У урана есть несколько радиоактивных изотопов – уран-238 (период полураспада -4,4 млрд лет) и уран – 235 (полураспад – 0,7 млрд лет). Период полураспада урана различен: так для U-234 он составляет «всего» 270 тысяч лет, а период полураспада урана-238 превышает 4,5 миллиарда. Например, уран-238, распадаясь, сначала превращается в торий-234, который, в свою очередь, также распадается. Конечными (стабильными) нуклидами для естественных цепочек распада урана являются изотопы свинца.
Откройте свой Мир!
такие жуткие последствия ждут население после применения снарядов с обедненным ураном, которые Британия собирается поставить украинской армии. Опыты показывали, что радиоактивные элементы почему-то со временем распадаются, будто бы протухают. О сервисе Прессе Авторские права Связаться с нами Авторам Рекламодателям Разработчикам.
Распад урана и тория генерирует половину тепла Земли
| Можно ли увидеть, как распадается атом урана? | Вокруг Света | Гораздо страшнее продукты распада урана. “Дело в том, что сам уран-238 имеет период полураспада около 4,5 млрд лет. |
| Россия прибрала к рукам казахстанский уран… Или нет? - 19.05.2023, Sputnik Казахстан | Обеднённый уран на 60% менее токсичен и радиоактивен. |
| Эксперты: применение урановых боеприпасов заразит местность на столетия | Образующееся в результате альфа-распада урана-238 ядро тория также нестабильно и испытывает бета-распад. |
| Период - полураспад - уран - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1 | Например, уран-238, распадаясь, сначала превращается в торий-234, который, в свою очередь, также распадается. Конечными (стабильными) нуклидами для естественных цепочек распада урана являются изотопы свинца. |
| Химический элемент уран: интересные факты | Период полураспада урана различен: так для U-234 он составляет «всего» 270 тысяч лет, а период полураспада урана-238 превышает 4,5 миллиарда. |
Уровень активности и длительность периода полураспада
Идея принципиально верная. Боеприпасы с обедненным ураном не имеют отношения к ядерному оружию. Дело тут в следующем. Обедненным ураном называют отходы, полученные при обогащении урановой руды. А гексафторид урана, составляющий основную массу руды, отделяют. Он содержит уран-238, имеющий низкую радиоактивность: период полураспада у него 4,5 миллиарда лет. С точки зрения физики уран-238 достаточно безвреден, чтобы хранить его в цистернах на открытом воздухе. Так и поступают на урановых обогатительных фабриках. Лучевой болезни, как в случае с советскими атомными батарейками , обедненный уран не вызывает.
Говорит, уран делится». Почему ученых шокировала возможность «взорвать» атомное ядро Нильс Бор сообщил об открытии деления урана 85 лет назад.
Доклад о способности ядра урана делиться и превращаться в барий вызвал у ученых две доминирующие реакции: объявить докладчика сумасшедшим или срочно проверить столь фантастическое заявление. Для химиков эпохи Ломоносова и Лавуазье это и правда было чудом, ведь превращение одного металла в другой исполнило давнюю мечту алхимиков. Но было ли деление урана первой в истории трансмутацией? О том, что на самом деле удивило ученых и откуда берется энергия ядерного оружия — в материале «Газеты. Отто Хан и Лиза Мейтнер, открыватели деления урана Смех старых алхимиков С древнейших времен исследователи мечтали найти способ превращать одни металлы в другие — в особенности, неблагородные олово и свинец в золото. Вокруг этой мечты возникла паранаука алхимия, в которой практические знания о реакциях между веществами перемешаны с мистическим учением. Например, алхимики пытались создать философский камень, который не только облагораживает металл, но и при приеме внутрь лечит любые болезни и возвращает молодость. С трансмутацией металлов у алхимиков не вышло — в лучшем случае они создавали сплав, окрашенный под золото с помощью серы. Зато из их опытов возникла научная химия, которая вывела незыблемую аксиому о сохранении вещества. В формулировке химика XVIII века Лавуазье она звучит так: «Ничто не творится не создается из ничего ни в искусственных процессах, ни в природных, и можно выставить положение, что во всякой операции химической реакции имеется одинаковое количество материи до и после, что качество и количество начал элементов остались теми же самыми, произошли лишь перемещения, перегруппировки.
