion, er forarmet uran et lavt brugsprodukt med lav økonomisk værdi.

Forarmet uran kan kun tjene som ethvert effektivt nukleart brændsel under sjældne ekstreme forhold, for eksempel i en stråle af hurtige neutroner. Som sådan bruges forarmet uran i hurtige neutronreaktorer , i forædlingsreaktorer og også i termonukleare våben - forarmet uranelementer som en del af en termonuklear ladning, der faktisk ikke er nødvendige for en kernefusionsreaktion, kan give op til 80 % af den samlede ladningsenergi.

Under normale forhold skyldes brugen af forarmet uran hovedsageligt dets høje tæthed og relativt lave omkostninger. Forarmet uran bruges til strålingsbeskyttelse på grund af dets ekstremt høje indfangningstværsnit . Forarmet uran bruges også som ballast i rumfartsapplikationer såsom flykontroloverflader. De første kopier af Boeing-747-flyet indeholdt fra 300 til 500 kg forarmet uran til disse formål (siden 1981 har Boeing brugt wolfram ) [34] . Derudover bruges dette materiale i højhastigheds gyroskoprotorer, store svinghjul, som ballast i rumfartsfartøjer og raceryachter, Formel 1 - biler og olieboring .

Pansergennembrydende projektilkerner

Den mest kendte brug af forarmet uran er som en kerne til pansergennemtrængende projektiler . Dens høje densitet (tre gange tungere end stål) gør hærdet uranbarre til et ekstremt effektivt panserindtrængningsværktøj, der i effektivitet svarer til det dyrere og lidt tungere wolfram . Den tunge uranspids ændrer også massefordelingen i projektilet, hvilket forbedrer dets aerodynamiske stabilitet.

Lignende legeringer af Stabilla-typen bruges i pileformede fjerbeklædte granater af tank- og panserværnsartilleristykker.

Processen med at ødelægge rustningen ledsages af at uranemnet males til støv og antændes i luften på den anden side af rustningen (se Pyroforicitet ). Omkring 300 tons forarmet uran forblev på slagmarken under Operation Desert Storm (for det meste er disse rester af granater fra 30 mm GAU-8 kanonen fra A-10 angrebsfly , hver granat indeholder 272 g uraniumlegering) . Forbedrede amerikanske M1A1 kampvogne udstyret med 120 mm kanoner bekæmpede irakiske T-72'ere . I disse kampe brugte amerikanske styrker M829A1 forarmet uranskaller, som viste sig at være yderst effektive. Projektilet, med tilnavnet "sølvkuglen", var i stand til at trænge ind, hvad der svarer til 570 mm panser fra en afstand på 2000 meter, hvilket gør det effektivt på standardafstand selv mod T-80 [35] .

Sådanne projektiler blev brugt af NATO-tropper i kampoperationer i Kosovo [36] . Efter deres ansøgning blev det økologiske problem med strålingsforurening af landets territorium diskuteret.

Forarmet uran bruges i moderne kampvognsrustninger, såsom M-1 Abrams-tanken .

Fysiologisk virkning

I mikromængder (10 -5 -10 -8 %) findes det i væv hos planter, dyr og mennesker. Det ophobes i størst grad af nogle svampe og alger. Uranforbindelser absorberes i mave-tarmkanalen (ca. 1%), i lungerne - 50%. De vigtigste depoter i kroppen: milt , nyrer , skelet , lever , lunger og broncho-pulmonale lymfeknuder . Indholdet i organer og væv hos mennesker og dyr overstiger ikke 10 −7 g.

Uran og dets forbindelser er giftige . Aerosoler af uran og dets forbindelser er særligt farlige. For aerosoler af vandopløselige uranforbindelser er MPC i luft 0,015 mg/m³, for uopløselige former af uran er MPC 0,075 mg/m³. Når det kommer ind i kroppen, virker uran på alle organer og er en generel cellulær gift. Uran, som mange andre tungmetaller, binder næsten irreversibelt til proteiner, primært til sulfidgrupperne i aminosyrer, hvilket forstyrrer deres funktion. Urans molekylære virkningsmekanisme er relateret til dets evne til at hæmme enzymernes aktivitet . Først og fremmest påvirkes nyrerne ( protein og sukker forekommer i urinen, oliguri ). Ved kronisk forgiftning er hæmatopoietiske og nervesystemforstyrrelser mulige.

