Uranus (element)

Isotop	Prevalens _	Halva livet	Decay kanal	Förfallande produkt
232 U	synth.	68,9 år gammal	SD	-
232 U	synth.	68,9 år gammal	α	228:e _
233 U	spårmängder	1.592⋅10 5 år	SD	-
233 U	spårmängder	1.592⋅10 5 år	α	229:e _
234 U	0,005 %	2.455⋅10 5 år	SD	-
234 U	0,005 %	2.455⋅10 5 år	α	230:e _
235 U	0,720 %	7.04⋅10 8 år	SD	-
235 U	0,720 %	7.04⋅10 8 år	α	231:e _
236 U	spårmängder	2.342⋅10 7 år	SD	-
236 U	spårmängder	2.342⋅10 7 år	α	232th _
238 U	99,274 %	4.468⋅10 9 år	α	234:e _
			SD	-
			β − β −	238 Pu

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

Uran ( U , lat. U ranium ; gammalt namn - uran [4] ) - ett kemiskt grundämne i den 3:e gruppen (enligt den föråldrade klassificeringen - en sidoundergrupp av den tredje gruppen, IIIB) i den sjunde perioden av det periodiska systemet av kemiska grundämnen av D. I. Mendeleev , med atomnummer 92.

Tillhör aktinidfamiljen .

Det enkla ämnet uran är en svagt radioaktiv silvervit metall .

Uran har inga stabila isotoper . De vanligaste isotoperna av uran är uran-238 (har 146 neutroner , i naturligt uran är 99,3%) och uran-235 (143 neutroner, innehållet i naturligt uran är 0,7204% [5] ).

Historik

Även i antiken användes naturlig uranoxid för att göra gula rätter. Så nära Neapel hittades ett fragment av gult glas innehållande 1 % uranoxid och går tillbaka till 79 e.Kr. e. [6] Det första viktiga datumet i uranets historia är 1789, då den tyske naturfilosofen och kemisten Martin Heinrich Klaproth reducerade den guldgula "jorden" som utvunnits ur den sachsiska beckblendemalmen till en svartmetallliknande substans. För att hedra den mest avlägsna planeten som då kändes (upptäckt av Herschel åtta år tidigare), kallade Klaproth, eftersom det nya ämnet var ett grundämne , det uran (genom detta ville han stödja Johann Bodes förslag att namnge den nya planeten " Uranus " istället för "Georgs stjärna", som Herschel föreslog). I femtio år var Klaproths uran listat som en metall . Först 1841 bevisade den franske kemisten Eugene Peligot (1811-1890) att Klaproths uran, trots den karakteristiska metallglansen , inte är ett grundämne, utan en oxid UO 2 . 1840 lyckades Peligo få fram ett enkelt ämne uran - en tung stålgrå metall - och bestämma dess atomvikt. Nästa viktiga steg i studiet av uran gjordes 1874 av D. I. Mendeleev . Baserat på det periodiska system han utvecklade placerade han uran i den längsta cellen i sitt bord. Tidigare ansågs atomvikten av uran vara lika med 120. Mendeleev fördubblade detta värde. Efter 12 år bekräftades hans förutsägelse av den tyske kemisten J. Zimmermanns experiment [7] .

År 1804 upptäckte den tyske kemisten Adolf Gehlen ljuskänsligheten hos en lösning av uranylklorid i eter [8] ; den franske uppfinnaren Abel Niepce de Saint-Victor försökte använda denna egenskap i fotografi 1857, men fann att uransalter avger någon form av osynlig strålning som exponerar ljuskänsliga material; vid den tiden gick denna observation obemärkt förbi.

1896, när han studerade uran, upptäckte den franske forskaren Antoine Henri Becquerel av misstag radioaktivt sönderfall . Samtidigt lyckades den franske kemisten Henri Moissan utveckla en metod för att få fram rent metalliskt uran. 1899 upptäckte Ernest Rutherford att strålningen från uranpreparat är ojämn, att det finns två typer av strålning - alfa- och beta-strålar . De bär en annan elektrisk laddning ; långt ifrån samma intervall i ämnet och joniserande förmåga. I maj 1900 upptäckte Paul Villard en tredje typ av strålning, gammastrålar .

Rutherford genomförde 1907 de första experimenten för att bestämma åldern på mineraler i studien av radioaktivt uran och torium på grundval av teorin om radioaktivitet som han skapade tillsammans med Frederick Soddy .

1938 upptäckte de tyska fysikerna Otto Hahn och Fritz Strassmann ett oförutsägbart fenomen som händer med urankärnan när den bestrålas med neutroner . Genom att fånga en fri neutron delas kärnan i uranisotopen 235 U och en tillräckligt stor energi frigörs (per en urankärna), huvudsakligen i form av den kinetiska energin av fragment och strålning. Senare underbyggdes teorin om detta fenomen av Lise Meitner och Otto Frisch och oberoende av Gottfried von Droste och Siegfried Flügge [9] . Denna upptäckt var källan till både fredlig och militär användning av intraatomär energi.

1939-1940 visade Yu. B. Khariton och Ya. B. Zeldovich för första gången teoretiskt att med en lätt anrikning av naturligt uran med uran-235 är det möjligt att skapa förutsättningar för kontinuerlig klyvning av atomkärnor, att är att ge processen en kedjekaraktär .

Den 2 december 1942 bevisades hypotesen om möjligheten av processen att omvandla uran till plutonium experimentellt i USA .

Fysiska egenskaper

Den fullständiga elektroniska konfigurationen av uranatomen är: 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 5 d .

Uran är en mycket tung, något radioaktiv , silvervit glansig metall . I sin rena form är den något mjukare än stål , formbar , flexibel och har små paramagnetiska egenskaper. Smältpunkt 1132,3 °C [10] [11] . Uran har tre kristallina modifikationer:

a-U (stabil upp till 667,7 °C), rombiskt system , rymdgrupp C mcm , cellparametrar a = 0,2858 nm , b = 0,5877 nm , c = 0,4955 nm , Z = 4 ;
β-U (stabil från 667,7 °C till 774,8 °C), tetragonal syngoni , rymdgrupp P42 /mnm , cellparametrar a = 1,0759 nm , c = 0,5656 nm , Z = 30 ;
γ-U (finns från 774,8 °C till smältpunkten vid 1132,2 °C), kubiskt system (kroppscentrerat gitter), rymdgrupp I m 3 m , cellparametrar a = 0,3524 nm , Z = 2 .

Kemiska egenskaper

[12] [13]

Karakteristiska oxidationstillstånd

Uran kan uppvisa oxidationstillstånd från +3 till +6 i vattenlösningar, utanför kontakt med vatten observeras också ett oxidationstillstånd på +2 [2] . De mest typiska oxidationstillstånden är +4 och +6.

Oxidationstillstånd	Oxid	Hydroxid	Karaktär	Formen	Notera
+3	Existerar inte	Existerar inte	--	U 3+ , UH 3	Starkt reduktionsmedel, tränger undan väte från vatten [2]
+4	UO 2	Existerar inte	Grundläggande	UO2 , halogenider
+5	Existerar inte	Existerar inte	--	Halider	Oproportionerligt i vatten
+6	UO 3	UO 2 (OH) 2	amfotär	UO 2 2+ (uranyl) UO 4 2- (uranat) U 2 O 7 2- (diuranat)	Beständig mot luft och vatten

Dessutom finns det en oxid U 3 O 8 . Oxidationstillståndet i det är formellt fraktionerat, men i verkligheten är det en blandad oxid av uran (IV) och (VI).

Det är lätt att se att uran, när det gäller mängden oxidationstillstånd och karakteristiska föreningar, ligger nära grundämnena i den fjärde (VIB) undergruppen ( krom , molybden , volfram ). På grund av detta klassificerades det i denna undergrupp under lång tid (" oskärpa av periodicitet ").