На этом положении основано все искусство делать опыты в химии». В более простой формулировке это означает, что в конце реакции остаются те же атомы и в том же количестве, что и в начале. Если при сгорании водорода в кислороде внутри сосуда появилось что-то, кроме воды, значит, это примесь извне. Этому учат до сих пор на первых уроках школьной химии. Лавуазье бы сильно удивился, услышав доклад нобелевского лауреата Нильса Бора на открытии Пятой Вашингтонской конференции по теоретической физике 26 января 1939 года.
Изотоп 238U способен делиться под влиянием бомбардировки высокоэнергетическими нейтронами, эту его особенность используют для увеличения мощности термоядерного оружия используются нейтроны, порождённые термоядерной реакцией. Выделение изотопа 235U из природного урана - сложная технологическая проблема [2, 4]. Для разделения урана в разное время использовались ются следующие технологии: электромагнитное разделение, газовая диффузия, жидкостная термодиффузия, газовое центрифугирование, аэродинамическая сепарация, испарение с использованием лазера, химическое разделение. Чтобы получить уран, обогащенный ураном-235, и уран, обедненный ураном-235 то есть обогащенный ураном-238 , гексафторид урана подвергают изотопному разделению с помощью электромагнитной, центробежной или газодиффузионной сепарации. Уран-233, искусственно получаемый в реакторах из тория торий-232 захватывает нейтрон и превращается в торий-233, который распадается в протактиний-233 и затем в уран-233 , может в будущем стать распространённым ядерным топливом для атомных электростанций уже сейчас существуют реакторы, иcпoльзyющиe этот нуклид в качестве топлива, например KAMIN1 в Индии и производства атомных бомб критическая масса около 16 кг [25].
Несмотря на недостаток в виде сильной гамма - и нейтронной радиоактивности, U-233 - прекрасный делящийся материал для ядра атомной бомбы. Он обладает меньшей критической массой, чем U-235, и его ядерные характеристики сходны с плутонием. США производили испытания зарядов на основе U-233 в операции Teapot в 1957 году. Индия придает большое значение U-233 как части исследования и производства оружия и официально включила производство изотопа в свою ядерную программу. Уран-233 также является наиболее перспективным топливом для газофазных ядерных ракетных двигателей. Обеднённый уран используется для радиационной защиты как это ни странно и как балластная масса в аэрокосмических применениях, таких как рулевые поверхности летательных аппаратов. В каждом самолёте «Боинг-747» содержится 1500 кг обеднённого урана для этих целей. Ещё этот материал применяется в высокоскоростных роторах гироскопов, больших маховиках, как балласт в космических спускаемых аппаратах и гоночных яхтах, при бурении нефтяных скважин. Самое известное применение обеднённого урана — в качестве сердечников для бронебойных снарядов. Сплавы типа «Стабилла» применяются в стреловидных оперенных снарядах танковых и противотанковых артиллерийских орудий.
После их применения обсуждалась экологическая проблема радиационного загрязнения территории страны. Впервые уран в качестве сердечника для снарядов был применен в Третьем Рейхе. Обеднённый уран используется в современной танковой броне, например, танка М-1 «Абрамс». По данным ОЭСР в мире функционирует 440 реакторов коммерческого назначения, которые потребляют в год 67000 т урана. Степень обогащения по U-235 в ядерном топливе для АЭС колеблется в пределах 2-4. В 1998 г.
Красота Можно увидеть разлет продуктов распада Распад урана — это даже не атомный, а ядерный процесс. А ядро по размерам в 20 тысяч раз меньше атома и в 5 млн раз меньше длины волны видимого света. Так что наблюдать в оптике, как оно распадается, не получится.