Uranudvinding _

Ifølge "Red Data Book on Uranium" [27] udstedt af OECD blev der udvundet 41.250 tons uran i 2005 (35.492 tons i 2003). Ifølge OECD er der 440 kommercielle reaktorer og omkring 60 videnskabelige reaktorer i verden, som forbruger 67.000 tons uran om året. Det betyder, at dets udvinding fra indskud kun udgjorde 60 % af dets forbrug (i 2009 steg denne andel til 79 % [37] ). Resten af det uran, der forbruges af energi, eller 17,7%, kom fra sekundære kilder. For 2016-2017 udgjorde behovet for nukleart brændsel, 449 drift [1] [38] reaktorer de samme 65.000 tons uran. Primære kilder leverede omkring 85 % og sekundære kilder 15 % (uran af våbenkvalitet, lagre fra forarbejdning af brugt brændsel og også på grund af genberigelse af tailings (rester fra indledende berigelse) [39] .

Bemærkninger:

1 Ikke inklusive 5 skibe af Atomflot med 7 reaktorer og 129 skibe fra flåden fra forskellige lande med 177 reaktorer om bord.

Minedrift efter land

I tons.

Ingen.	Land	2005 år	Land	år 2009	Land	år 2012	Land	2015	Land	2017
en	Canada	11 628	Kasakhstan	14 020	Kasakhstan	19 451	Kasakhstan	23 800	Kasakhstan	23 391
2	Australien	9516	Canada	10 173	Canada	9145	Canada	13 325	Canada	13 116
3	Kasakhstan	4020	Australien	7982	Australien	5983	Australien	5654	Australien	5882
fire	Rusland	3570	Namibia	4626	Niger	4351	Niger	4116	Namibia	4224
5	Namibia	3147	Rusland	3564	Namibia	3258	Namibia	2993	Niger	3449
6	Niger	3093	Niger	3234	Usbekistan	3000	Rusland	3055	Rusland	2917
7	Usbekistan	2300	Usbekistan	2429	Rusland	2993	Usbekistan	2385	Usbekistan	2404
otte	USA	1039	USA	1453	USA	1537	Kina	1616	Kina	1885
9	Ukraine	800	Kina	1200	Kina	1500	USA	1256	USA	940
ti	Kina	750	Ukraine	840	Ukraine	890	Ukraine	1200	Ukraine	550
elleve	Andre lande	1387	Andre lande	1251	Andre lande	6385	Andre lande	904	Andre lande	704
i alt		41250		50772		58493		60304		59462

[40]

Minedrift efter virksomhed

I tons.

Ingen.	Selskab	2006	Selskab	år 2009	Selskab	2011	Selskab	2018
en	cameco	8100 (24 %)	Areva	8600 ▲ (19 %)	Kazatomprom	8884 ▲ (19 %)	Kazatomprom	11074 ▲ (26 %)
2	Rio Tinto	7000 (21 %)	cameco	8000 ▼ (18 %)	Areva	8790 ▲ (19 %)	ARMZ [1]	7289 ▲ (16 %)
3	Areva	5000 (15 %)	Rio Tinto	7900 ▲ (18 %)	cameco	8630 ▲ (19 %)	Orano/Areva [2]	5809 ▼ (13 %)
fire	Kazatomprom	3800 (11 %)	Kazatomprom	7500 ▲ (17 %)	ARMZ [1]	7088 ▲ (15 %)	cameco	4613 ▼ (11 %)
5	ARMZ	3500 (10 %)	ARMZ	4600 ▲ (10 %)	Rio Tinto	4061 ▼ (9 %)	CGN	3185 ▲ (7 %)
6	BHP Billiton	3000 (9 %)	BHP Billiton	2900 ▼ (6 %)	BHP Billiton	3353 ▲ (7 %)	BHP Billiton	3159 ▼ (7 %)
7	Navoi MMC	2100 (4 %)	Navoi MMC	2400 ▲ (5 %)	Navoi MMC	3000 ▲ (6 %)	Rio Tinto	2602 ▼ (6 %)
otte	Uranium One	1000 (3 %)	Uranium One	1400 ▲ (3 %)	Paladin energi	2282 ▲ (5 %)	Navoi	2404 ▼ (5 %)
9	Heathgate	800 (2 %)	Paladin energi	1200 ▲ (3 %)	SOPamin	Ikke relevant ▲ (mindre end 1 %)	Energi Asien	2204 ▲ (5 %)
ti	Denison Mines	500 (1 %)	General Atomics	600 ▲ (1 %)	CNNC	Ikke relevant ▲ (mindre end 1 %)	CNNC	1983 ▬ (4 %)
i alt		34.800 (100 %)		45 100 (100 %)		over 46.088 (100 %)		44.322 (100 %)

[40] [41]

Tabelnoter:

1 Data forARMZ Uranium Oneerhvervet i 2010. Siden 2010 er underjordisk udvaskning nede i hullet blevet den vigtigste metode til uranudvinding. For at sikre langsigtet råvareforsyning til industriens behov inden for uran købte Rosatom den canadiske virksomhed Uranium One og konsoliderede højtydende uranaktiver i Kasakhstan og andre lande på basis heraf. I løbet af de seneste 8 år er produktionen af Uranium One steget med næsten 5 gange, hvilket gjorde det muligt at blive den fjerdestørste uranvirksomhed i verden. [42] 2 Orano SA(indtil 2018Areva) - Omdøbning blev foretaget efter Areva var på randen af konkurs, den franske regering beholdt en kontrollerende andel[43].

