21 интересный факт про уран
В таблице Менделеева химический элемент под названием уран имеет атомный номер 92. Простой уран представляет собой тяжелый металл глянцевого серебристо-белого оттенка. Главный элемент атомной энергетики и сырье для получения другого главного энергетического элемента - плутония, он причастен ко многим большим открытиям XX в.
1. Уран - это вещество, которое в массовом сознании ассоциируется исключительно с ядерной энергетикой. Хотя правильнее было бы связать его с космосом, ведь ученые считают, что он появляется только при взрывах сверхновых звезд. При этом на нашей планете урана не так уж и мало - по своей распространенности в земной коре он занимает 38-ое место. Больше всего его содержится в различных осадочных породах. Проблема состоит в том, что он в значительной степени рассеян, и его мощных месторождений не так много. Содержание урана в земной коре составляет 0,0003 % (вес), концентрация в морской воде - 3 мкг/л. В промышленности используют около 15 минералов урана. Это урановая смолка - её основой служит оксид четырехвалентного урана, урановая слюдка - различные силикаты, фосфаты и более сложные соединения с ванадием или титаном на основе шестивалентного урана.
2. Ещё в древнейшие времена природная окись урана использовалась для изготовления жёлтой посуды. Так, возле Неаполя найден осколок жёлтого стекла, содержащий 1 % оксида урана и датируемый 79 годом н. э. И всё-таки важной датой в истории исследования урана стал 1789 год. Тогда немецкий ученый Мартин Генрих Клапрот впервые восстановил из руды металлоподобный уран. Кстати, Клапрот также стал первооткрывателем циркония и титана.
3. Название было дано в честь самой далёкой из известных в те времена планет - Урана, которую в свою очередь открыл в 1781 году Уильям Гершель.
4. Почти 50 лет полученный тогда уран считали чистым металлом, однако, в 1840 году химик из Франции Эжен-Мелькьор Пелиго смог доказать, что материал, полученный Клапротом, несмотря на подходящие внешние признаки, вовсе не металл, а оксид урана. Чуть позже все тот же Пелиго получил настоящий уран - очень тяжелый металл серого цвета. Именно тогда впервые и был определен атомный вес такого вещества, как уран.
5. В 1874 году Дмитрий Менделеев сделал еще один важный шаг по изучению этого элемента. Он разместил уран в самой дальней клетке своей таблицы, удвоив ранее предположенное значение атомного веса элемента. И лишь спустя 12 лет опытным путем было доказано, что великий химик не ошибался в своих расчетах.
6. Между прочим, благодаря урану в 1896 году Антуан Анри Беккерель случайно открыл лучи, которые впоследствии были названы радиоактивностью. К 1900 году были открыты три типа излучения урановых препаратов - альфа-, бета- и гамма-лучи.
7. Всем известно, что уран - это радиоактивный элемент. Насколько велика его радиоактивность? Самым долгоживущим считается, пожалуй, уран -238. Его период полураспада длится 4,4 млрд. лет. Кстати, именно этот изотоп считается самым распространенным - это около 99% всего урана, находящегося в природе. Учитывая же его период полураспада, можно сказать, что его радиоактивность мала, и его альфа-частицы не преодолевают даже слоя эпидермиса на коже человека. Существует история о том, как академик Курчатов после работы с уранов просто протирал руки салфеткой или платком, и лучевой болезнью он не страдал. А так ученые установили 23 искусственных изотопа урана, которые являются радиоактивными. Изотопами называются атомы одного и того же элемента, имеющие различный атомный вес, который указывается цифрами после названия элемента.
8. В начале 80-х годов производство урана в капиталистических странах составляло около 50 000 г в год (в пересчете на U3Os). Примерно треть этого количества давала промышленность США. На втором месте - Канада, далее ЮАР. Нигор, Габон, Намибия. Из европейских стран больше всего урана и его соединений производит Франция, однако ее доля была почти в семь раз меньше, чем США. Сегодня Австралия по запасам урана, с учетом резервных месторождений, занимает 1-е место в мире, после идёт Казахстан и Россия.