Вторая жизнь урана: что делают в современном мире с отработанным ядерным топливом
Большинство образовавшихся в результате эксперимента изотопов никогда раньше не измерялись. Один из них — уран-241 — никогда ранее не наблюдался, и впервые с 1979 года был выявлен изотоп урана с избытком нейтронов. Период полураспада урана-241 составляет около 40 минут.
Механизм деления ядра урана Эмигранты из нацисткой Германии Л. Мейтнер и О. Фриш в 1939 г. Сумели объяснить механизм деления ядра урана на основе капельной модели ядра, предложенной Н.
Ядро, поглотившее нейтрон, находится в возбужденном состоянии и подобно капле ртути при толчке начинает колебаться, изменяя свою форму. Когда энергия возбуждения станет больше энергии связи, то за счет кулоновских сил ядро разорвется на две части, которые разлетятся в противоположные стороны. Кинетическая энергия новых ядер обусловлена кулоновскими силами. Если суммарная энергия связи ядер-осколков меньше, чем энергия связи ядра урана, то реакция сопровождается выделением огромной энергии в виде кинетической энергии осколков, энергии гамма-квантов и энергии вторичных нейтронов. Обнаружено, что при бомбардировке нейтронами урана-235 образуется 80 различных ядер. Цепная реакция деления урана В январе 1939 года Ферми высказал мысль, что при делении урана-235 следует ожидать испускания быстрых нейтронов и что, если число вылетевших нейтронов будет больше, чем число поглощенных, путь к цепной реакции будет открыт.
Поставленный эксперимент подтвердил наличие быстрых нейтронов. Вынужденное деление ядер урана нейтронами сопровождается вылетом нескольких нейтронов, которые, взаимодействуя с соседними ядрами урана, вызывают их деление. Цепная ядерная реакция — самоподдерживающая реакция деления тяжелых ядер, в которой непрерывно воспроизводятся нейтроны, делящие все новые и новые ядра. С целью уменьшения вылета нейтронов с куска урана увеличивают массу урана.
После открытия элемента в конце XVIII века его использовали для того, чтобы красить стекло и обеденные тарелки. В первой половине XX века ученые начали исследовать потенциал урана как источника энергии, и он получил свое место среди элементов, определивших начало "атомной эры", в которой мы живем и по сей день. Это самый тяжелый элемент, естественным образом возникший во Вселенной С его 92 протонами в ядре, уран является самым тяжелым элементом. Его вес привел к тому, что когда-то судостроители использовали его в качестве балласта на корабельных килях.
Если бы нечто подобное было сделано в наши дни, то заход в порт такого корабля привел бы в состояние боевой готовности войска. Обычно он появлялся там, где заканчивалась серебряная жила, за что получил прозвище "камень неприятности". В 1789 году Мартин Клапрот, германский химик, проанализировал образцы минералов из шахт и выделил то, что назвал "странным веществом с некоторыми свойствами металла". Это был диоксид урана. Он назвал новое вещество ураном в честь недавно открытой планеты, носившей такое же имя.
Считалось, что отколоть от ядра что-то большее, чем альфа-частицу, невозможно, и потому химические элементы могут преобразовываться лишь в соседние по таблице Менделеева. Именно поэтому, когда немецкие ученые Отто Хан, Фриц Штрассман, Лиза Мейтнер и Отто Фриш в 1938 году облучали уран потоком нейтронов, они были уверены, что получают в результате радий. Он смещен относительно урана на четыре позиции в таблице Менделеева и может быть получен путем двух альфа-распадов. Однако ученые в действительности столкнулись с той же трудностью, что и открыватели радия, супруги Кюри.
