Уран (элемент)

«Википеди» ирĕклĕ энциклопединчи материал
Уран / Уран (U)
Атом номерĕ 92
Ахаль япалалăхăн тĕсĕ Металл HEUranium.jpg
Атом пахалăхĕсем
Атом масси
(моль масси)
238.0289 а. е. м. (г/моль)
Атом радиусĕ 138 пм
Ионизаци хăвачĕ
(пĕрремĕш электрон)
686,4(7,11) кДж/моль (эВ)
Электрон конфигурацийĕ [U] 5f3 6d1 7s2
Хими пахалăхĕсем
Ковалент радиусĕ 142 пм
Ион радиусĕ (+6e) 80 (+4e) 97 пм
Электроçуклăх
(Полинг шучĕпе)
1,38
Электрод потенциалĕ U←U4+ -1,38В
U←U3+ -1,66В
U←U2+ -0,1В
Йӳçĕклев степенĕсем 6, 5, 4, 3
Ахаль япалалăх термодинамика пахалăхĕсем
Тачăлăхĕ 19,05 г/см³
Ăшă удель калăпăшĕ 0,115 Дж/(K·моль)
Теплопроводность 27,5 Вт/(м·K)
Ирĕлӳ температури 1405,5 K
Ирĕлӳ ăшăлăхĕ 12,6 кДж/моль
Вĕрев температури 4018 K
Пăслав ăшăлăхĕ 417 кДж/моль
Моль калăпăшĕ 12,5 см³/моль
Ахаль япалалăх кристалл чĕнтĕрĕ
Чĕнтĕр тытăмĕ кубла
орторомбkла
Чĕнтĕр тапхăрĕ n/a Å
c/a танлашăнни n/a
Дебай температури n/a K

Элементсен тапхăр системи
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo
* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
Сĕлтĕ металлĕсем Сĕлтĕ çĕр металлĕсем Куçăмлă металсем
Çăмăл металсем Çурма металсем Сипетлĕ газсем
Металмаррисем Галогенсем Лантаноидсем Актиноидсем
U 92
238.0289
5f3 6d1 7s2
Уран

Уран — 92 атом номерлĕ хими элеменчĕ. Атом масси 238,029; U тесе паллă тăваççĕ(лат. Uranium), актиноидсен шутне кĕрет.

Истори[тӳрлет]

Çĕнĕ ĕмĕрченхи 1-мĕш ĕмĕртех уран окиçĕ керамикăра сарă глазурь тума усă курнă. Урана Клапрот 1789 çулта уçнă.

Çутçанталăкра тупăнни[тӳрлет]

Уранинит тăпри

Уран çутçанталăкра анлă сарăлнă. Кларкĕ - 1·10-3% (йыв.). Литосферăн 20 км сийĕнче 1,3·1014 т уран пур тесе шутлаççĕ.
Уранăн нумайрах пайĕ нумай кремниле йӳçĕ ту породисенче вырнаçнă. Уйрăмах уранинитпа и карнотит виçи пысăк.

Минерал минерал составĕ уран, %
Уранинит UO2, UO3 + ThO2, CeO2 65-74
Карнотит K2(UO2)2(VO4)2·2H2O ~50
Казолит PbO2·UO3·SiO2·H2O ~40
Самарскит (Y, Er, Ce, U, Ca, Fe, Pb, Th)·(Nb, Ta, Ti, Sn)2O6 3.15-14
Браннерит (U, Ca, Fe, Y, Th)3Ti5O15 40
Тюямунит CaO·2UO3·V2O5·nH2O 50-60
Цейнерит Cu(UO2)2(AsO4)2·nH2O 50-53
Отенит Ca(UO2)2(PO4)2·nH2O ~50
Шрекингерит Ca3NaUO2(CO3)3SO4(OH)·9H2O 25
Уранофан CaO·UO2·2SiO2·6H2O ~57
Фергюсонит (Y, Ce)(Fe, U)(Nb, Ta)O4 0.2-8
Торбернит Cu(UO2)2(PO4)2·nH2O ~50
Коффинит U(SiO4)1-x(OH)4x ~50

Изотопĕсем[тӳрлет]

Тĕп статья: Уран изотопĕсем

Çутçанталăкри уран виçĕ изотопĕн хутăшĕнчен: 238U — 99,2739 %, çурма аркану тапхăрĕ T1/2 = 4,468×109 çул, 235U — 0,7024 % (T1/2 = 7,038×108 çул) тата 234U — 0,0057 % (T1/2 = 2,455×105 çул) тăрать. Юлашки изотопĕ 238U радиохастар кил-йышне кĕрет. Уранпа пуян ту породисенче 236U изотоп 1-33*10-11 пулма пултарать. Çутçанталăкри уранĕн радиохастарлăхĕ 238U тата 234U изотопĕсемпе çыхăннă. Вĕсен хастарлăхĕ пĕр тан пулмалла. 235U хастарлăхĕ 21 хут сахалтарах. 1953 çулта В.В.Чердынцевпа П.И.Чалов 238U тата 234U хытă фазăран шĕвек фазăна куçнă чухне пайланнине палăртнă. Çавăнпа гидросферăрă 234U/238U (хастарлăхĕпе шутласан) 1-рен пысăрах. Çак пулăма Патшалăх открытисен реестăрĕнче "Чердынцев-Чалов эффекчĕ" ятпа çырса хунă [1]. Халĕ çак пулăма гидогеологиче анлăн усă кураççĕ [2][3].
Уранăн 227-рен 240-таран атом виçисемпе 11 исуствăлла изотоп паллă. Вĕсенчен чи нумай пурăнаканни 233U (T1/2 = 1,62×105 çул) торие нейтронсемпе персен пулать. Вăл ашă нейтронсемпе персен хăйне-хăй арканма пултарать.

