Uran je kemični element: zgodovina odkritja jedrske fisije in reakcije

Članek govori o tem, kdaj je bila ta kemijski element odkril kot urana, in v kakšni industriji danes uporabljajo to snov.

Uran - kemijski element v energetskem in vojaške industrije

V vseh časih so ljudje iskali z visoko energijo, in v najboljšem primeru - da se ustvari tako imenovani večni gibanja stroj. Na žalost, nezmožnost svojega obstoja teoretično dokazano in utemeljeno v XIX stoletju, vendar znanstveniki še nikoli izgubili upanje, da bi uresničili sanje neke vrste naprave, ki bi se lahko izda veliko število "čiste" energije za zelo dolgo časa.

To je delno uspelo uresničiti z odkritjem snovi, kot so uran. Kemični element z danim imenom je bila osnova za razvoj jedrskih reaktorjev, ki trenutno zagotavlja energijo za celotno mesto, podmornice, polarnih ladij in tako naprej. Res je, da "čist" njihova energija ne more biti imenovan, vendar je v zadnjih letih, veliko podjetij se razvijajo za splošno prodajo manjši "jedrske baterije" na podlagi tritija - nimajo gibljivih delov in so varna za zdravje.

Vendar pa v tem članku bomo analizirali podrobno zgodovino odkritja kemijskega elementa fisije imenuje urana reakcije in njenih zrnju s.

opredelitev

Uran - kemijski element, ki ima atomsko število 92 v periodnem sistemu. Jedrska energija je njegova teža je 238,029. To pomeni simbol U. V normalnih okoliščinah, je gosta, težka kovina srebrno. Če govorimo o svoji radioaktivnosti, urana sama - element s šibkim radioaktivnosti. Prav tako nima v svoji sestavi popolnoma stabilnih izotopov. In velja za najbolj stabilno obstoječega izotopa urana-338.

Da o tem, kaj predstavlja element, smo ugotovili, zdaj pa poglej zgodovino njegovega odkritja.

zgodba

Taka snov, kot je naravna uranovega oksida, je znano, da ljudje od nekdaj, in uporablja svoje starodavnih mojstrov za proizvodnjo glazure, ki zajema različne lončarstva plovila za vodoodpornost in drugih proizvodov, kot tudi njihovo dekoracijo.

Pomemben dan v zgodovini odkritja tega kemijskega elementa je postal 1789. Takrat je bil kemik in nemško-rojeni Martin Klaproth je uspelo dobiti prvo metalloobrazny uran. In njeno ime je nov element v čast odprtja pred osmimi leti planet.

Skoraj 50 let, dobimo pa je uran šteje čista kovina, pa je leta 1840 francoski kemik Eugene-Peligot Melkor je uspelo dokazati, da je material, pridobljen s Klaproth, čeprav ustreznih zunanjih znakih, ne kovine in uranovega oksida. Malo kasneje je bilo vse enako velja Peligot urana - zelo težka kovina sive barve. To je bil takrat prvič in atomska masa snovi je bil določen kot uran. Kemični element je postavljen Dimitrij Ivanovič Mendelejev v svoji znameniti periodnega sistema elementov leta 1874, s Mendelejev dvakrat podvojila atomske mase snovi. Šele potem, ko je 12 let empirično dokazano, da je super kemik ni zmotil pri svojih izračunih.

radioaktivnost

Toda pravi interes v tem širokem okviru znanstvene skupnosti se je začela leta 1896, ko je Becquerel odkril, da uran oddaja žarke, ki so poimenovane po raziskovalcu - Becquerel žarke. Kasneje, eden od najbolj znanih znanstvenikov na tem področju - Marija Kyuri, ki se imenuje ta pojav radioaktivnosti.

Naslednji pomemben datum v študiji urana se šteje, da je leta 1899: to je bilo takrat, da je Rutherford odkril, da je sevanje urana ni enotna in je razdeljen na dve vrsti - alfa in beta žarki. Leto kasneje, Pol Villar (Viyyar) je odprla in tretji, zadnji vemo, da datum vrsta sevanja - tako imenovane gama žarki.

Sedem let pozneje, leta 1906, Rutherford, ki temelji njegova teorija o radioaktivnosti opravili prve poskuse, katerih namen je bil ugotoviti starost različnih mineralov. Te študije so postavili temelje, vključno z nastankom teorije in prakse analize radiokarbonsko.

Cepitev urana

Verjetno pa je odprtina prevlada, skozi katere so bili zelo RŽV tako civilne kot vojaške namene - je proces jedrske cepitve urana. To se je zgodilo leta 1938, je bilo odkritje izvajajo sile nemških fizikov Otto Gana in Fritz Strassmann. Kasneje je bila ta teorija potrjena v znanstvenih delih več nemških fizikov.