Egenskaper för ett enkelt ämne

Kemiskt är uran mycket aktivt. Det oxiderar snabbt i luft och är täckt med en iriserande oxidfilm. Fint pulver av uran är pyrofor - antänds spontant i luft, det antänds vid en temperatur på 150-175 ° C och bildar U 3 O 8 . Reaktioner av metalliskt uran med andra icke-metaller anges i tabellen.

Icke-metall	Villkor	Produkt
F2 _	+20 °C, stormigt	UV 6
Cl2 _	180 °C för mark, 500-600 °C för kompakt	En blandning av UCl 4 , UCl 5 , UCl 6
Br2 _	650 °C, lugnt	UBr 4
jag 2	350 °C, lugnt	UI 3 , UI 4
S	250-300 °C tyst 500 °C på	US 2 , U 2 S 3
Se	250-300 °C tyst 500 °C på	USe 2 , U 2 Se 3
N 2	450-700 °C samma under tryck 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 interagerar med vatten, tränger undan väte, långsamt vid låga temperaturer och snabbt vid höga temperaturer, såväl som under finmalning av uranpulver:

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

I icke-oxiderande syror löses uran och bildar UO 2 eller U 4+ salter (väte frigörs). Med oxiderande syror (salpetersyra, koncentrerad svavelsyra) bildar uran motsvarande salter av uranyl UO 2 2+ .

Uran interagerar inte med alkalilösningar.

Med kraftig skakning börjar metallpartiklarna av uran att glöda.

Uran(III)-föreningar

Uran(III)salter (främst halogenider) är reduktionsmedel. I luft i rumstemperatur är de vanligtvis stabila, men vid upphettning oxiderar de till en blandning av produkter. Klor oxiderar dem till UCl 4 . De bildar instabila röda lösningar, där de uppvisar starka reducerande egenskaper:

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

Uran(III)halider bildas under reduktionen av uran(IV)halogenider med väte:

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

(550-590°C)

eller vätejodid:

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

(500°C)

och även under inverkan av vätehalogenid på uranhydrid UH3 .

Dessutom finns uran(III)hydrid UH 3 . Det kan erhållas genom att värma uranpulver i väte vid temperaturer upp till 225 °C, och över 350 °C sönderdelas det. De flesta av dess reaktioner (till exempel reaktionen med vattenånga och syror) kan formellt betraktas som en nedbrytningsreaktion följt av reaktionen av uranmetall:

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

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

Uran(IV)-föreningar

Uran (IV) bildar gröna salter som är lättlösliga i vatten (med undantag för oxalater och karbonater ). De oxideras lätt till uran(VI).

Uran(V)-föreningar

Uran(V)-föreningar är instabila och lätt oproportionerliga i vattenlösning:

\mathsf{2UO_2Cl \rightarrow UO_2Cl_2 + UO_2}

Uranklorid V, när den står, är delvis oproportionerlig:

\mathsf{2UCl_5 \rightarrow UCl_4 + UCl_6}

och delar delvis av klor:

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

Uran(VI)-föreningar

Oxidationstillståndet +6 motsvarar UO3- oxid . I syror löser det sig och bildar föreningar av uranylkatjonen UO 2 2+ :

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

Med baser bildar UO 3 (liknande CrO 3 , MoO 3 och WO 3 ) olika uranatanjoner (främst diuranat U 2 O 7 2- ). De senare erhålls emellertid oftare genom verkan av baser på uranylsalter:

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

Av de uran(VI)-föreningar som inte innehåller syre är endast UCl 6 -hexaklorid och UF 6 - fluorid kända . Den senare spelar en viktig roll i separationen av uranisotoper.

I luft och i vattenlösningar är det uran(VI)-föreningar som är mest stabila bland uranföreningar.

Uranylsalter, såsom uranylklorid, sönderdelas i starkt ljus eller i närvaro av organiska föreningar.

Uran bildar också organouraniumföreningar .

Isotoper

Radioaktiva egenskaper hos vissa uranisotoper (naturliga isotoper är markerade med fet stil) [14] :

Massnummer	Halva livet	Den huvudsakliga typen av förfall
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 dagar	β −
238	4,47⋅10 9 år	α
239	23.54 minuter	β −
240	14 timmar	β −

Naturligt uran består av en blandning av tre isotoper : 238 U ( isotopförekomst 99,2745%, halveringstid T 1/2 = 4,468⋅10 9 år ), 235 U (0,7200%, T 1/2 = 7,04⋅ år ) 10 och 234 U (0,0055 %, T 1/2 = 2,455⋅10 5 år ) [14] . Den sista isotopen är inte primär, utan radiogen, den ingår i den radioaktiva serien 238 U [15] .

Radioaktiviteten hos naturligt uran beror främst på isotoperna 238 U och dess dotternuklid 234 U. I jämvikt är deras specifika aktiviteter lika. Den specifika aktiviteten för isotopen 235 U i naturligt uran är 21 gånger mindre än aktiviteten för 238 U.

För närvarande är 25 konstgjorda radioaktiva isotoper av uran med masstal från 214 till 242 kända . Den längsta livslängda isotopen av uran som inte finns i naturen är 236 U , med en halveringstid på 2,39⋅10 7 år .

Uranisotoperna 238 U och 235 U är stamfader till två radioaktiva serier . De sista delarna av dessa serier är blyisotoperna 206Pb och 207Pb .

Under naturliga förhållanden är isotoperna 234 U, 235 U och 238 U huvudsakligen fördelade med en relativ mängd av 234 U : 235 U : 238 U = 0,0054 : 0,711 : 99,283 . Nästan hälften av radioaktiviteten hos naturligt uran beror på isotopen 234 U, som, som redan nämnts, bildas under sönderfallet av 238 U. Förhållandet mellan innehållet i 235 U : 238 U, i motsats till andra isotoppar och oberoende av uranets höga migrationsförmåga, kännetecknas av geografisk beständighet: 238 U / 235 U = 137,88 . Värdet av detta förhållande i naturliga formationer beror inte på deras ålder. Många naturliga mätningar visade dess obetydliga fluktuationer. Så i rullar varierar värdet av detta förhållande i förhållande till standarden inom 0,9959–1,0042 [16] , i salter - 0,996–1,005 [17] . I uranhaltiga mineraler (nasturan, uransvart, cirtolit, sällsynta jordartsmetaller) varierar värdet på detta förhållande mellan 137,30-138,51, och skillnaden mellan formerna U IV och U VI har inte fastställts [18] ; i sphene - 138,4 [19] . I vissa meteoriter avslöjades en brist på isotopen 235 U. Dess lägsta koncentration under markförhållanden hittades 1972 av den franske forskaren Buzhigues i Oklo i Afrika (en fyndighet i Gabon ). Naturligt uran innehåller alltså 0,720 % uran 235 U, medan det i Oklo är 0,557 % [20] . Detta bekräftade hypotesen om existensen av en naturlig kärnreaktor , som orsakade utbränningen av isotopen 235 U. Hypotesen lades fram av de amerikanska forskarna George Wetrill , Mark Ingram och Paul Kuroda , som beskrev processen tillbaka i 1956 [21] . Dessutom hittades naturliga kärnreaktorer i samma distrikt: Okelobondo, Bangombe och andra. Det finns för närvarande 17 kända naturliga kärnreaktorer, som vanligtvis är grupperade under paraplynamnet " Oklo Natural Nuclear Reactor ".

Att vara i naturen

Uran är det högsta numrerade grundämnet som naturligt förekommer i viktmängder [22] . Innehållet i jordskorpan är 0,00027 % (vikt), Koncentrationen i havsvatten är 3,2 µg/l [5] (enligt andra källor, 3,3 10 -7 % [23] ). Mängden uran i litosfären uppskattas till 3 eller 4·10 −4 % [24] .

