Автор: Уран — один из самых загадочных химических элементов. В нем скрыто столько энергии, что небольшой кусочек этого металла равен по мощности одной тонне нефти. Именно из-за этого уран используется в качестве ядерного топлива на атомных станциях уже много лет.
Содержание
Открыли, но не боялись
Многие люди думают, что уран — радиоактивное и опасное вещество. Однако это не совсем так. Чистого урана в природе не существует. В конце 18 века был обнаружен уран, содержащийся как примесь в металле. И его назвали в честь планеты. В то время радиоактивные свойства элементов еще не были обнаружены и уран даже использовали для изготовления посуды.
Только через несколько лет после обнаружения металла ученые смогли выделить чистый уран. А перед началом Второй мировой войны открыли феномен распада ядер урана. Это и положило начало всемирной добыче элемента. Если облучить ядра нейтронами, то, захватывая свободный нейтрон, ядро начинает разделяться и выбрасывать колоссальное количество энергии.
Так выглядит уран в виде металла
Такие разные изотопы
Этот элемент может существовать в нескольких модификациях. Самый долгоживущий изотоп — уран-238. Период его полураспада превышает 4,5 миллиарда лет. Из-за такой продолжительности можно сделать вывод, что излучение у него слабое, а альфа-частицы не способны пройти даже сквозь кожу человека.
Большая часть урана в природе находится в состоянии изотопа уран-238, который не представляет опасности для человека, но и для энергетики не подходит. Применяется в промышленности больше уран-235, так как только это вещество может запустить мощную цепную ядерную реакцию.
Как добыть
Добыча урана — дело сложное. Крупных месторождений металла почти нет, хотя на земле уран встречается чаще, чем серебро. Поэтому основная добыча топлива производится в шахтах глубиной до 1 км. Больше всего месторождений урана в Канаде и России, но их качество сильно разнится. В России из тонны руды выход урана получается всего 1,5 кг.
Урановые шахты
Урановую руду можно добыть тремя способами: открытый (работы ведутся на земле), под землей (бурение шахт) и выщелачивание. Для последнего бурят скважины по углам шестиугольника, через которые нагнетают серную кислоту. Далее пробуривается еще одно центральное отверстие, через которою урановые соединения извлекают.
Сам уран получают путем обработки руд и проведения химических реакций. Полученный металл необходимо обогатить, то есть увеличить в нем дозу урана-235. Для этого процесса была создана газовая центрифуга, где под центробежной силой элемент разделяется на металл и легкий изотоп. Впоследствии элемент требует утилизации, но зачастую это может уничтожить отдельные водоемы.