238Uпа 235U изотопăсем радиохастар кил-йышсене пуçаракансем пулаççĕ.

Çутçанталăкри изотопĕсен хăшпĕр пахалăхĕсем[тӳрлет]

Атом виçи Çурма аркану тапхăрĕ Аркану меслечĕ
234 2,45·105 çул α
235 7,13·108 çул α
236 2,39·107 çул α
237 6,75 талăк. β-
238 4,49·109 çул α
239 23,54 минут β-
240 14 сехет β-

Уран тĕнчере кăларни[тӳрлет]

Тĕнчери 94 % урана кăларакан 10 çĕршыв

"Уранăн хĕрлĕ кĕнекипе" килĕшӳллĕн 2005-мĕш çулта 41250 тонна уран кăларнă (2003-мĕшĕнче - 35492). Тĕнчере 440 ядерла реактор ĕçлет, вĕсем çулталăка 67 пин тонна уран пĕтереççĕ. Туса кăларакан уран реакторсене кирлĕ 60 % шайĕнче çĕç тивĕçтерет, ыттисене кивĕ ядерла хĕçпăшалтан илеççĕ.

2005—2006 çулсенче уран кăларни çĕршывсем тăрăх.

Çĕршыв 2005 çул
Канада 11 410
Австрали 9044
Казахстан 4020
Раççей 3570
США 1249
Украина 920
Китай 920

2006 çулта уран кăларни компанисем тăрăх.

Раççĕйре кăларни[тӳрлет]

Чита облаçĕнчи Краснокаменск хулипе юнашар шахтăра Раççĕйри 93 % уран кăлараççĕ. «Приаргунское производственное горно-химическое объединение» (ППГХО), «ТВЭЛ» корпорацине кĕрет. Ытти 7 % ЗАО «Далур» (Курган облаçĕ) тата ОАО «Хиагда» (Буряти) çĕр айĕнче ирĕлтерсе кăлараççĕ.

Тупăçлани[тӳрлет]

Уран тăпринче металл виçи 0.1-0.25% кăна. Çавăнпа уран тăпри кăларнă вырăнсенче каяшсем нумай пулаççĕ. Весем радипе пуян. Урана тăпрана вĕтĕтнĕ хыççăн кӳкĕрт йӳçĕкĕпе е щелочьпа кăлараççĕ. 1-мĕш меслет йӳнăрех, анчах тăпрара доломит е магнезит пулсан ăна уса кураймастăн. Урана 6-ллă валентность таран йӳçĕтме MnO2 йышши реактивсем хушаççĕ. Кайран раствортан ион ылмаштарса е экстаркципе уран тата ытти хими элеменчĕсене кăлараççĕ. Кайран урана хытă фазăна куçараççĕ - хальхи вăхăтра нумайрах чухне U3O8 е Na2U2O7. Ун хыççĕн урана нейтрон çăтакан хими элеменчĕсенчен тасатаççĕ (бор, гафни, кадми.) Вĕсен виçи процентăн 1/100000-1/1000000 пайĕнчен пысăкрах пулмалла мар. Çавăнпа уран концентратне азот йӳçĕкĕне ирĕлтерсе UO2(NO3)2 тăваççĕ, ăна кайран трибутилфосфатпа (тата ытти реактивсемпе) экстрацилесе кирлĕ таран тасатаççĕ. Ун хыççăн унтан кристалл е UO4·2H2O тăваççĕ. Пулнă материала асăрханса хĕртсен UO3, унтан водородпа UO2 тăваççĕ.
UO2 430-600 °C температурăра типĕ фторлă водордпа çыхăнтарса UF4 уран тетрафторичĕ туса илеççĕ. Кайран кальципе е магнипе реакцине кĕртсе уран металне илеççĕ. Ядерла реакторсем валли уранта 235U виçи 2,4-25% кирлĕ. Çавăнпа металла 235U изотоппа пуянлатаççĕ. Çавна тума UF4 фтор сывлăшĕнче çунтарса UF6 газ тăваççĕ. Çав газа центрифугăсенче пысăк хăвартлăхпа çавăрса изотопсене пайлаççĕ. Пуянлатнă UF6ран уран оксичĕ UO2 туса унтан реакторсем валли топливо хатĕрлеççĕ.