Huvuddelen av uran finns i sura bergarter med hög kiselhalt . En betydande massa uran är koncentrerad i sedimentära bergarter, särskilt rik på organiskt material. I stora mängder, som en förorening, finns uran i torium och sällsynta jordartsmetaller ( allanit (Ca,LREE,Th) 2 (Al,Fe +3 ) 3 [SiO 4 ][Si 2 O 7 ]OOH, monazit (La ,Ce) PO4 , zirkon ZrSiO4 , xenotime YPO4 etc. ) . De viktigaste uranmalmerna är beckblende (uranbeck, uraninit ) och karnotit . De viktigaste satellitmineralerna av uranmineraler är molybdenit MoS 2 , galena PbS, kvarts SiO 2 , kalcit CaCO 3 , hydromuskovit , etc.

Mineral	Mineralets huvudsakliga sammansättning	Uranhalt, %
Uraninit	UO 2 , UO 3 + ThO 2 , CeO 2	65-74
Carnotite	K2 ( UO2 ) 2 ( VO4 ) 22H2O _ _ _ _	~50
Casolite	PbO 2 UO 3 SiO 2 H 2 O	~40
Samarskit	(Y, Er, Ce, U, Ca, Fe, Pb, Th) (Nb, Ta, Ti, Sn ) 2O 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
Otenit	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
kista	U(SiO4 ) (OH) 4	~50

De huvudsakliga formerna av uran som finns i naturen är uraninit, beckblende (tjärbeck) och uransvart. De skiljer sig endast i formerna av förekomst; det finns ett åldersberoende: uraninit finns huvudsakligen i gamla (prekambriska) bergarter, pitchblende - vulkanogen och hydrotermisk - främst i paleozoiska och yngre hög- och medeltemperaturformationer; uransvart - främst i unga - kenozoiska och yngre - formationer främst i lågtemperatursedimentära bergarter .

Insättningar

Se även uranbrytning .

Mängden uran i jordskorpan är cirka 1000 gånger större än mängden guld, 30 gånger större än silver, medan denna indikator är ungefär lika med bly och zink. En betydande del av uranet är dispergerat i jordar, stenar och havsvatten. Endast en relativt liten del är koncentrerad i avlagringar där innehållet av detta grundämne är hundratals gånger högre än dess genomsnittliga innehåll i jordskorpan [25] . Enligt en uppskattning från 2015 uppgår de utforskade världsreserverna av uran i fyndigheter till mer än 5,7 miljoner ton [26] [27] .

De största reserverna av uran, med hänsyn till reservdepositioner, är: Australien , Kazakstan (första plats i världen i produktion ), Kanada (andra plats i produktion ), Ryssland . Enligt en uppskattning från 2015 innehåller ryska fyndigheter cirka 507 800 ton uranreserver (9 % av dess världsreserver) [26] [27] ; cirka 63 % av dem är koncentrerade till republiken Sakha (Yakutia) . De huvudsakliga uranfyndigheterna i Ryssland är: Streltsovskoye, Oktyabrskoye, Antey, Malo-Tulukuevskoye, Argunskoye molybden-uran i vulkaniska bergarter ( Zabaikalsky Krai ), Dalmatovskoye uran i sandsten (Kurgan-regionen), Khiagdastones (Sandstensuran i södra uran i Buryernits ) gulduran i metasomatiter och nordligt uran i metasomatiter (Republiken Yakutia) [28] . Dessutom har många mindre uranfyndigheter och malmförekomster identifierats och utvärderats [29] .

Nej.	Fält namn	Land	Reserver, t	Inlåningsoperatör	utvecklingsstart
ett	Norra Khorasan	Kazakstan	200 000	Kazatomprom	2008
2	MacArthur River	Australien	160 000	cameco	1999
3	cigarr sjö	Kanada	135 000	cameco
fyra	Södra Elkon	Ryssland	112 600	Atomredmetzoloto
5	Inkai	Kazakstan	75 900	Kazatomprom	2007
6	Streltsovskoye	Ryssland	50 000	Atomredmetzoloto
7	Zoovch Ovoo	mongoliet	50 000	AREVA
åtta	Moinkum	Kazakstan	43 700	Kazatomprom , AREVA
9	Mardai	mongoliet	22 000	Khan Resources , Atomredmetzoloto , Mongoliets regering
tio	Irkol	Kazakstan	18 900	Kazatomprom , Kina Guangdong Nuclear Power Co	2009
elva	Gult vatten	Ukraina	12 000	VostGok	1959
12	Olympic Dam	Australien			1988
13	Rossing	Namibia			1976
13	Herravälde	Sydafrika			2007
13	Ranger	Australien			1980

Får

Det allra första steget av uranproduktion är koncentration. Stenen krossas och blandas med vatten. Komponenter av tungt suspenderat material sätter sig snabbare. Om berget innehåller primära uranmineraler fälls de ut snabbt: det är tunga mineraler. Sekundära uranmineraler är lättare, i vilket fall tungt gråberg sedimenterar tidigare. (Den är dock långt ifrån alltid riktigt tom, den kan innehålla många användbara grundämnen, inklusive uran).

Nästa steg är urlakning av koncentrat, överföring av uran till lösning. Applicera sur och alkalisk urlakning. Den första är billigare, eftersom svavelsyra används för att extrahera uran . Men om uran i det ursprungliga råmaterialet, som till exempel i uranbeck , är i ett fyrvärt tillstånd, är denna metod inte tillämplig: fyrvärt uran löses praktiskt taget inte upp i svavelsyra. I detta fall måste man antingen ta till alkalisk urlakning eller föroxidera uran till sexvärt tillstånd.

Använd inte syralakning och i de fall där urankoncentratet innehåller dolomit eller magnesit , reagerar det med svavelsyra. I dessa fall används kaustiksoda ( natriumhydroxid ) .

Problemet med uranläckage från malmer löses genom syrgasrening. En blandning av uranmalm och sulfidmineral uppvärmd till 150°C matas med en syreström . Samtidigt bildas svavelsyra från svavelmineraler , som tvättar ut uran.

I nästa steg måste uran isoleras selektivt från den resulterande lösningen. Moderna metoder - extraktion och jonbyte - gör det möjligt att lösa detta problem.

Lösningen innehåller inte bara uran, utan även andra katjoner . Vissa av dem beter sig under vissa förhållanden på samma sätt som uran: de extraheras med samma organiska lösningsmedel, deponeras på samma jonbytarhartser och fälls ut under samma förhållanden. Därför, för selektiv isolering av uran, måste man använda många redoxreaktioner för att bli av med en eller annan oönskad följeslagare i varje steg. På moderna jonbytarhartser frigörs uran mycket selektivt.

Metoderna för jonbyte och extraktion är också bra eftersom de låter dig extrahera uran helt ur dåliga lösningar (uranhalten är tiondelar av ett gram per liter).

Efter dessa operationer överförs uran till ett fast tillstånd - till en av oxiderna eller till UF 4 -tetrafluorid . Men detta uran behöver fortfarande renas från föroreningar med ett stort termiskt neutroninfångningstvärsnitt - bor , kadmium , hafnium . Deras innehåll i slutprodukten bör inte överstiga hundra tusendelar och miljondelar av en procent. För att avlägsna dessa föroreningar löses en kommersiellt ren uranförening i salpetersyra . I detta fall bildas uranylnitrat UO 2 (NO 3 ) 2 , som vid extraktion med tributylfosfat och några andra ämnen ytterligare renas till önskade förhållanden. Sedan kristalliseras detta ämne (eller utfälld peroxid UO 4 ·2H 2 O) och börjar försiktigt antändas. Som ett resultat av denna operation bildas urantrioxid UO 3 , som reduceras med väte till UO 2 .

Urandioxid UO 2 vid en temperatur av 430 till 600 °C exponeras för gasformig vätefluorid för att erhålla tetrafluorid UF 4 [30] . Metalliskt uran reduceras från denna förening med hjälp av kalcium eller magnesium .

Applikation

Kärnbränsle

Uranisotopen 235 U används mest , där en självuppehållande kärnkedjereaktion av kärnklyvning av termiska neutroner är möjlig. Därför används denna isotop som bränsle i kärnreaktorer , såväl som i kärnvapen . Separation av isotopen 235 U från naturligt uran är ett svårt tekniskt problem (se isotopseparation ).