Радий и барий химически очень похожи и отличаются лишь скоростью осаждения из раствора. Хан и Штрассман раз за разом проверяли по этому методу полученный при облучении урана «радий», и он регулярно вел себя как барий. В конце концов, они даже проверили метод на настоящем радии из магазина, — и он вел себя нормально. Тогда физики поняли, что произошел «взрыв» атомного ядра, но не поверили в это. Вдобавок, возникала еще одна проблема. Но откуда может взяться эта энергия? Иными словами, деление ядра урана высвобождало колоссальную энергию «из ниоткуда». Именно с этим был связан шок физиков от доклада Бора в январе 1939 года, выступавшего с согласия Хана и Штрассмана. Стало ясно, что при определенных манипуляциях из куска металла можно извлечь в тысячи раз больше энергии, чем из аналогичного количества нефти или газа.
И с одной стороны, эту энергию можно извлекать постепенно и использовать, например, для производства электричества. Если же заставить ее выделяться скачком, то произойдет взрыв, мощность которого придется измерять тысячами тонн тротила. Оставалось лишь понять, как заставить эту энергию выделяться, — и к большому счастью для человечества, впервые это сумели сделать не в нацистской Германии. Что касается золота и средневековой алхимии, то его и правда можно получить из более легких и неблагородных элементов за счет реакций ядерного синтеза.
Распадается за 40 минут: открыт новый изотоп урана
В палате лордов британского парламента она заявила: "Наряду с предоставлением Украине танков Challenger 2 мы будем поставлять боеприпасы, в том числе бронебойные снаряды, которые содержат обедненный уран". Как работают снаряды с урановым сердечником? Кириллов рассказал, что из себя представляет такой боеприпас. Он напомнил, что обедненный уран - это тривиальное название металла, основу которого составляет более 90 процентов изотопов урана-238 и менее 1 процента урана-235. Использование обедненного урана в боеприпасах связано с его высокой плотностью, которая обеспечивает их высокое бронепробивное действие. Этот эффект достигается за счет кинетической энергии самого сердечника, а также его оболочки.
При ударе о броню изготовленная из мягкой стали оболочка разрушается и передает свою энергию сердечнику, который проникает в броню. Однако боеприпасы на их основе значительно дороже в производстве. В данной связи, изготовление боеприпасов с обедненным ураном используется гораздо чаще в тех странах, в которых имеются запасы урана, технология его переработки. А их применение планируется на чужой территории, когда нет необходимости задумываться об экологических последствиях", - отметил генерал. Он также обратил внимание на тот факт, что применение боеприпасов с обедненным ураном значительного преимущества по сравнению с вольфрамовыми в условиях современных военных действий не дает.
Когда и где НАТО применяло такие боеприпасы? Тем не менее, боеприпасы из обедненного урана в вооруженных конфликтах уже применялись - причем исключительно странами НАТО.
Дело тут в следующем. Обедненным ураном называют отходы, полученные при обогащении урановой руды.
А гексафторид урана, составляющий основную массу руды, отделяют. Он содержит уран-238, имеющий низкую радиоактивность: период полураспада у него 4,5 миллиарда лет. С точки зрения физики уран-238 достаточно безвреден, чтобы хранить его в цистернах на открытом воздухе. Так и поступают на урановых обогатительных фабриках.
Лучевой болезни, как в случае с советскими атомными батарейками , обедненный уран не вызывает. Его используют даже для утяжеления килей яхт и изготовления грузиков в гироскопах. Но у урана-238 есть два ценных с точки зрения оружейной промышленности свойства.
Дмитрий Титов Антон , потому что в России уже практически зациклена атомная энергетика, один тип реактора производит отходы, которые с какими то изменениями подходят в роли топлива на второй тип реактора, в свою очередь отходы со второго типа реактора обогащают и используют как топливо для третьего типа реактора, а его отходы являются топливом для первого типа реактора, это так, вкратце. Конечно все равно какие то отходы будут оставаться, но и им когда то найдут применение.
