proprietăți uraniu, aplicații, minerit, îmbogățirea compușilor

URANIUM (numit în onoarea unui deschis la scurt timp înainte de planeta Uranus, lat uraniu și uraniu *; n Uran; f uraniu; ..... Și Uranio), U, - element chimic radioactiv din grupa a III-a sistemului periodic lui Mendeleev. numărul atomic 92, masa atomica 238.0289, se referă la actinide. uraniu natural este un amestec de trei izotopi: 238 U (99,282%, T1 / 2 4,468 • 10 9 ani), 235 U (0,712%, T1 / 2 0,704 • 10 9 ani), 234 U (0,006%, T1 / 2 0.244 • 10 6 ani). 11 este de asemenea cunoscut artificiale izotopilor de uraniu radioactiv cu numere de masă 227-240 238 U și 235 U - progenitoare dezintegrare naturală două rânduri, în care aceștia sunt transformați în izotopi stabili 206 Pb si 207 Pb, respectiv.

Uranus, a descoperit în 1789 sub formă de UO2 chimist german M. Klaproth. uraniu metalic, obținut în 1841 de chimistul francez E. Peligot. Pentru o lungă perioadă de timp uraniu a avut utilizare foarte limitată, și numai cu descoperirea de radioactivitate în 1896 a început studiul și utilizarea acestuia.

proprietăţi de uraniu

Într-un stat liber de uraniu metalic este o culoare gri deschis; sub 667,7 ° C este caracterizat prin ortorombică (a = 0.28538 nm, b = 0,58662 nm, c = 0.49557 nm) a rețelei cristaline (a-modificare), la temperaturi variind de 667,7-774 ° C - tetragonal (a = 1.0759 nm, c = 0.5656 nm I-modificare), la temperaturi mai mari - grilaj cubică cu volum (a = 0.3538 nm, g-modificare). Densitate 18700 kg / m 3 t de topire 1135 ° C, t se fierbe circa 3818 ° C, căldura specifică molară de 27,66 J / (mol • K), rezistivitate electrică 29.0 • 10 -4 (Ohm • m), conductivitatea termică 22,5 W / (m • K), coeficientul de temperatură de dilatare liniară de 10,7 • 10 -6 K -1. Temperatura de tranziție a uraniului superconductoare 0,68 K; paramagnetic slab, susceptibilitatea magnetică specifică de 1,72 • 10 -6. Nuclee 235 U și 233 U cad în mod spontan, și captarea de neutroni lente și rapide, 238 U împărțit numai în capturarea (mai mult de 1 MeV) neutroni rapizi. Captura de neutroni lent U 238 este convertit la 239 Pu. Masa critică de uraniu (93,5% 235U) în soluții apoase de mai puțin de 1 kg, o minge deschisă de aproximativ 50 kg; la 233 U masa critică este de aproximativ 1/3 din masa critică a 235 U.

chimice

Pentru uraniu caracterizat prin starea de oxidare +3, +4, +5 și +6, și uneori două; cea mai stabilă conexiune cu patru hexavalent uraniu. Acesta este oxidat în aer încet, în pulbere este piroforic și arde cu o flacără luminoasă. Cu forme de oxigen UO2 dioxid de carbon. trioxidul și O3, și un mare număr de compuși intermediari, dintre care cel mai important U3 O8. Uraniul reacționează cu apa. ușor solubil în acizi clorhidric și azotic, încet - în sulfuric, fosforic și acid fluorhidric. Cu alcaline nu reacționează când reacționează încălzite cu halogeni, azot. fosfor. formând o astfel de tehnologie importantă pentru compusul său de fabricație ca tetrafluorura (UF4. - cristale sub formă de ace verzi ușor solubile în apă și acizi) hexafluorura (UF6 - substanță cristalină Incolor este sublimată la 56,4 ° C) și monosulfură (SUA, combustibilul nuclear). Cu metale formează aliaje de diferite tipuri. Pentru uraniu 6-valent se caracterizează prin formarea de uranil ion UO2 2+. extrem de capabil să formeze complecși în soluții apoase cu ambele substanțe anorganice și organice; cel mai important pentru carbonat tehnologie, sulfat, fluorură, fosfat și alte complexe. Uraniul și compușii săi sunt toxici.

Capacitatea de uraniu la dezintegrarea spontană a nucleelor, pentru a forma în final, scor plumb stabil izotop 206 Pb (de la 238 U) și 207 Pb (235 U), este utilizat pe scară largă în geochimie pentru a determina vârsta de roci și minerale. Pentru a determina vârsta mineralelor care conțin uraniu, sunt, de asemenea, metode folosite bazate pe fisiune spontană de U 238, pentru a forma izotopii de xenon și kripton, sau la formarea urmelor (piste) de fragmente de fisiune în minerale. Mai mult, vârsta de roci și minerale pot fi de asemenea măsurate prin determinarea raportului dintre seriile putrezire membri inițiale și intermediare - fiecare dintre aceste metode are domeniul său de aplicare în funcție în primul rând pe constantele de dezintegrare ale nuclizii respective.

Pregătirea și utilizare

minereuri de uraniu obținute din metode hidrometalurgice: prin soluții sulfuric de percolare (mai puțin de acid azotic) sau soluții de sodă. Se aplica metode de levigare subterane. În mod activ dezvoltat ca metode de extragere a uraniului din apa de mare.

Consumatorul principal de uraniu - energie nucleară (reactoare nucleare, centrale nucleare). În plus, uraniul este folosit pentru a produce arme nucleare. Orice altă utilizare a uraniului au o importanță brusc subordonat.