Уран свойства, приложения, минното дело, съединения обогатяване

УРАН (кръстен в чест на открито малко преди неговата планета Уран; лат урана и урана *; п Уран; е урана; ..... И uranio), U, - радиоактивен химичен елемент от група III на периодичната система на Менделеев. атомен номер 92, атомно тегло 238.0289, се отнася до актиниди. Природен уран е смес от три изотопи: 238 U (99 282%, Т1 / 2 4,468 • 10 9 години), 235 U (0712%, Т1 / 2 0,704 • 10 9 години), 234 U (0006%, Т1 / 2 0.244 • 10 6 години). 11 Известно е също, изкуствени уранови изотопи радиоактивни с масови числа 227-240 238 U и U 235 - естествен разпад прогенитори два реда, в който те се превръщат в стабилни изотопи 206 Pb и 207 Pb, съответно.

Уран, открит през 1789 г. под формата на UO2 немски химик М. Klaproth. Метално уран, получен в 1841 от френския химик Е. Peligot. Дълго време уран тя е много ограничена употреба, и то само с откриването на радиоактивността през 1896 г. започна проучване и използване.

свойства на уран

В свободно състояние на металния уран е светло сив цвят; под 667,7 ° С се характеризира с орторомбична (а = 0.28538 пМ, б = 0,58662 нм, с = 0,49557 нм) на кристалната решетка (а-модификация), при температури, вариращи 667,7-774 ° С - тетрагонален (а = 1.0759 пМ, с = 0.5656 пМ; I-модификация), при по-високи температури - тяло центрирана кубична решетка (а = 0.3538 пМ, грам-модификация). Плътност 18700 кг / м 3. т топене 1135 ° С, т ври около 3818 ° С, моларното специфичната топлина на 27.66 J / (мол • К), електрическото съпротивление 29.0 • 10 -4 (Ohm • т), топлопроводимост 22,5 W / (m • K), температурен коефициент на линейно разширение на 10.7 • 10 -6 K -1. уран температура преход свръхпроводящи 0.68 К; слаб парамагнитен, специфична магнитна възприемчивост на 1,72 • 10 -6. Cores 235 U и 233 U попадат спонтанно и залавянето на бавни и бързи неутрони, 238 U разделени само в залавянето на гладно (повече от 1 MeV) неутрони. Улавянето на бавните неутрони U 238 се превръща в 239 Pu. Критична маса на уран (93,5% 235U) във водни разтвори на по-малко от 1 кг, за отворена топка от около 50 кг; до 233 U критична маса е около 1/3 от критична маса от 235 U.

химични свойства

За уран характеризира с степента на окисление 3, 4, 5 и 6, и понякога две; Най-стабилна връзка с четири и шествалентен уран. Той се окислява на въздуха бавно, на прах е пирофорни и изгаряния с ярък пламък. С кислородни форми UO2 диоксид. триоксид и О3, и голям брой междинни съединения, от които най-важна U3 О8. Уран реагира с вода. лесно разтворим в солна и азотна киселини, бавно - в сярна, фосфорна и флуороводородна киселина. С алкални не реагира при нагряване реагира с халогени, азот. фосфор. формиране на такъв важен технология за неговото производство Съединение тетрафлуорид (UF4 -. зелени игловидни кристали слабо разтворими във вода и киселини) хексафлуорид (UF6 - безцветно кристално вещество се сублимира при 56,4 ° С) и моносулфид (US, ядреното гориво). С метали образуват сплави на различни видове. За уран 6-валентна се характеризира с образуването на йон UO2 на уранил 2+. изключително способни да образуват комплекси във водни разтвори с неорганични и органични вещества; най-важните за технология карбонат, сулфат, флуорид, фосфат и други комплекси. Уран и неговите съединения са токсични.

Способността на уран до спонтанно разлагане на ядра за да се образува в края, равенството стабилен изотоп олово 206 Pb (от 238 U) и 207 Pb (235 U) е широко използван в геохимия за определяне на възрастта на скали и минерали. За да се определи възрастта на минерали, съдържащи уран, също са използвани методи, основани на спонтанно делене на U 238, за да се образува изотопи на ксенон и криптон или на образуването на следи (парчета) на делене фрагменти на минерали. Освен това, възрастта на скали и минерали може да се измерва чрез определяне на съотношението между началните и междинните членове гниене серия - всеки от тези методи има област на приложение в зависимост преди всичко от константите на разпад на съответните нуклиди.

Получаване и използване

Уран руди, получени от хидрометалургични методи: от сярна излужване разтвори (по-малко азотна киселина) или сода разтвори. Нанесете методи за подземна излужване. Активно се развива като методи за извличане на уран от морска вода.

Основният потребител на уран - ядрена енергия (ядрени реактори, ядрени централи). В допълнение, на уран се използва за производство на ядрени оръжия. Всичко друго използване на уран има рязко подчинен значение.