Også i 2012 var der oplysninger om en mulig sammenlægning af uran-divisionerne i BHP Billiton og Rio Tinto og bringe den fælles produktion op på 8.000 tons om året.

Uran fra sekundære kilder

Sekundære kilder betragtes traditionelt som lagre fra atomvåben, oparbejdning af brugt brændsel og genberigelse af tailings (rester fra indledende berigelse). Genberigelse af lossepladser er kritisk (gensidigt og umistelig) for brugen af våbenkvalitetsuran til fredelige formål [44] .

I slutningen af juli 1991 i Moskva underskrev USSR og USA START-I-traktaten.

Rusland efterfulgte USSR i december 1991, men andre tidligere sovjetrepublikker havde også atomvåben.

I begyndelsen af 1992 var 961 løfteraketter (73% af det samlede antal) placeret i Rusland.

Den 23. maj 1992 underskrev i Lissabon, Rusland, USA, Ukraine, Kasakhstan og Hviderusland en tillægsprotokol til START-1 ( Lissabon-protokollen ), ifølge hvilken Ukraine, Kasakhstan og Hviderusland tilsluttede sig START-1-traktaten. Alle tilgængelige sprænghoveder på deres territorium påtog de sig at eliminere eller overføre til Rusland.

I slutningen af 1992 påtog Rusland sig, på grund af Ukraines uvilje til at overholde Lissabon-protokollen, at demontere næsten halvdelen af sine atomvåbenlagre (ca. 35 % af USSR-lagrene) og forarbejde det frigivne uran af våbenkvalitet til brændstofkvalitet. metal. USA forpligtede sig til gengæld til at købe dette materiale til markedspriser [45] .

Ved udgangen af 1996, i hele det postsovjetiske rum, forblev Rusland det eneste land, der var inkluderet i atomklubben , og alle USSR's lagre var koncentreret på dets territorium til efterfølgende behandling i overensstemmelse med START-1-traktaten.

Samtidig begyndte genberigelse af uran-depoter og behandling af brugt nukleart brændsel . Bearbejdningsplanen forudsatte påbegyndelse af arbejdet fra lossepladser af niveauet af indskud af kategori III (almindelig) fra 0,05 til 0,1% raffinering mindre end 60%. Men i midten til slutningen af 1990'erne begyndte berigningsanlæggene at genberige lossepladserne til produktion af fortyndingsmiddel under HEU-LEU-aftalen på grund af ustabiliteten af det resulterende brændstof fra lossepladserne. [44] .

HEU-LEU-aftalen blev udformet for 20 år og sluttede i 2013. I alt blev der inden for rammerne af programmet eksporteret 14.446 tons lavberiget uran fra Rusland til USA:

under START-II-traktaten 352 tons ud af de fastsatte 500 (på trods af at traktaten ikke trådte i kraft på grund af Ruslands udtræden af traktaten den 14. juni 2002);
under START-I- aftalen (trådte i kraft den 5. december 1994, udløb den 5. december 2009) fra russisk side 500 tons;
under START III -traktaten (START) - aftalen blev underskrevet den 8. april 2010 i Prag. Aftalen erstattede START I, der udløb i december 2009, og er gældende indtil 2021.

Minedrift i USSR

I USSR var de vigtigste uranmalmregioner den ukrainske SSR (Zheltorechenskoye, Pervomayskoye og andre aflejringer), den kasakhiske SSR (Nordlige - Balkashinsky malmfelt og andre; Sydlige - Kyzylsay malmfelt og andre; Vostochny; alle hører hovedsageligt til til den vulkanogene-hydrotermiske type); Transbaikalia (Antey, Streltsovskoye og andre); Kaukasisk mineralvandsregion ( mine nr. 1 i Mount Beshtau og mine nr. 2 i Mt. Byk); Centralasien, hovedsageligt den usbekiske SSR med mineralisering i sorte skifre med et center i byen Uchkuduk . Der er mange små malmforekomster og manifestationer.

Minedrift i Rusland

I Rusland forblev Transbaikalia den vigtigste uranmalm-region. Omkring 93% af russisk uran udvindes på en forekomst i Trans-Baikal-territoriet (nær byen Krasnokamensk ). Minedrift udføres af Priargunsky Production Mining and Chemical Association (PIMCU), som er en del af JSC Atomredmetzoloto (Uranium Holding) , ved hjælp af minemetoden.