Mehanizem, ki so jih odkrili, je bil naslednji: če je jedro obsevanih uran 235 izotop nevtron, potem prijema prost nevtron, se začne deliti. In, kot smo zdaj vsi veste, je ta proces spremlja ogromno energije. To se zgodi predvsem zaradi kinetične energije sevanja, so osnovne fragmentov. Zdaj vemo, kako je cepitev urana.

Odkritje tega mehanizma in njenih rezultatov, in je izhodišče za uporabo urana v civilne in vojaške namene.

Če govorimo o njegovi uporabi za vojaške namene, za prvič teorijo, ki lahko ustvari pogoje za tak postopek, kot neprekinjen reakcijo cepitve urana (kot bi ogrozili jedrske bombe zahteva ogromno energije), ki jih sovjetske fizikov Zeldovich in Khariton izkazal. Ampak, da bi ustvarili takšne reakcije, je treba uran obogatiti, kot je v svojem običajnem stanju želene lastnosti nima,.

Z zgodovino tega elementa, ki smo jih brali, so zdaj odpravljene, kjer je zaprosil.

Uporaba in vrsta uranovih izotopov

Po odkritju takega procesa, kot reakcijo urana cepitve verige, fiziki začeli spraševati, kje ga uporabljate?

Trenutno obstajata dva glavna področja, kjer uporaba uranovih izotopov. To je miren (ali energija), industrijo in vojaška. Tako prvi in drugi uporablja reakcija jedrske fisije za uran 235 izotop, razlikuje le v izhodne moči. Preprosto povedano, v jedrskem reaktorju, ni potrebno ustvariti in podpirati ta proces z enako prostornino, kot je to potrebno za izvedbo eksplozijo jedrske bombe.

Torej, bili so glavne panoge, ki uporabljajo reakcije cepitve urana.

Toda dobili izotopa urana-235 - je zelo težko in drago tehnološki problem, in ne more vsaka država privošči izgradnjo predelovalnih obratov. Na primer, za dvajset ton urana goriva, pri čemer se bo vsebnost urana 235 izotopa biti med 3-5%, to zahteva več kot 153 ton, obogatenega naravnega, "surovo" urana.

uran 238 izotop se uporablja predvsem v sistemu gradnje jedrskega orožja za povečanje svoje zmogljivosti. Tudi, ko ga zajame nevtron sledi procesu beta razpadu tega izotopa lahko sčasoma pretvori v plutonija-239 - skupno goriva za večino današnjih jedrskih reaktorjev.

Kljub vsem pomanjkljivostim takšnih reaktorjev (visoki stroški, zahtevnosti nege, tveganje za nesreče), njihovo delovanje plača sama zelo hitro, in energija, ki jo proizvedejo, je neprimerno večja kot klasične toplotne ali vodne energije.

Prav tako je cepitev reakcija uran omogočiti razvoj jedrskega orožja za množično uničevanje. Zanjo je značilno veliko silo je relativno kompaktna in da lahko počne več zemlje neprimerna za človeško bivanje. Vendar pa je v sodobnih jedrskega orožja se uporabljajo plutonija in ne urana.

osiromašenega urana

Na voljo je tudi kot neke vrste urana je prazna. Zanj je značilna zelo nizko stopnjo radioaktivnosti in zato niso nevarne za ljudi. Ponovno se je prijavil na vojaškem področju, na primer, je v oklepu "Abrams" ameriški tank dodal, da ga več utrdba. Poleg tega so skoraj vse high-tech vojske lahko izpolnjujejo različne izstrelkov z osiromašenim uranom. Poleg visoko težo, imajo še eno zelo zanimivo lastnost - po uničenje njegovih navideznih drobcev in kovinski prah vname spontano. In mimogrede, je bila prvič tako raketa uporabljati med drugo svetovno vojno. Kot lahko vidimo, uran - elemente, ki so bili uporabljeni v različnih področjih človekovega delovanja.

zaključek

Znanstveniki napovedujejo, da se okoli leta 2030 popolnoma izčrpali vseh glavnih vlog urana, in nato začel razvoj svojih trdih plasti, in cena se bo dvignila. Pot je uran rude je popolnoma neškodljiv za ljudi - nekateri rudarji, ki delajo na svoji proizvodnji generacij. Zdaj smo razumeli zgodovino odkritje kemijskih elementov, in kako uporabiti svojo jedrsko reakcijo cepitve.

Mimogrede, je zanimivo dejstvo poznan - urana spojin je že dolgo uporabljajo kot barve za porcelan in steklo (tako imenovani uran steklo) do 1950.