Här är några siffror för en 1000 MW reaktor som arbetar med 80% belastning och genererar 7000 GWh per år. Driften av en sådan reaktor under året kräver 20 ton uranbränsle med en halt av 3,5 % 235 U, vilket erhålls efter anrikning av cirka 153 ton naturligt uran.

Isotopen 238 U kan klyvas under påverkan av bombardement med högenergineutroner , denna funktion används för att öka kraften hos termonukleära vapen ( neutroner som genereras av en termonukleär reaktion används).

Som ett resultat av neutroninfångning följt av β-sönderfall kan 238 U förvandlas till 239 Pu , som sedan används som kärnbränsle .

Uran-233 , artificiellt framställt i reaktorer från torium ( torium-232 fångar en neutron och omvandlas till torium-233, som sönderfaller till protaktinium-233 och sedan till uran-233), kan i framtiden bli ett vanligt kärnbränsle för kärnkraft anläggningar (det finns redan nu reaktorer som använder denna nuklid som bränsle, till exempel KAMINI i Indien ) och produktion av atombomber ( kritisk massa ca 16 kg).

Uran-233 är också det mest lovande bränslet för gasfasiga kärnraketmotorer .

Värmegenererande kapacitet för uran

Full användning av den potentiella energin som finns i uran är fortfarande tekniskt omöjlig. Mängden användbar uranenergi som frigörs i en kärnreaktor kännetecknas av begreppet utbränningsdjup . Utbränningsdjupet är den totala energi som avges av ett kilo uran under hela drifttiden i reaktorn, från färskt bränsle till bortskaffande. Utbränningsdjupet mäts vanligtvis i enheter som megawattimmar frigjord värmeenergi per kilogram bränsle (MWh/kg). Ibland ges det i termer av reaktoruran av den anrikning som laddas i reaktorn, utan hänsyn till utarmat uran i anrikningsanläggningarnas avfall, och ibland i termer av naturligt uran.

Utbränningsdjupet begränsas av egenskaperna hos en viss typ av reaktor, bränslematrisens strukturella integritet och ackumuleringen av parasitprodukter från kärnreaktioner. Utbränning i termer av naturligt uran i moderna kraftreaktorer når 10 MW dygn/kg eller mer (det vill säga 240 MW timme/kg eller mer). Som jämförelse är den typiska värmeavgivningen av naturgas 0,013 MWh/kg , det vill säga cirka 20 000 gånger mindre.

Det finns projekt för en mycket mer komplett användning av uran genom omvandling av uran-238 till plutonium. Det mest utvecklade är projektet med den så kallade slutna bränslecykeln baserad på snabba neutronreaktorer . Projekt baserade på termonukleära hybridreaktorer utvecklas också.

Tillverkning av artificiella isotoper

Uranisotoper är utgångsmaterialet för syntesen av många artificiella (instabila) isotoper som används inom industri och medicin. De mest kända konstgjorda isotoper som syntetiseras från uran är de av plutonium . Många andra transuranelement härrör också från uran.

Inom medicinen har isotopen molybden-99 funnit bred tillämpning , en av metoderna för att erhålla den är isolering av uran från klyvningsprodukter som förekommer i bestrålat kärnbränsle.

Geologi

Den huvudsakliga tillämpningen av uran i geologi är bestämningen av åldern på mineraler och bergarter för att bestämma sekvensen av geologiska processer. Detta är den gren av geokronologi som kallas radioisotopdatering . Lösningen av problemet med blandning och källor till materia är också väsentlig.

Lösningen av problemet är baserad på ekvationerna för radioaktivt sönderfall :

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),

var , är de nuvarande koncentrationerna av uranisotoper; och är avklingningskonstanterna för 238 U respektive 235 U . $N_{^{238}\mathrm {U} }$ $N_{^{235}\mathrm {U} }$ $\lambda _{238}$ $\lambda _{235}$

Deras kombination är mycket viktig:

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

Här

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

är det moderna förhållandet mellan uranisotopkoncentrationer.

På grund av att stenar innehåller olika koncentrationer av uran har de olika radioaktivitet. Denna egenskap används vid analys av bergarter med geofysiska metoder. Denna metod används mest inom petroleumgeologi för brunnsloggning , detta komplex inkluderar i synnerhet gammastrålningsloggning eller neutrongammaloggning , gammastrålningsloggning och så vidare [31] . Med deras hjälp isoleras reservoarer och tätningar [32] .

Andra användningsområden

En liten tillsats av uran ger en vacker gulgrön fluorescens till glaset (se Uranglas ) [33] .
Natriumuranat Na 2 U 2 O 7 användes som ett gult pigment i målning [33] .
Uranföreningar användes som färger för målning på porslin och för keramiska glasyrer och emaljer (färgade i färgerna: gul, brun , grön och svart , beroende på graden av oxidation) [33] .
Vissa uranföreningar är ljuskänsliga [33] .
I början av 1900-talet användes uranylnitrat i stor utsträckning för att förstärka negativ och färga (nyans) positiva (fotografiska tryck) bruna [33] .
Urankarbid -235 i en legering med niobkarbid och zirkoniumkarbid används som bränsle för kärnjetmotorer (arbetsvätskan är väte + hexan ).
Legeringar av järn och utarmat uran (uran-238) används som kraftfulla magnetostriktiva material.
Uranylacetat UO 2 (CH 3 COO) 2 och zink-uranyl acetat Zn[(UO 2 ) 3 (CH 3 COO) 8 ] används i analytisk kemi för kvalitativ och kvantitativ analys av litium- och natriumkatjoner.

Utarmat uran

Efter utvinning av 235U och 234U från naturligt uran kallas det kvarvarande materialet (uran-238) "utarmat uran" eftersom det är utarmat i den 235:e isotopen. Enligt vissa rapporter lagras cirka 560 000 ton utarmat uranhexafluorid (UF 6 ) i USA. Utarmat uran är hälften så radioaktivt som naturligt uran, främst på grund av avlägsnandet av 234 U från det.

Eftersom den huvudsakliga användningen av uran är energiproduktion, är utarmat uran en låganvändningsprodukt med lågt ekonomiskt värde.

Utarmat uran kan fungera som vilket effektivt kärnbränsle som helst endast under sällsynta extrema förhållanden, till exempel i en stråle av snabba neutroner. Som sådant används utarmat uran i snabba neutronreaktorer , i förädlingsreaktorer och även i termonukleära vapen - utarmade uranelement som en del av en termonukleär laddning, som i själva verket inte är nödvändiga för en kärnfusionsreaktion, kan ge upp till 80 % av den totala laddningsenergin.

Under normala förhållanden beror användningen av utarmat uran främst på dess höga densitet och relativt låga kostnad. Utarmat uran används för strålskydd på grund av dess extremt höga infångningstvärsnitt . Utarmat uran används också som ballast i rymdtillämpningar såsom kontrollytor för flygplan. De första kopiorna av Boeing-747-flygplanet innehöll från 300 till 500 kg utarmat uran för dessa ändamål (sedan 1981 har Boeing använt wolfram ) [34] . Dessutom används detta material i höghastighetsgyroskoprotorer, stora svänghjul, som ballast i rymdfarkoster och racingyachter, Formel 1 - bilar och oljeborrning .

Pansargenomträngande projektilkärnor

Den mest kända användningen av utarmat uran är som en kärna för pansargenomträngande projektiler . Dess höga densitet (tre gånger tyngre än stål) gör härdat urangöt till ett extremt effektivt pansarpenetreringsverktyg, liknande det dyrare och något tyngre volfram . Den tunga uranspetsen förändrar också massfördelningen i projektilen, vilket förbättrar dess aerodynamiska stabilitet.

Liknande legeringar av Stabilla-typ används i pilformade fjäderskal av stridsvagns- och pansarvärnsartilleripjäser.