De resterende 7% opnås ved underjordisk udvaskning af CJSC Dalur ( Kurgan-regionen ) og JSC Khiagda ( Buryatia ).

De resulterende malme og urankoncentrat behandles på Chepetsk Mechanical Plant.

I 2008, hvad angår den årlige produktion af uran (ca. 3,3 tusinde tons), var Rusland placeret på en fjerdeplads efter Kasakhstan. Det årlige forbrug af uran i Rusland var 16 tusinde tons og bestod af udgifter til egne atomkraftværker i mængden af 5,2 tusinde tons, samt til eksport af brændstoffer (5,5 tusinde tons) og lavberiget uran (6 tusinde) tons) [46] .

Minedrift i Kasakhstan

Omkring en femtedel af verdens uranreserver er koncentreret i Kasakhstan (21 % og 2. plads i verden). De samlede ressourcer af uran er omkring 1,5 millioner tons, hvoraf omkring 1,1 millioner tons kan udvindes ved in -situ udvaskning [47] .

I 2009 kom Kasakhstan i top i verden med hensyn til uranudvinding (13.500 tons blev udvundet) [48] .

Minedrift i Ukraine

Udvinding og forarbejdning - hovedvirksomheden er det østlige mine- og forarbejdningsanlæg i byen Zhovti Vody .

Omkostninger og raffinering

Mineselskaber leverer uran i form af uranoxid U 3 O 8 . I 1990'erne svingede prisen på naturligt isotopisk uran omkring $20 pr. kilogram [49] . Siden 2004 begyndte prisen at vokse hurtigt og nåede kortvarigt et højdepunkt på $300 i midten af 2007, lige så kraftigt faldende til $100 i 2009. Efter at have opdateret et kortsigtet lokalt højdepunkt på $140 i 2011, begyndte prisen at falde. Siden 2017 har prisen stabiliseret sig på omkring 40 dollars per kilogram naturligt uran dinitrogenoxid.

Ifølge Alexander Boytsov, næstformand for urangruppen, er verdens kategori I-forekomster med en produktionsomkostning på op til $40/kg næsten opbrugt (2010). I 2030 vil de kendte store forekomster af kategori II, med en pris på op til $80/kg, være opbrugt, og svært tilgængelige forekomster af kategori III med en produktionsomkostning på op til $130/kg og mere vil begynde at udvikles [50] .

På alle stadier af behandlingen af uranmalm renses uran fra dets medfølgende urenheder - elementer med et stort neutronfangstværsnit (hafnium, bor, cadmium osv.). De bedste koncentrater indeholder 95-96%, andre kun 60-80% uranoxid, og resten er mere end 60% af forskellige urenheder. "I sin rene form" er sådan uran uegnet som nukleart brændsel [51] .

Generelt, i henhold til muligheden for raffinering, er uranmalm opdelt i

Kategori I - superrigt indhold over 0,3%, raffinering 95-96% [1]
Kategori II - rig indeholder fra 0,1 til 0,3%, raffinering 60-80%
III kategori - almindelig fra 0,05 til 0,1%, raffinering mindre end 60%
IV kategori - dårlig fra 0,03 til 0,05 %
Kategori V - ikke-balanceført mindre end 0,03 % [52] .