9. В России основным урановорудным регионом является Забайкалье. Самое крупное российское месторождение - это Аргунское (Читинская область). Дает 93% от общего объема добычи. Разведанные запасы урана в нашей стране оцениваются в более чем 400 тысяч тонн. При этом показатель прогнозируемых ресурсов составляет более 830 тысяч тонн. По состоянию на 2017 год в России действует 16 урановых месторождений.
10. По физическим свойствам уран очень тяжелый металл. В чистом виде он гибкий, ковкий и немного мягче стали. Металл имеет очень высокую плотность, примерно на 70% плотнее свинца, но менее плотный, чем золото.
11. Блеск чистого металлического урана напоминает блеск серебра. И все-таки, если дать куску металла побыть на воздухе всего лишь несколько минут, то его поверхность тускнеет и приобретает легкий коричневый оттенок - эта пленка есть результат соединения урана с кислородом (оксид урана), а процесс образования такой пленки называется окислением. При образовании пленки на поверхности металла, кислород прекращает поступать внутрь образца и, как следствие, дальнейшее развитие процесса окисления не возможно.
12. Уран имеет температуру плавления 2075 ° F (1 135 ° C) и температуру кипения 7,468 ° F (4113 ° C). Кстати уран способен самовоспламеняться при температуре от 150 до 175°C в порошкообразном состоянии. Если довести температуру до 1000 градусов Цельсия, хим. элемент уран соединиться с азотом. Образуется нитрид металла. Это вещество желтого цвета.
13. Уран может разъедать вода, при высоких температурах этот процесс будет происходить быстро, а при низких - медленно.
14. Делящиеся изотопы урана способны вызывать ядерную цепную реакцию, делая металл важным для выработки тепла в ядерных энергетических реакторах и производства расщепляющегося материала для ядерного оружия. Впервые уран в качестве сердечника для снарядов был применён в Третьем рейхе. Первая атомная бомба, использованная во Второй мировой войне, упала на Хиросиму, Япония, в 1945 году, содержала ядро урана. Сегодня ядерные бомбы обычно производятся из других материалов, таких как плутоний.
15. Один килограмм 235U теоретически может производить 20 тераджоулей энергии, что эквивалентно энергии, полученной из 1500 тонн угля.
16. Первую управляемую цепную реакцию провел в 1942 году Энрико Ферми в Чикагском университете, причем управляли реактором вручную - задвигая и выдвигая графитовые стержни при изменении потока нейтронов. Первая электростанция была построена в Обнинске в 1954 году.
17. В ядерных реакторах отрабатывается лишь незначительная часть загруженного урана, связано это с зашлаковыванием топлива продуктами деления: 235U выгорает, цепная реакция постепенно затухает. Однако ТВЭЛы по-прежнему заполнены ядерным горючим, которое необходимо снова употребить. Для этого старые тепловыделяющие элементы демонтируют и отправляют на переработку - их растворяют в кислотах, а уран извлекают из получившегося раствора методом экстракции, осколки деления, от которых нужно избавиться, остаются в растворе. Таким образом, получается, что урановая промышленность практически безотходное химическое производство!
18. Соединения урана используются для изготовления желтой краски для живописи по фарфору и керамике, а в начале ХХ века уранилнитрат применялся для усиления негативов и окрашивания позитивов.
19. В микроколичествах уран обнаруживается в тканях растений, животных и человека (соединения урана всасываются в желудочно-кишечном тракте (около 1 %), в лёгких - 50 %).
20. Ученые предполагают, что уран в мизерных количествах необходим для нормального функционирования организма человека, животных и растений. Однако его роль в физиологии до сих пор не выяснена. Установлено, что среднее содержание 92-го элемента в организме человека составляет порядка 9∙10-5 г (Международная комиссия по радиационной защите). Правда, эта цифра несколько колеблется для различных районов и территорий.
21. Ураново-свинцовым методом геологам удалось узнать возраст самых древних минералов, при исследовании метеоритных пород удалось определить примерную дату зарождения нашей планеты. Благодаря «урановым часам» определили возраст лунного грунта. Что интересно, оказалось, что уже в течение 3 млрд лет на Луне нет вулканической деятельности и естественный спутник Земли остается пассивным телом. Ведь даже самые молодые куски лунного вещества прожили срок больше возраста древнейших земных минералов.