Processen att förstöra rustningen åtföljs av att uranämnet mals till damm och antänds i luften på andra sidan av pansaret (se Pyroforicitet ). Cirka 300 ton utarmat uran fanns kvar på slagfältet under Operation Desert Storm (för det mesta är dessa rester av granater från 30 mm GAU-8 kanonen från A-10 attackflygplan , varje granat innehåller 272 g uranlegering) . Förbättrade amerikanska M1A1-stridsvagnar utrustade med 120 mm kanoner bekämpade irakiska T-72 . I dessa strider använde amerikanska styrkor M829A1 utarmat uranskal, vilket visade sig vara mycket effektivt. Projektilen, med smeknamnet "silverkulan", var kapabel att penetrera motsvarande 570 mm pansar från ett avstånd av 2000 meter, vilket gjorde den effektiv på standardavstånd även mot T-80 [35] .

Sådana projektiler användes av NATO-trupper i stridsoperationer i Kosovo [36] . Efter deras ansökan diskuterades det ekologiska problemet med strålningskontamination av landets territorium.

Utarmat uran används i modern stridsvagnsrustning, såsom M-1 Abrams stridsvagn .

Fysiologisk verkan

I mikrokvantiteter (10 -5 -10 -8 %) finns det i vävnader hos växter, djur och människor. Den ansamlas i störst utsträckning av vissa svampar och alger. Uranföreningar absorberas i mag-tarmkanalen (ca 1%), i lungorna - 50%. De viktigaste depåerna i kroppen: mjälte , njurar , skelett , lever , lungor och bronk-pulmonella lymfkörtlar . Innehållet i organ och vävnader hos människor och djur överstiger inte 10 −7 g.

Uran och dess föreningar är giftiga . Aerosoler av uran och dess föreningar är särskilt farliga. För aerosoler av vattenlösliga uranföreningar är MPC i luft 0,015 mg/m³, för olösliga former av uran är MPC 0,075 mg/m³. När det kommer in i kroppen verkar uran på alla organ och är ett allmänt cellgift. Uran, liksom många andra tungmetaller, binder nästan irreversibelt till proteiner, främst till sulfidgrupperna i aminosyrorna, vilket stör deras funktion. Uranets molekylära verkningsmekanism är relaterad till dess förmåga att hämma enzymaktiviteten . Först och främst påverkas njurarna ( protein och socker förekommer i urinen, oliguri ). Med kronisk förgiftning är hematopoetiska störningar och störningar i nervsystemet möjliga.

Uranbrytning _

Enligt "Red Data Book on Uranium" [27] utgiven av OECD bröts 41 250 ton uran 2005 (35 492 ton 2003). Enligt OECD finns det 440 kommersiella reaktorer och cirka 60 vetenskapliga reaktorer i världen, som förbrukar 67 000 ton uran per år. Detta innebär att dess utvinning från fyndigheter endast stod för 60 % av dess förbrukning (2009 ökade denna andel till 79 % [37] ). Resten av uranet som förbrukas av energi, eller 17,7 %, kom från sekundära källor. För 2016-2017 uppgick behovet av kärnbränsle, 449 drift [1] [38] reaktorer till samma 65 000 ton uran. Primära källor tillhandahöll cirka 85 % och sekundära källor 15 % (vapenkvalitetsuran, lager från bearbetning av använt bränsle och även på grund av återanrikning av avfallsavfall (rester från initial anrikning) [39] .

Anmärkningar:

1 Exklusive 5 Atomflot-fartyg med 7 reaktorer och 129 fartyg från flottan i olika länder med 177 reaktorer ombord.

Gruvdrift efter land

I ton.

Nej.	Land	2005 år	Land	år 2009	Land	år 2012	Land	2015	Land	2017
ett	Kanada	11 628	Kazakstan	14 020	Kazakstan	19 451	Kazakstan	23 800	Kazakstan	23 391
2	Australien	9516	Kanada	10 173	Kanada	9145	Kanada	13 325	Kanada	13 116
3	Kazakstan	4020	Australien	7982	Australien	5983	Australien	5654	Australien	5882
fyra	Ryssland	3570	Namibia	4626	Niger	4351	Niger	4116	Namibia	4224
5	Namibia	3147	Ryssland	3564	Namibia	3258	Namibia	2993	Niger	3449
6	Niger	3093	Niger	3234	Uzbekistan	3000	Ryssland	3055	Ryssland	2917
7	Uzbekistan	2300	Uzbekistan	2429	Ryssland	2993	Uzbekistan	2385	Uzbekistan	2404
åtta	USA	1039	USA	1453	USA	1537	Kina	1616	Kina	1885
9	Ukraina	800	Kina	1200	Kina	1500	USA	1256	USA	940
tio	Kina	750	Ukraina	840	Ukraina	890	Ukraina	1200	Ukraina	550
elva	Andra länder	1387	Andra länder	1251	Andra länder	6385	Andra länder	904	Andra länder	704
Total		41250		50772		58493		60304		59462

[40]

Gruvdrift efter företag

I ton.

Nej.	Företag	2006	Företag	år 2009	Företag	2011	Företag	2018
ett	cameco	8100 (24%)	Areva	8600 ▲ (19 %)	Kazatomprom	8884 ▲ (19 %)	Kazatomprom	11074 ▲ (26 %)
2	Rio Tinto	7 000 (21 %)	cameco	8000 ▼ (18 %)	Areva	8790 ▲ (19 %)	ARMZ [1]	7289 ▲ (16 %)
3	Areva	5 000 (15 %)	Rio Tinto	7900 ▲ (18 %)	cameco	8630 ▲ (19 %)	Orano/Areva [2]	5809 ▼ (13 %)
fyra	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	3 000 (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 %)
åtta	Uranium One	1 000 (3 %)	Uranium One	1400 ▲ (3 %)	Paladin energi	2282 ▲ (5 %)	Navoi	2404 ▼ (5 %)
9	Heathgate	800 (2 %)	Paladin energi	1200 ▲ (3 %)	SOPamin	N/A ▲ (mindre än 1 %)	Energi Asien	2204 ▲ (5 %)
tio	Denison Mines	500 (1 %)	General Atomics	600 ▲ (1 %)	CNNC	N/A ▲ (mindre än 1 %)	CNNC	1983 ▬ (4 %)
Total		34 800 (100 %)		45 100 (100 %)		över 46 088 (100 %)		44 322 (100 %)

[40] [41]

Tabellanteckningar:

1 Data förARMZ Uranium Onesom förvärvades 2010. Sedan 2010 har underjordisk urlakning i borrhål blivit den huvudsakliga metoden för uranbrytning. För att garantera en långsiktig råvaruförsörjning för industrins behov av uran förvärvade Rosatom det kanadensiska företaget Uranium One och konsoliderade högpresterande urantillgångar i Kazakstan och andra länder på basis av detta. Under de senaste 8 åren har produktionen av Uranium One ökat med nästan 5 gånger, vilket gjorde att det blev det fjärde största uranföretaget i världen. [42] 2 Orano SA(fram till 2018Areva) - Byte av namn gjordes efter att Areva var på randen till konkurs, den franska regeringen behöll en kontrollerande andel[43].

Även 2012 fanns det information om en möjlig sammanslagning av urandivisionerna i BHP Billiton och Rio Tinto och att den gemensamma produktionen kommer upp i 8 000 ton per år.

Uran från sekundära källor

Sekundära källor anses traditionellt vara lager från kärnvapen, upparbetning av använt bränsle och återanrikning av avfall (rester från initial anrikning). Återanrikning av soptippar är avgörande (ömsesidigt och oförytterligt) för användningen av vapenuran för fredliga ändamål [44] .

I slutet av juli 1991 undertecknade Sovjetunionen och USA START-I-fördraget i Moskva.

Ryssland efterträdde Sovjetunionen i december 1991, men även andra före detta sovjetrepubliker hade kärnvapen.

I början av 1992 fanns 961 bärraketer (73% av det totala) i Ryssland.