1 Kategorier egnet til brændstofproduktion ermed fed skrift

Se også

Noter

↑ Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg , Glenda O'Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang-Kun Zhu. Grundstoffernes atomvægte 2011 (IUPAC Technical Report ) // Pure and Applied Chemistry . - 2013. - Bd. 85 , nr. 5 . - S. 1047-1078 . - doi : 10.1351/PAC-REP-13-03-02 . Arkiveret fra originalen den 5. februar 2014.
↑ 1 2 3 4 Myasoedov B. F., Rakov E. G. Uranium // Chemical Encyclopedia : i 5 bind / Kap. udg. N.S. Zefirov . - M . : Great Russian Encyclopedia , 1998. - V. 5: Tryptofan - Iatrochemistry. - S. 41-43. — 783 s. — 10.000 eksemplarer. — ISBN 5-85270-310-9 .
↑ Uran krystalstrukturer . WebElements. Hentet 10. august 2010. Arkiveret fra originalen 29. august 2010.
↑ Uranus // Forklarende ordbog for det russiske sprog / red. Ushakov.
↑ 1 2 Grundstoffet uran . Thomas Jefferson National Accelerator Facility - Office of Science Education. Hentet 15. marts 2018. Arkiveret fra originalen 17. marts 2018.
↑ Lide, 2004 , s. 4-33.
↑ Grenthe I., Drożdżyński J., Fujino T., Buck EC , Albrecht-Schmitt TE , Wolf S. F. Uran (engelsk) . Hentet 16. marts 2018. Arkiveret fra originalen 18. januar 2012.
↑ Gehlen AF Ueber die Farbenveränderungen der in Aether aufgelösten salzsauren Metallsalze durch das Sonnenlicht (Om farveændringer forårsaget af sollys i metalchlorider opløst i ether) (tysk) // Neues allgemeines Journal der Chemie. - 1804. - Bd. 3 , H.5 . - S. 566-574 . Arkiveret fra originalen den 2. august 2018.
↑ Siegfried Flugge, Gottfried von Droste. Energetische Betrachtungen zu der Entstehung von Barium bei der Neutronenbestrahlung von Uran // Zeitschrift für Physikalische Chemie B. - 1939. - Vol. 4. - S. 274-280.
↑ Isotoper: egenskaber, produktion, anvendelse. I 2 bind / Udg. V. Yu. Baranova. - M. : FIZMATLIT, 2005. - T. 2. - ISBN 5-9221-0523-X .
↑ Uranus . Kemiske grundstoffers egenskaber. Arkiveret fra originalen den 11. juni 2009. (Russisk)
↑ Uorganisk kemi. - M . : Mir, 1966. - T. 2. - S. 206-223.
↑ Katz J., Rabinovich E. Chemistry of uranium. - M . : Forlaget for udenlandsk litteratur, 1954.
↑ 1 2 Audi G. , Bersillon O. , Blachot J. , Wapstra AH . - 2003. - T. 729 . - S. 3-128 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 . - .
↑ Uranmalm indeholder spormængder af uran-236 , som dannes ud fra uran-235 under neutronfangst; thoriummalme indeholder spor af uran-233 , som opstår fra thorium-232 efter neutronfangst og to på hinanden følgende beta-henfald. Indholdet af disse uranisotoper er dog så lavt, at det kun kan påvises ved særlige højfølsomme målinger.
↑ Rosholt JN Isotopfraktionering af uran relateret til rolletræk i Sandstone, Shirley Basin, Wyoming // Economic Geology. - 1964. - Bd. 59, nr. 4 . - S. 570-585.
↑ Rosholt JN Udvikling af den isotopiske sammensætning af uran og thorium i jordprofiler // Bull.Geol.Soc.Am.. - 1966. - Vol. 77, nr. 9 . - S. 987-1004.
↑ Chalov P.I. Isotopfraktionering af naturligt uran. - Frunze: Ilim, 1975.
↑ Tilton GR Isotopsammensætning og fordeling af bly, uran og thorium i en prækambrisk granit // Bull. geol. soc. Am.. - 1956. - Bd. 66, nr. 9 . - S. 1131-1148.
↑ Shukolyukov Yu. A. Isotopundersøgelser af den "naturlige atomreaktor" // Geokemi. - 1977. - Nr. 7 . - S. 976-991 .
↑ Meshik A. Gammel atomreaktor // I videnskabens verden. Geofysik. - 2006. - Nr. 2 . Arkiveret fra originalen den 20. oktober 2007.
↑ Spormængder af tungere grundstoffer, især plutonium, blev fundet i uranmalme; de opstår i naturen som et resultat af visse nukleare reaktioner, såsom urankernes fangst af neutroner, samt det meget sjældne dobbelte beta-henfald af uran-238.
↑ Tekniske data for grundstoffet Uran i det periodiske system . Hentet 17. marts 2018. Arkiveret fra originalen 17. marts 2018.
↑ Gaisinsky M. , Adlov Zh. Uranus // Radiochemical Dictionary of Elements. - Atomizdat, 1968.
↑ Uranudvinding i verden (utilgængeligt link) . Hentet 13. december 2011. Arkiveret fra originalen 12. maj 2012. (Russisk)
↑ 1 2 World Uranium Mining 2016 (eng.) . World Nuclear Association. Hentet 3. november 2018. Arkiveret fra originalen 20. juni 2016.
↑ 1 2 3 OECD NEA & IAEA, Uranium 2016: Ressourcer, produktion og efterspørgsel ('Red Book').
↑ Uranus . Informations- og analysecenter "Mineral". Hentet 14. december 2010. Arkiveret fra originalen 16. maj 2013. (Russisk)