1. Уран - это вещество, которое в массовом сознании ассоциируется исключительно с ядерной энергетикой. Хотя правильнее было бы связать его с космосом, ведь ученые считают, что он появляется только при взрывах сверхновых звезд. При этом на нашей планете урана не так уж и мало - по своей распространенности в земной коре он занимает 38-ое место. Больше всего его содержится в различных осадочных породах. Проблема состоит в том, что он в значительной степени рассеян, и его мощных месторождений не так много. Содержание урана в земной коре составляет 0,0003 % (вес), концентрация в морской воде - 3 мкг/л. В промышленности используют около 15 минералов урана. Это урановая смолка - её основой служит оксид четырехвалентного урана, урановая слюдка - различные силикаты, фосфаты и более сложные соединения с ванадием или титаном на основе шестивалентного урана.
2. Ещё в древнейшие времена природная окись урана использовалась для изготовления жёлтой посуды. Так, возле Неаполя найден осколок жёлтого стекла, содержащий 1 % оксида урана и датируемый 79 годом н. э. И всё-таки важной датой в истории исследования урана стал 1789 год. Тогда немецкий ученый Мартин Генрих Клапрот впервые восстановил из руды металлоподобный уран. Кстати, Клапрот также стал первооткрывателем циркония и титана.
3. Название было дано в честь самой далёкой из известных в те времена планет - Урана, которую в свою очередь открыл в 1781 году Уильям Гершель.
4. Почти 50 лет полученный тогда уран считали чистым металлом, однако, в 1840 году химик из Франции Эжен-Мелькьор Пелиго смог доказать, что материал, полученный Клапротом, несмотря на подходящие внешние признаки, вовсе не металл, а оксид урана. Чуть позже все тот же Пелиго получил настоящий уран - очень тяжелый металл серого цвета. Именно тогда впервые и был определен атомный вес такого вещества, как уран.
5. В 1874 году Дмитрий Менделеев сделал еще один важный шаг по изучению этого элемента. Он разместил уран в самой дальней клетке своей таблицы, удвоив ранее предположенное значение атомного веса элемента. И лишь спустя 12 лет опытным путем было доказано, что великий химик не ошибался в своих расчетах.
6. Между прочим, благодаря урану в 1896 году Антуан Анри Беккерель случайно открыл лучи, которые впоследствии были названы радиоактивностью. К 1900 году были открыты три типа излучения урановых препаратов - альфа-, бета- и гамма-лучи.
7. Всем известно, что уран - это радиоактивный элемент. Насколько велика его радиоактивность? Самым долгоживущим считается, пожалуй, уран -238. Его период полураспада длится 4,4 млрд. лет. Кстати, именно этот изотоп считается самым распространенным - это около 99% всего урана, находящегося в природе. Учитывая же его период полураспада, можно сказать, что его радиоактивность мала, и его альфа-частицы не преодолевают даже слоя эпидермиса на коже человека. Существует история о том, как академик Курчатов после работы с уранов просто протирал руки салфеткой или платком, и лучевой болезнью он не страдал. А так ученые установили 23 искусственных изотопа урана, которые являются радиоактивными. Изотопами называются атомы одного и того же элемента, имеющие различный атомный вес, который указывается цифрами после названия элемента.
8. В начале 80-х годов производство урана в капиталистических странах составляло около 50 000 г в год (в пересчете на U3Os). Примерно треть этого количества давала промышленность США. На втором месте - Канада, далее ЮАР. Нигор, Габон, Намибия. Из европейских стран больше всего урана и его соединений производит Франция, однако ее доля была почти в семь раз меньше, чем США. Сегодня Австралия по запасам урана, с учетом резервных месторождений, занимает 1-е место в мире, после идёт Казахстан и Россия.
9. В России основным урановорудным регионом является Забайкалье. Самое крупное российское месторождение - это Аргунское (Читинская область). Дает 93% от общего объема добычи. Разведанные запасы урана в нашей стране оцениваются в более чем 400 тысяч тонн. При этом показатель прогнозируемых ресурсов составляет более 830 тысяч тонн. По состоянию на 2017 год в России действует 16 урановых месторождений.