Den 23 maj 1992 undertecknade i Lissabon, Ryssland, USA, Ukraina, Kazakstan och Vitryssland ett tilläggsprotokoll till START-1 ( Lissabonprotokollet ), enligt vilket Ukraina, Kazakstan och Vitryssland gick med i START-1-fördraget. Alla tillgängliga stridsspetsar på deras territorium åtog de sig att eliminera eller överföra till Ryssland.

I slutet av 1992 åtog sig Ryssland, på grund av Ukrainas ovilja att följa Lissabonprotokollet, att demontera nästan hälften av sina kärnvapenlager (cirka 35 % av Sovjetunionens lager) och bearbeta det frigjorda uranet av vapenkvalitet till bränslekvalitet. metall. Förenta staterna åtog sig i sin tur att köpa detta material till marknadspriser [45] .

I slutet av 1996, i hela det postsovjetiska rymden, förblev Ryssland det enda landet som ingick i kärnkraftsklubben , och alla Sovjetunionens lager var koncentrerade på dess territorium för efterföljande bearbetning i enlighet med START-1-fördraget.

Samtidigt påbörjades återanrikning av urandumpar och bearbetning av använt kärnbränsle . Bearbetningsplanen förutsåg att arbetet påbörjades från soptippar av nivån på fyndigheter i kategori III (vanliga) från 0,05 till 0,1% raffinering mindre än 60%. Men i mitten till slutet av 1990-talet började anrikningsanläggningar återanrika soptipparna för produktion av utspädningsmedel enligt HEU-LEU-avtalet, på grund av instabiliteten hos det resulterande bränslet från soptippen. [44] .

HEU-LEU-avtalet utformades för 20 år och avslutades 2013. Totalt, inom ramen för programmet, exporterades 14 446 ton låganrikat uran från Ryssland till USA:

under START-II-fördraget, 352 ton av de stipulerade 500 (trots att fördraget inte trädde i kraft på grund av Rysslands utträde ur fördraget den 14 juni 2002);
enligt START-I- avtalet (trädde i kraft den 5 december 1994, löpte ut den 5 december 2009) från rysk sida 500 ton;
under START III- fördraget (START) - avtalet undertecknades den 8 april 2010 i Prag. Avtalet ersatte START I, som löpte ut i december 2009, och gäller till 2021.

Gruvdrift i Sovjetunionen

I Sovjetunionen var de viktigaste uranmalmregionerna den ukrainska SSR (Zheltorechenskoye, Pervomayskoye och andra fyndigheter), den kazakiska SSR (Norra - Balkashinsky malmfält och andra; Södra - Kyzylsay malmfält och andra; Vostochny; alla tillhör huvudsakligen till den vulkanogena-hydrotermiska typen); Transbaikalia (Antey, Streltsovskoye och andra); Kaukasiska mineralvattenregionen ( gruva nr. 1 i berget Beshtau och gruva nr. 2 i berget Byk); Centralasien, främst den uzbekiska SSR med mineralisering i svarta skiffer med ett centrum i staden Uchkuduk . Det finns många små malmförekomster och manifestationer.

Gruvdrift i Ryssland

I Ryssland förblev Transbaikalia den huvudsakliga uranmalmsregionen. Cirka 93 % av ryskt uran bryts på en fyndighet i Trans-Baikal-territoriet (nära staden Krasnokamensk ). Gruvdrift utförs av Priargunsky Production Mining and Chemical Association (PIMCU), som är en del av JSC Atomredmetzoloto (Uranium Holding) , med hjälp av gruvmetoden .

De återstående 7 % erhålls genom underjordisk urlakning av CJSC Dalur ( Kurgan-regionen ) och JSC Khiagda ( Buryatia ).

De resulterande malmerna och urankoncentratet bearbetas vid Chepetsks mekaniska anläggning.

År 2008, när det gäller årlig produktion av uran (cirka 3,3 tusen ton), rankades Ryssland på fjärde plats efter Kazakstan. Den årliga förbrukningen av uran i Ryssland var 16 tusen ton och bestod av utgifter för sina egna kärnkraftverk i mängden 5,2 tusen ton, samt för export av bränslen (5,5 tusen ton) och låganrikat uran (6 tusen ton) [46] .

Gruvdrift i Kazakstan

Ungefär en femtedel av världens uranreserver är koncentrerade till Kazakstan (21 % och 2:a plats i världen). De totala resurserna av uran är cirka 1,5 miljoner ton, varav cirka 1,1 miljoner ton kan brytas genom in- situ urlakning [47] .

2009 kom Kazakstan ut i toppen i världen när det gäller uranbrytning (13 500 ton bröts) [48] .

Gruvdrift i Ukraina

Utvinning och bearbetning - huvudföretaget är den östra gruv- och bearbetningsanläggningen i staden Zhovti Vody .

Kostnad och förfining

Gruvföretag levererar uran i form av uranoxid U 3 O 8 . På 1990-talet fluktuerade kostnaden för naturligt isotopiskt uran runt 20 dollar per kilogram [49] . Sedan 2004 har priset börjat växa snabbt och nådde kortvarigt en topp på $300 i mitten av 2007, lika kraftigt fallande till $100 år 2009. Efter att ha uppdaterat en kortsiktig lokal topp på 140 $ 2011 började priset sjunka. Sedan 2017 har priset stabiliserats på cirka 40 dollar per kilo naturligt lustgas av uran.

Enligt Alexander Boytsov, vice ordförande i urangruppen, är världens kategori I-fyndigheter med en produktionskostnad på upp till 40 USD/kg nästan uttömda (2010). År 2030 kommer de kända stora fyndigheterna i kategori II, med en kostnad på upp till 80 USD/kg, att vara uttömda, och svåråtkomliga fyndigheter i kategori III med en produktionskostnad på upp till 130 USD/kg och mer kommer att börja utvecklas [50] .

I alla stadier av bearbetningen av uranmalmer renas uran från dess medföljande föroreningar - element med ett stort neutroninfångningstvärsnitt (hafnium, bor, kadmium, etc.). De bästa koncentraten innehåller 95-96%, andra endast 60-80% uranoxid, och resten är mer än 60% av olika föroreningar. "I sin rena form" är sådant uran olämpligt som kärnbränsle [51] .

I allmänhet, enligt möjligheten till raffinering, delas uranmalmer in i

Kategori I - superrikt innehåll över 0,3%, raffinering 95-96% [1]
Kategori II - rik innehåller från 0,1 till 0,3%, raffinering 60-80%
III kategori - vanlig från 0,05 till 0,1%, raffinering mindre än 60%
IV kategori - dålig från 0,03 till 0,05 %
Kategori V - utanför balansräkningen mindre än 0,03 % [52] .