↑ Naumov S. S. Råmaterialebase af uran // Mining Journal. - 1999. - Nr. 12 . Arkiveret fra originalen den 9. oktober 2006.
↑ Uran // Popular Library of Chemical Elements: [samling]: i 2 bøger. Bestil. 2. Sølv - nilsborium og derudover / [red.-komp. V. V. Stanzo, M. B. Chernenko]. - Ed. 2. rev. og yderligere .. - M . : Nauka, 1977. - 519 s.
↑ Khmelevskoy V.K. Geofysiske metoder til at studere jordskorpen. Internationalt Universitet for Natur, Samfund og Menneske "Dubna", 1997.
↑ Håndbog i olie- og gasgeologi / Ed. Eremenko N. A. - M . : Nedra, 1984.
↑ 1 2 3 4 5 Uranus // Technical Encyclopedia . - T. 24. søjle. 596…597
↑ 747 Kontravægte til halesamling . Boeing (1994). Hentet 29. september 2015. Arkiveret fra originalen 4. marts 2016.
↑ Uran "sølvkugler": hvorfor ingen kan lide at kæmpe mod amerikanske kampvogne (russiske) , InoSMI.Ru (28. marts 2017). Arkiveret fra originalen den 28. marts 2017. Hentet 28. marts 2017.
↑ Pöllänen D., Ikäheimonen TK , Klemola S. , Vartti V.-P., Vesterbacka K., Ristonmaa S., Honkamaa T., Sipilä P., Jokelainen I., Kosunen A., Zilliacus R., Kettunen M. , Hokkanen M. Karakterisering af projektiler sammensat af forarmet uran // Journal of Environmental Radioactivity. - 2003. - Bd. 64. - S. 133-142. Arkiveret fra originalen den 20. juli 2004.
↑ World Nuclear Association. Forsyning af uran. Arkiveret 9. maj 2008 på Wayback Machine 2011.
↑ IAEA - Power Reactor Information System . Hentet 1. september 2019. Arkiveret fra originalen 23. juli 2018. (ubestemt)
↑ Uranforsyninger: Forsyning af uran - World Nuclear Association . Hentet 1. september 2019. Arkiveret fra originalen 12. februar 2013. (ubestemt)
↑ 1 2 Verdensuranminedrift . _ World Nuclear Association (2017). Hentet 12. marts 2013. Arkiveret fra originalen 13. juni 2014.
↑ World Uranium Mining - World Nuclear Association . Hentet 1. september 2019. Arkiveret fra originalen 23. oktober 2020. (ubestemt)
↑ All-Russian Institute of Scientific and Technical Information ved Det Russiske Videnskabsakademi, Moskva, Rusland. A.V. Balikhin. MINERAL- OG RÅMATERIALE BASE AF URAN: NUVÆRENDE STATUS OG UDVIKLINGSUDSIGT. ANMELDELSE // Kompleksnoe ispolʹzovanie mineralʹnogo syrʹâ/Complex Use of Mineral Resources/Mineraldik shikisattardy Keshendi Paidalanu. - 2019-03-15. - T. 1 , nej. 308 . - S. 36-50 . - doi : 10.31643/2019/6445.05 . Arkiveret fra originalen den 22. januar 2021.
↑ Areva devient Orano pour garder les pieds dans l'atome . Befrielse . Hentet 1. september 2019. Arkiveret fra originalen 12. juni 2018. (ubestemt)
↑ 1 2 PROAtom - Forståelse af det russiske uranberigelseskompleks (del 2) . Hentet 1. september 2019. Arkiveret fra originalen 29. august 2019. (ubestemt)
↑ Uranbehandling i verden - produktion, metoder og berigelsesgrad, kemiske egenskaber. Hvor bruges uran? — TeploEnergoRemont . Hentet 1. september 2019. Arkiveret fra originalen 17. juni 2021. (ubestemt)
↑ Mashkovtsev G. A. , Miguta A. K. , Shchetochkin V. N. Mineralressourcebase og uranproduktion i det østlige Sibirien og Fjernøsten // Mineral Resources of Russia. Økonomi og ledelse. - 2008. - Nr. 1 . Arkiveret fra originalen den 28. februar 2012.
↑ Uranudvinding i Kasakhstan. Rapport fra Mukhtar Dzhakishev (utilgængeligt link) . Hentet 1. december 2009. Arkiveret fra originalen 15. maj 2013. (Russisk)
↑ Konyrova, K. Kasakhstan kom i top inden for uranudvinding i verden (rus.) , TREND nyhedsbureauet (30. december 2009). Arkiveret fra originalen den 31. december 2009. Hentet 30. december 2009.
↑ Historisk Ux- pristabel . Ux Consulting - The Nuclear Fuel Price Reporter . Hentet 24. august 2018. Arkiveret fra originalen 25. august 2018. Priserne på webstedet er angivet i dollars pr. pund
↑ Fighters A.V. Bæredygtighed i den globale uranindustri: tidens udfordring . Hentet 23. december 2011. Arkiveret fra originalen 13. maj 2012. (ubestemt)
↑ Amirova U.K., Uruzbaeva N.A. Oversigt over udviklingen af verdens uranmarked // Universum: Economics and Jurisprudence: elektron. videnskabelig magasin 2017. nr. 6(39). URL: http://7universum.com/en/economy/archive/item/4802 Arkiveret 30. december 2018 på Wayback Machine (tilgået 29/12/2018)
↑ Uranmalm: egenskaber, applikationer, udvinding Arkiveret 30. december 2018 på Wayback Machine 8. december 2017