10. По физическим свойствам уран очень тяжелый металл. В чистом виде он гибкий, ковкий и немного мягче стали. Металл имеет очень высокую плотность, примерно на 70% плотнее свинца, но менее плотный, чем золото.
11. Блеск чистого металлического урана напоминает блеск серебра. И все-таки, если дать куску металла побыть на воздухе всего лишь несколько минут, то его поверхность тускнеет и приобретает легкий коричневый оттенок - эта пленка есть результат соединения урана с кислородом (оксид урана), а процесс образования такой пленки называется окислением. При образовании пленки на поверхности металла, кислород прекращает поступать внутрь образца и, как следствие, дальнейшее развитие процесса окисления не возможно.
12. Уран имеет температуру плавления 2075 ° F (1 135 ° C) и температуру кипения 7,468 ° F (4113 ° C). Кстати уран способен самовоспламеняться при температуре от 150 до 175°C в порошкообразном состоянии. Если довести температуру до 1000 градусов Цельсия, хим. элемент уран соединиться с азотом. Образуется нитрид металла. Это вещество желтого цвета.
13. Уран может разъедать вода, при высоких температурах этот процесс будет происходить быстро, а при низких - медленно.
14. Делящиеся изотопы урана способны вызывать ядерную цепную реакцию, делая металл важным для выработки тепла в ядерных энергетических реакторах и производства расщепляющегося материала для ядерного оружия. Впервые уран в качестве сердечника для снарядов был применён в Третьем рейхе. Первая атомная бомба, использованная во Второй мировой войне, упала на Хиросиму, Япония, в 1945 году, содержала ядро урана. Сегодня ядерные бомбы обычно производятся из других материалов, таких как плутоний.
15. Один килограмм 235U теоретически может производить 20 тераджоулей энергии, что эквивалентно энергии, полученной из 1500 тонн угля.
16. Первую управляемую цепную реакцию провел в 1942 году Энрико Ферми в Чикагском университете, причем управляли реактором вручную - задвигая и выдвигая графитовые стержни при изменении потока нейтронов. Первая электростанция была построена в Обнинске в 1954 году.
17. В ядерных реакторах отрабатывается лишь незначительная часть загруженного урана, связано это с зашлаковыванием топлива продуктами деления: 235U выгорает, цепная реакция постепенно затухает. Однако ТВЭЛы по-прежнему заполнены ядерным горючим, которое необходимо снова употребить. Для этого старые тепловыделяющие элементы демонтируют и отправляют на переработку - их растворяют в кислотах, а уран извлекают из получившегося раствора методом экстракции, осколки деления, от которых нужно избавиться, остаются в растворе. Таким образом, получается, что урановая промышленность практически безотходное химическое производство!
18. Соединения урана используются для изготовления желтой краски для живописи по фарфору и керамике, а в начале ХХ века уранилнитрат применялся для усиления негативов и окрашивания позитивов.
19. В микроколичествах уран обнаруживается в тканях растений, животных и человека (соединения урана всасываются в желудочно-кишечном тракте (около 1 %), в лёгких - 50 %).
20. Ученые предполагают, что уран в мизерных количествах необходим для нормального функционирования организма человека, животных и растений. Однако его роль в физиологии до сих пор не выяснена. Установлено, что среднее содержание 92-го элемента в организме человека составляет порядка 9∙10-5 г (Международная комиссия по радиационной защите). Правда, эта цифра несколько колеблется для различных районов и территорий.
21. Ураново-свинцовым методом геологам удалось узнать возраст самых древних минералов, при исследовании метеоритных пород удалось определить примерную дату зарождения нашей планеты. Благодаря «урановым часам» определили возраст лунного грунта. Что интересно, оказалось, что уже в течение 3 млрд лет на Луне нет вулканической деятельности и естественный спутник Земли остается пассивным телом. Ведь даже самые молодые куски лунного вещества прожили срок больше возраста древнейших земных минералов.