1 Kategorier som är lämpliga för bränsleproduktion äri fetstil

Se även

Anteckningar

↑ 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. Grundämnenas atomvikter 2011 (IUPAC Technical Report ) // Pure and Applied Chemistry . - 2013. - Vol. 85 , nr. 5 . - P. 1047-1078 . - doi : 10.1351/PAC-REP-13-03-02 . Arkiverad från originalet den 5 februari 2014.
↑ 1 2 3 4 Myasoedov B. F., Rakov E. G. Uranium // Chemical Encyclopedia : i 5 volymer / Kap. ed. N.S. Zefirov . - M . : Great Russian Encyclopedia , 1998. - V. 5: Tryptofan - Iatrokemi. - S. 41-43. — 783 sid. — 10 000 exemplar. — ISBN 5-85270-310-9 .
↑ Urankristallstrukturer . _ WebElements. Hämtad 10 augusti 2010. Arkiverad från originalet 29 augusti 2010.
↑ Uranus // Förklarande ordbok för det ryska språket / ed. Ushakov.
↑ 1 2 Grundämnet uran . Thomas Jefferson National Accelerator Facility - Office of Science Education. Hämtad 15 mars 2018. Arkiverad från originalet 17 mars 2018.
↑ Lide, 2004 , sid. 4-33.
↑ Grenthe I., Drożdżyński J., Fujino T., Buck EC , Albrecht-Schmitt TE , Wolf S. F. Uran (engelska) . Hämtad 16 mars 2018. Arkiverad från originalet 18 januari 2012.
↑ Gehlen AF Ueber die Farbenveränderungen der in Aether aufgelösten salzsauren Metallsalze durch das Sonnenlicht (Om färgförändringar orsakade av solljus i metallklorider upplösta i eter) (tyska) // Neues allgemeines Journal der Chemie. - 1804. - Bd. 3 , H.5 . - S. 566-574 . Arkiverad från originalet den 2 augusti 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. - P. 274-280.
↑ Isotoper: egenskaper, produktion, tillämpning. I 2 volymer / Ed. V. Yu Baranova. - M. : FIZMATLIT, 2005. - T. 2. - ISBN 5-9221-0523-X .
↑ Uranus . Kemiska grundämnens egenskaper. Arkiverad från originalet den 11 juni 2009. (ryska)
↑ Oorganisk kemi. - M . : Mir, 1966. - T. 2. - S. 206-223.
↑ Katz J., Rabinovich E. Chemistry of uranium. - M . : Publishing House of Foreign Literature, 1954.
↑ 1 2 Audi G. , Bersillon O. , Blachot J. , Wapstra AH NUBASE-utvärderingen av kärn- och sönderfallsegenskaper // Kärnfysik A . - 2003. - T. 729 . - S. 3-128 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 . - .
↑ Uranmalmer innehåller spårmängder av uran-236 , som bildas av uran-235 under neutronfångst; toriummalmer innehåller spår av uran-233 , som uppstår från torium-232 efter neutroninfångning och två på varandra följande beta-sönderfall. Innehållet i dessa uranisotoper är dock så lågt att det endast kan detekteras i speciella högkänsliga mätningar.
↑ Rosholt JN Isotopfraktionering av uran relaterat till rollfunktion i Sandstone, Shirley Basin, Wyoming // Economic Geology. - 1964. - Vol. 59, nr 4 . - s. 570-585.
↑ Rosholt JN Utveckling av den isotopiska sammansättningen av uran och torium i markprofiler // Bull.Geol.Soc.Am.. - 1966. - Vol. 77, nr 9 . - P. 987-1004.
↑ Chalov P.I. Isotopfraktionering av naturligt uran. - Frunze: Ilim, 1975.
↑ Tilton GR Isotopsammansättning och distribution av bly, uran och torium i en prekambrisk granit // Bull. geol. soc. Am.. - 1956. - Vol. 66, nr 9 . - s. 1131-1148.
↑ Shukolyukov Yu. A. Isotopstudier av den "naturliga kärnreaktorn" // Geokemi. - 1977. - Nr 7 . - S. 976-991 .
↑ Meshik A. Forntida kärnreaktor // I vetenskapens värld. Geofysik. - 2006. - Nr 2 . Arkiverad från originalet den 20 oktober 2007.
↑ Spårmängder av tyngre grundämnen, i synnerhet plutonium, hittades i uranmalmer; de uppstår i naturen som ett resultat av vissa kärnreaktioner, såsom att urankärnor fångar neutroner, liksom det mycket sällsynta dubbelbeta-sönderfallet av uran-238.
↑ Tekniska data för grundämnet uran i det periodiska systemet . Hämtad 17 mars 2018. Arkiverad från originalet 17 mars 2018.
↑ Gaisinsky M. , Adlov Zh Uranus // Radiochemical Dictionary of Elements. - Atomizdat, 1968.
↑ Uranbrytning i världen (otillgänglig länk) . Hämtad 13 december 2011. Arkiverad från originalet 12 maj 2012. (ryska)
↑ 1 2 World Uranium Mining 2016 (eng.) . World Nuclear Association. Hämtad 3 november 2018. Arkiverad från originalet 20 juni 2016.
↑ 1 2 3 OECD NEA & IAEA, Uranium 2016: Resources, Production and Demand ('Red Book').
↑ Uranus . Informations- och analyscentrum "Mineral". Hämtad 14 december 2010. Arkiverad från originalet 16 maj 2013. (ryska)
↑ Naumov S. S. Råmaterialbas av uran // Mining Journal. - 1999. - Nr 12 . Arkiverad från originalet den 9 oktober 2006.
↑ Uran // Popular Library of Chemical Elements: [samling]: i 2 böcker. Bok. 2. Silver - nilsborium and beyond / [red.-komp. V. V. Stanzo, M. B. Chernenko]. - Ed. 2:a, rev. och ytterligare .. - M . : Nauka, 1977. - 519 sid.
↑ Khmelevskoy V.K. Geofysiska metoder för att studera jordskorpan. International University of Nature, Society and Man "Dubna", 1997.
↑ Handbok i olje- och gasgeologi / Ed. Eremenko N. A. - M . : Nedra, 1984.
↑ 1 2 3 4 5 Uranus // Technical Encyclopedia . - T. 24. pelare. 596…597
↑ 747 Motvikter för svansmontering . Boeing (1994). Hämtad 29 september 2015. Arkiverad från originalet 4 mars 2016.
↑ Uran "silverkulor": varför ingen gillar att slåss mot amerikanska stridsvagnar (ryska) , InoSMI.Ru (28 mars 2017). Arkiverad från originalet den 28 mars 2017. Hämtad 28 mars 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 av projektiler sammansatta av utarmat uran // Journal of Environmental Radioactivity. - 2003. - Vol. 64. - S. 133-142. Arkiverad från originalet den 20 juli 2004.
↑ World Nuclear Association. Tillförsel av uran. Arkiverad 9 maj 2008 på Wayback Machine 2011.
↑ IAEA - Power Reactor Information System . Hämtad 1 september 2019. Arkiverad från originalet 23 juli 2018. (obestämd)
↑ Uran försörjning: Tillförsel av uran - Världskärnteknisk anslutning . Hämtad 1 september 2019. Arkiverad från originalet 12 februari 2013. (obestämd)
↑ 1 2 Världsuranbrytning . _ World Nuclear Association (2017). Hämtad 12 mars 2013. Arkiverad från originalet 13 juni 2014.
↑ Världsuranbrytning - Världskärnteknisk anslutning . Hämtad 1 september 2019. Arkiverad från originalet 23 oktober 2020. (obestämd)
↑ Allryska institutet för vetenskaplig och teknisk information vid Ryska vetenskapsakademin, Moskva, Ryssland. A.V. Balikhin. MINERAL- OCH RÅMATERIALBAS AV URAN: AKTUELL STATUS OCH UTVECKLINGSUTSIKTER. RECENSION // 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 . Arkiverad från originalet den 22 januari 2021.
↑ Areva devient Orano pour garder les pieds dans l'atome . Befrielse . Hämtad 1 september 2019. Arkiverad från originalet 12 juni 2018. (obestämd)
↑ 1 2 PROAtom - Förstå det ryska urananrikningskomplexet (del 2) . Hämtad 1 september 2019. Arkiverad från originalet 29 augusti 2019. (obestämd)
↑ Uranbearbetning i världen - produktion, metoder och anrikningsgrad, kemiska egenskaper. Var används uran? — TeploEnergoRemont . Hämtad 1 september 2019. Arkiverad från originalet 17 juni 2021. (obestämd)
↑ Mashkovtsev G. A. , Miguta A. K. , Shchetochkin V. N. Mineraltillgångsbas och uranproduktion i östra Sibirien och Fjärran Östern // Mineral Resources of Russia. Ekonomi och ledning. - 2008. - Nr 1 . Arkiverad från originalet den 28 februari 2012.
↑ Uranbrytning i Kazakstan. Rapport från Mukhtar Dzhakishev (otillgänglig länk) . Hämtad 1 december 2009. Arkiverad från originalet 15 maj 2013. (ryska)
↑ Konyrova, K. Kazakstan kom bäst i uranbrytning i världen (ryssland) , nyhetsbyrån TREND (30 december 2009). Arkiverad från originalet den 31 december 2009. Hämtad 30 december 2009.
↑ Historisk Ux- pristabell . Ux Consulting - The Nuclear Fuel Price Reporter . Hämtad 24 augusti 2018. Arkiverad från originalet 25 augusti 2018. Priserna på sajten anges i dollar per pund
↑ Fighters A.V. Hållbarhet för den globala uranindustrin: tidens utmaning . Hämtad 23 december 2011. Arkiverad från originalet 13 maj 2012. (obestämd)
↑ Amirova U.K., Uruzbaeva N.A. Översikt över utvecklingen av världsmarknaden för uran // Universum: Economics and Jurisprudence: elektron. vetenskaplig tidskrift 2017. nr 6(39). URL: http://7universum.com/en/economy/archive/item/4802 Arkiverad 30 december 2018 på Wayback Machine (tillgänglig 2018-12-29)
↑ Uranmalm: egenskaper, applikationer, utvinning Arkiverad 30 december 2018 på Wayback Machine 8 december 2017