Litteratur

Uran, et kemisk grundstof // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron : i 86 bind (82 bind og 4 yderligere). - Sankt Petersborg. , 1890-1907.
Håndbog i kemi og fysik / Chefredaktør David R. Lide. - 84. udgave 2003-2004. — CRC Press, 2004.
Emsley J. Uranium // Nature's Building Blocks: An A to Z Guide to the Elements (engelsk) . - Oxford : Oxford University Press , 2001. - P. 476-482. - ISBN 978-0-19-850340-8 .
Seaborg GT Uranium // The Encyclopedia of the Chemical Elements (engelsk) . - Skokie, Illinois : Reinhold Book Corporation, 1968. - P. 773-786.

Links

Beckman, I. N. Uranus: [ arch. 25. juni 2011 ]. — Wien, 2008.
Uran . det væsentlige (engelsk) . WebElements .
Uran // Popular Library of Chemical Elements. — Elektronisk biblioteksvidenskab og teknologi.
Afsnit 6.0 Nukleare materialer . Ofte stillede spørgsmål om atomvåben . Atomvåbenarkiv (20. februar 1999) .
Leonov, Nikolaj. Rusland har solgt betydelige lagre af våbenkvalitetsuran til USA . - Hundredårsdagen, 2011. - 9. marts.
Hvad er uran? (engelsk) . World Nuclear Association .

Tematiske steder

Kæmpe bombe

Ordbøger og encyklopædier

I bibliografiske kataloger
BNF : 119337333 GND : 4187153-4 J9U : 987007529652205171 LCCN : sh85141276 NDL : 00574039 NKC : ph126944

Uranforbindelser _

Ammoniumdiuranat ((NH 4 ) 2 U 2 O 7 )
Uranylacetat (UO 2 (CH 3 COO) 2 )
Uranylzinkacetat (ZnUO 2 (CH 3 COO) 4 )
Uranborhydrid (U(BH 4 ) 4 )
Uran(III)bromid (UBr 3 )
Uran(IV)bromid (UBr 4 )
Uran(V)bromid (UBr 5 )
Uran(III)hydrid (UH 3 )
Uran(III)hydroxid (U(OH) 3 )
Uranylhydroxid (UO 2 (OH) 2 )
Urandiborid (UB 2 )
Uranium disilicid (USi 2 )
Urandisulfid (US 2 )
Diuronsyre (H 2 U 2 O 7 )
Uran(III)iodid (UI 3 )
Uran(IV)iodid (UI 4 )
Uran(V)iodid (UI 5 )
Uranylammoniumcarbonat (UO 2 CO 3 2(NH 4 ) 2 CO 3 )
Uranylcarbonat (UO 2 CO 3 )
Uranmonoxid (UO)
Uranmonosulfid (USA)
Uranmonophosphid (UP)
Natriumdiuranat (Na 2 U 2 O 7 )
Natriumuranat (Na 2 UO 4 )
Uranylnitrat (UO 2 (NO 3 ) 2 )
Uraniumnitrid (U 2 N 3 )
Tetrauran nonoxid (U 4 O 9 )
Uran(IV)oxid (UO 2 )
Uran(VI)-diuran(V)oxid (U 3 O 8 )
Uranperoxid (UO 4 )
Uran(IV)sulfat (U(SO 4 ) 2 )
Uranylsulfat (UO 2 SO 4 )
Pentaurantridecaoxid (U 5 O 13 )
Urantrioxid (UO 3 )
Uransyre (H 2 UO 4 )
Uranylformiat (UO 2 (CHO 2 ) 2 )
Uran(III)phosphat (U 2 (PO 4 ) 3 )
Uran(III)fluorid (UF 3 )
Uran(IV)fluorid (UF 4 )
Uran(V)fluorid (UF 5 )
Uran(VI)fluorid (UF 6 )
Uranylfluorid (UO 2 F 2 )
Uran(III)chlorid (UCl 3 )
Uran(IV)chlorid (UCl 4 )
Uran(V)chlorid (UCl 5 )
Uran(VI)chlorid (UCl 6 )
Uranylchlorid (UO 2 Cl 2 )