Усă курни[тӳрлет]

Ядерла топливо[тӳрлет]

Уран-235 арканни

Хайне-хăй тытса пыракан ядерла реакци тума пултарнă пирки ядерла топливо валли 235U усă кураççĕ. Ядерла хĕçпăшал валли те ку изотопа уса курма юрать. 238U пысăк хăватлă нейтронсем пе çапăнсан кана пайланма пултарать, çавăнпа ăна нейтрон бомбин хăватлăхне ӳстерме усă кураççĕ. 238U нейтрона çăтсан, кайран бета-аркану хыççăн 239Pu пулать. Унтан та ядерла топливо тума пулать. Искуствăлла 233U изотоп нейтронсем çăтса 233Th изотоп пулать. Ку изотоп та ядерла материалсен шутне кĕрет.

Ытти çĕрте усă курни[тӳрлет]

Чухăнлатнă уран[тӳрлет]

( A-10 самолётăн GAU-8 тупин 30 мм снарядăн вĕçĕ

Ăна пысăк плотноçпе йӳнĕ пирки усă кураççĕ. Ăна радиацинчен хӳтĕме, балласт вырăнне тата ытти те. Броня витăр тухакан снарядсен ăшĕнче чухăнлатнă уран чиксе хураççĕ. 2 % Mo е 0,75 % [[Титан (элемент)|Ti] титанпа пĕрле ирĕлтерсе хутăштарса закалка тусан уран хурçăран çирĕпрех пулать. Пысăк плотноçпе пĕрле çакă урана питĕ тухăçлă броня витĕр тухакан хатĕр пулать. Пахалăхĕсем хаклăрах вольфрамăнни пекех пулаççĕ. Йывăр уран вĕçĕ снараядăн аэродинамикăлла тĕреклăхне ӳстерет. Броня витăр тухнă май урантан тусан пулса сывлăшра тивсе каять (Пирофорность). 300 тонна яхăн Перси кӳлмекĕнчи вăрçă вăхăтĕнче çапăçу хирĕнче юлнă. Нумайрах чухне ку A-10 штурмовик çинчи 30-мм GAU-8 тупăн снарячăсен юлашки. Кашни снарядра 272 г уран сплавĕ.). Çакăн пек снарядсене Югославинче те усă курнă [5]. Чи малтан урана сняряд ашăнче виççĕмĕш рейхра усă курнă. Хальхи танксен бронинче, сăмахран M-1 «Абрамс», чухăнлатнă уран усă кураççĕ.

Хакĕ[тӳрлет]

1 грамм уранăн хакĕ 10 пин доллар тăрать текен халапсене пăхмасăрах уранăн хакĕ питĕ пысăк мар. Пуянлатман 1 кг уран окиçĕн (U3O8) хакĕ 100 америка долларĕнчен сахалрах [6].

Гигиена нормативĕсем[тӳрлет]

Объект

Документ

Пĕлтерĕш

Ӗçмелли шыв УВ


СанПиН 2.6.1.2523-09 НРБ-99/2009 [7]

238U – 0.1 мкг/л

234U – 2.9 Бк/л

235U – 3.0 Бк/л

Сывлăш ДОУнас

НРБ-99/2009

238U - 0.04 Бк/м3

234U – 0.033 Бк/м3

235U – 0.037 Бк/м3

Ӗçлекен вырăнти сывлăш

ГН 2.2.5.1313-03 [8]

0.075 мг/м3 ирĕлмен çыхăнăвĕсем

0.015 мг/м3 ирĕлекен çыхăнăвĕсем

'МЗА' (минималлă пĕлтерĕшлĕ хастарлăх)

НРБ-99/2009

238U – 10 кБк

çутçанталăк уранĕ– 1 кБк

234U – 10 кБк

235U - 10 кБк

Асăрхавсем[тӳрлет]

  1. ^ Чердынцев В.В., Чалов П.И. Естественное разделение 234U и 238U // Открытия в СССР (сборник кратких описаний открытий, внесенных в Государственный реестр СССР). М.: ЦНИИПИ. 1977.
  2. ^ Osmond J.K., Gowart J.B. The theory and uses natural uranium isotopic Variations in hydrology // Atomic Energy Review, 1976. V. 144. P. 621-679.
  3. ^ Чалов П.И., Тузова Т.В., Тихонов А.И. и др. Неравновесный уран как индикатор при изучении процессов формирования и циркуляции подземных вод. // Геохимия. 1979. № 10. С.1499-1507.
  4. ^ Техническая энциклопедия 1927 года, том 24, столб. 596…597, статья «Уран»
  5. ^ [1]
  6. ^ [2] Уран хакĕ ӳсет (2009 çул).
  7. ^ "Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009)
  8. ^ Гигиенические нормативы Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны

Вуламалли[тӳрлет]


Каçăсем[тӳрлет]


Актиноидсем
Актини | Тори | Протактини | Уран | Нептуни | Плутони | Америци | Кюри | Беркли | Калифорни | Эйнштейни | Ферми | Менделеви | Нобели | Лоуренси