Litteratur

Uran, ett kemiskt element // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron : i 86 volymer (82 volymer och 4 ytterligare). - St Petersburg. 1890-1907.
Handbok i kemi och fysik / Chefredaktör David R. Lide. - 84:e upplagan 2003-2004. — CRC Press, 2004.
Emsley J. Uranium // Nature's Building Blocks: An A to Z Guide to the Elements (engelska) . - Oxford : Oxford University Press , 2001. - P. 476-482. - ISBN 978-0-19-850340-8 .
Seaborg GT Uranium // The Encyclopedia of the Chemical Elements (engelska) . - Skokie, Illinois : Reinhold Book Corporation, 1968. - P. 773-786.

Länkar

Beckman, I. N. Uranus: [ arch. 25 juni 2011 ]. — Wien, 2008.
Uran . det väsentliga (engelska) . WebElements .
Uran // Popular Library of Chemical Elements. — Elektroniskt biblioteksvetenskap och teknik.
Avsnitt 6.0 Kärnmaterial . Kärnvapen Vanliga frågor . Kärnvapenarkiv (20 februari 1999) .
Leonov, Nikolai. Ryssland har sålt betydande lager av vapenuran till USA . - Hundraårsjubileum, 2011. - 9 mars.
Vad är uran? (engelska) . World Nuclear Association .

Tematiska platser

Jättebomb

Ordböcker och uppslagsverk

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

Uranföreningar _

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 )
Uraniumdisilicid (USi 2 )
Urandisulfid (US 2 )
Diuronsyra (H 2 U 2 O 7 )
Uran(III)jodid (UI 3 )
Uran(IV)jodid (UI 4 )
Uran(V)jodid (UI 5 )
Uranylammoniumkarbonat (UO 2 CO 3 2(NH 4 ) 2 CO 3 )
Uranylkarbonat (UO 2 CO 3 )
Uranmonoxid (UO)
Uranmonosulfid (USA)
Uranmonofosfid (UP)
Natriumdiuranat (Na 2 U 2 O 7 )
Natriumuranat (Na 2 UO 4 )
Uranylnitrat (UO 2 (NO 3 ) 2 )
Uraniumnitrid (U 2 N 3 )
Tetraurannonoxid (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 )
Pentaurantriddekaoxid (U 5 O 13 )
Urantrioxid (UO 3 )
Uransyra (H 2 UO 4 )
Uranylformiat (UO 2 (CHO 2 ) 2 )
Uran(III)fosfat (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)klorid (UCl 3 )
Uran(IV)klorid (UCl 4 )
Uran(V)klorid (UCl 5 )
Uran(VI)klorid (UCl 6 )
Uranylklorid (UO 2 Cl 2 )

Se även: Uranmineraler

Periodiskt system av kemiska element av D. I. Mendeleev

ett

tio

ett

han

Vara

fyra

Som

Obs

jag

På

centimeter

jfr

Nej

alkaliska metaller	alkaliska jordartsmetaller	Lantanider	Aktinider	övergångsmetaller
lättmetaller _	Halvmetaller	icke-metaller	Halogener	ädelgaser

Elektrokemisk aktivitet serie av 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 , H 2 , W , Sb , Bi , Ge , Re , Cu , Tc , Te , Rh , Po , Hg , Ag , Pd , Os , Ir , Pt , Au

Kärnteknik

Teknik

material

Kärnkraft
_

Huvudämnen	Kärnreaktor Kärnkraftverk radioaktivt avfall Kontrollerad termonukleär fusion kärnkraftverk kärnraketmotor Radioisotop termoelektrisk generator
Generationer av reaktorer	ett 2 3 3++ fyra
Reaktortyper	Efter kropp Tank kärnreaktor Kanal kärnreaktor Homogen Genom förordning Vatten - Superkritiskt vattenkylt Vatten-vatten Kokande i saltlösningar Tungt vatten - Tungt vatten Grafit - Grafit-gas Magnox med granulerat bränsle ultrahög temperatur Grafitvatten (tryckvatten/kokande) på smälta salter Självreglering av den aktiva substansen Snabb neutronreaktor med flytande metallkylvätska med bly På en rinnande våg gaskyld SSTAR Väsentlig tröghetssyntes

nukleärmedicin

medicinsk bildbehandling	Positronemissionstomografi Datortomografi med enkel fotonemission (SPECT) gammakamera
Terapi	Radiobiologi av tumörer Tomoterapi Protonterapi Brachyterapi Neutroninfångningsterapi

Kärnvapen

Funktionsprinciper	Kärnkraftsexplosion Skadliga faktorer av en kärnvapenexplosion Design termonukleära vapen
Berättelse	Skapande av kärnvapen USA USSR Tyskland Storbritannien Frankrike Kina Israel Indien Pakistan Nordkorea Argentina Brasilien Irak Iran Spanien Italien Sverige Sydafrika Sydkorea Japan kärnvapenkapplöpning kärnkraftsklubb
Kärnvapen och samhälle	Kärnvapenkrig kärnvapenprov Lista Frakt Spridning Fredliga kärnvapenexplosioner USSR

Kärnkraftsreaktorer
Lista över kärnkraftverk i världen
Kärnreaktorer i Ryssland
Strålningsolyckor

Energi

struktur efter produkter och branscher

Kraftindustri :
el

Traditionell

Termiska kraftverk	Kondenskraftverk (CPP) Värmekraftverk (CHP)
vattenkraft	Vattenkraftverk (HPP) Vattenkraftverk (PSPP)
Atom	Kärnkraftverk (NPP) Flytande kärnkraftverk (FNPP)

Alternativ

Geotermisk	Geotermiska kraftverk (GeoTPP)
vattenkraft	Små vattenkraftverk (SHPPs) Tidvattenkraftverk (TPP) vågkraftverk Osmotiska kraftverk
Vindkraft	Vindkraftverk (WPP)
Solig	Solkraftverk (SPP)
Väte	Vätgaskraftverk Bränslecellsinstallationer _
Bioenergi	Biokraftverk (BioTES)
Malaya	Dieselkraftverk Gaskolvkraftverk Små gasturbiner Bensinkraftverk

Elektriskt nätverk

Värmetillförsel :
värmeenergi

centraliserad

Kraftvärmeverk (CHP)
Pannhus
Kärnkraftverk (NPP)
Kärnkraftverk för värmeförsörjning (NPP)
Geotermiska kraftverk (GeoTPP)
Biokraftverk (BioTES)

decentraliserat

Värmenät

Bränsleindustri
: bränsle _

Fossil	brunkol Kol Antracit oljeskiffer Torv
grönsak	Ved träavfall Biomassa
artificiell	Träkol Pellets Koks ( kol , torv , halvkoks ) kolbriketter Kolavfall

Kärn

Uranus
MOX-bränsle
Snup-bränsle

Lovande
energi :

Energi	Termonukleär energi rymdenergi
Bränsle	Plutonium Torium Deuterium Tritium Helium-3 Bor-11

Portal: Energi