Se også: Uranmineraler

Periodisk system af kemiske elementer af D. I. Mendeleev

Han

Som

jeg

Om eftermiddagen

D y

Vedr

På

jfr

ingen

alkalimetaller	jordalkalimetaller	Lanthanider	Aktinider	overgangsmetaller
letmetaller _	Halvmetaller	ikke-metaller	Halogener	ædelgasser

Elektrokemisk aktivitet serie af metaller
Eu , Sm , Li , Cs , Rb , K , Ra , Ba , Sr , Ca , Na , Ac , La , Ce , Pr , Nd , Pm , Gd , Tb , Mg , Y , Dy , Am , Ho , Er , Tm , Lu , Sc , Pu , Th , Np , U , Hf , Be , Al , Ti , Zr , Yb , Mn , V , Nb , Pa , Cr , Zn , Ga , Fe , Cd , In , Tl , Co , Ni , Te , Mo , Sn , Pb , H2 , W , Sb , Bi , Ge , Re , Cu , Tc , Te , Rh , Po , Hg , Ag , Pd , Os , Ir , Pt , Au _

Nukleare teknologier

ingeniørarbejde

materialer

Atomkraft
_

Hovedemner	Atomreaktor Atom kraftværk radioaktivt affald Kontrolleret termonuklear fusion Atom kraftværk nuklear raketmotor Radioisotop termoelektrisk generator
Generationer af reaktorer	en 2 3 3++ fire
Reaktortyper	Efter krop Tank atomreaktor Kanal atomreaktor Homogen Ved regulering Vand - Superkritisk vandafkølet Vand-vand Kogende i saltopløsninger Heavy Water - Heavy Water Grafit - Grafit-gas Magnox med granuleret brændstof ultra høj temperatur Grafitvand (trykvand/kogende) på smeltede salte Selvregulering af det aktive stof Hurtig neutronreaktor med flydende metalkølevæske med bly På en løbende bølge gasafkølet SSTAR Integral inertisyntese

nuklear medicin

medicinsk billeddannelse	Positron emissionstomografi Single photon emission computed tomography (SPECT) gamma kamera
Terapi	Radiobiologi af tumorer Tomoterapi Protonterapi Brachyterapi Neutronindfangningsterapi

Atomvåben

Driftsprincipper	Atomeksplosion Skadelige faktorer ved en atomeksplosion Design termonukleare våben
Historie	Oprettelse af atomvåben USA USSR Tyskland Storbritanien Frankrig Kina Israel Indien Pakistan Nordkorea Argentina Brasilien Irak Iran Spanien Italien Sverige Sydafrika Sydkorea Japan atomkapløb atomklub
Atomvåben og samfund	Atomkrig atomprøvesprængning Liste Forsendelse Breder sig Fredelige atomeksplosioner USSR

Atomkraftreaktorer
Liste over atomkraftværker i verden
Atomreaktorer i Rusland
Strålingsulykker

Energi

struktur efter produkter og brancher

Elindustri :
elektricitet

Traditionel

Termiske kraftværker	Kondenserende kraftværk (CPP) Termisk kraftværk (CHP)
vandkraft	Vandkraftværk (HPP) Hydrolagringskraftværk (PSPP)
Atomar	Atomkraftværk (NPP) Flydende atomkraftværk (FNPP)

Alternativ

Geotermisk	Geotermiske kraftværker (GeoTPP)
vandkraft	Små vandkraftværker (SHPP'er) Tidevandskraftværker (TPP'er) bølgekraftværker Osmotiske kraftværker
Vindkraft	Vindkraftværker (WPP)
Solrig	Solenergianlæg (SPP)
Brint	Brintkraftværker Brændselscelle installationer
Bioenergi	Biokraftværker (BioTES)
Malaya	Diesel kraftværker Gasstempelkraftværker Små gasturbiner Benzinkraftværker

Elektrisk netværk

Varmeforsyning :
varmeenergi

centraliseret

Kraftvarmeværker (CHP)
Kedelhuse
Atomkraftværker (NPP)
Atomkraftværker til varmeforsyning (NPP)
Geotermiske kraftværker (GeoTPP)
Biokraftværker (BioTES)

decentraliseret

Varme netværk

Brændstofindustri
: brændstof _

Fossil	Brunkul Kul Antracit olieskifer Tørv
grøntsag	Brænde træaffald Biomasse
kunstig	Trækul Pellets Koks ( kul , tørv , halvkoks ) kulbriketter Kulaffald

Atomisk

Uranus
MOX brændstof
Snup-brændstof

Lovende
energi :

Energi	Termonuklear energi rumenergi
Brændstof	Plutonium Thorium Deuterium Tritium Helium-3 Bor-11

Portal: Energi