Ядерная энергетика Для осуществления управляемой цепной реакции используют ядерный реактор, который является источником энергии на АЭС и морском флоте. Впервые управляемая цепная реакция деления ядер урана была осуществлена в 1942 г. Ферми в уран-графитовом реакторе. В нашей стране первый ядерный реактор был запущен 25 декабря 1946 г.
Ядерный реактор — устройство, в котором осуществляется управляемая цепная реакция. Ядра урана, особенно ядра изотопа U-235, наиболее эффективно захватывают медленные нейтроны. Вероятность захвата медленных нейтронов с последующим делением ядер в сотни раз больше, чем быстрых. Поэтому в ядерных реакторах, работающих на естественном уране, используются замедлители нейтронов для повышения коэффициента размножения нейтронов.
Основными элементами ядерного реактора являются: ядерное горючее U-235, Pu-239, замедлитель нейтронов тяжелая или обычная вода, графит и др. Снаружи реактор окружают защитной оболочкой, задерживающей гамма-излучение и нейтроны. Оболочку делают из бетона с железным заполнителем. По назначению реакторы делятся: Исследовательские.
Воспроизводящие реакторы на быстрых нейтронах. Реакторы для промышленного получения изотопов различных химических элементов.
Чем опасен обедненный уран
Можно увидеть разлет продуктов распада. Распад урана — это даже не атомный, а ядерный процесс. А ядро по размерам в 20 тысяч раз меньше атома и в 5 млн раз меньше длины волны видимого света. Так что наблюдать в оптике, как оно распадается, не получится. (Факт существования двух различных цепочек распада урана был понят лишь в результате многолетней интенсивной работы ученых разных стран.). Уран-235 образуется в результате следующих распадов. "Исследования, затрагивающие воздействие обеднённого урана на ветеранов войны в Ираке, не обнаружили каких-либо проблем со здоровьем у оных. Ю9) лет. Даже по геологической шкале времени распад урана происходит весьма медленно.
Чем опасны боеприпасы с обедненным ураном? Генерал Игорь Кириллов ответил на шесть главных вопросов
| Откройте свой Мир! | ERID: 2VtzqugvU83 Скопировано О рекламодателе Пожаловаться. Распад килограмма урана-235, самого распространенного топлива в энергетических реакторах, в среднем приносит 83 тераджоуля энергии. Это во впечатляющие полтора миллиона раз больше, чем можно. |
| Уран: факты и фактики | Обедненный уран — токсичный тяжелый металл, характеристики которого сходны с природным ураном. |
Новый изотоп урана может сделать ядерную энергетику экологичной
Вопрос заключается в том, какая его часть генерируется в процессе радиоактивного распада, а какая - получена из других источников. В частности, значительная часть теплового потока — это остаточное явление от процесса формирования Земли. Самая популярная модель - "валовая силикатная Земля" bulk silicate Earth, сокращенно BSE - предполагает, что радиоактивные материалы , такие как уран и торий , содержатся в силикатной части Земли и отсутствуют в железной части. Согласно ей, объем радиоактивного вещества может быть измерен путем изучения магматических пород, излитых на поверхность планеты, а также состава некоторых метеоритов. Работая с этой моделью, ученые пришли к мнению, что радиоактивность дает порядка 20 ТВт тепловой энергии : 8 ТВт от распада урана-238, еще 8 от тория-232 и последние 4 тераватта от калия-40.
Содержание урана в воде регламентировано из-за его химической токсичности - уран является известным нефротоксическим веществом, то есть токсичным для почек. Почки контролируют состав крови в организме и очищают его от ненужных веществ. Остаются серьезные сомнения в определении уровня чувствительности почек человека к обедненному урану. За последние годы сильно возросло осознание рисков раковых заболеваний, возникающих в результате радиоактивного облучения обедненным ураном, и вреда, наносимого почкам в силу присущих ему свойств тяжелых металлов. Кроме того, появляется много новых фактов, которые вызывают серьезные опасения последствий постоянного облучения обедненным ураном для других функций организма.
Исследования животных и людей показали, что уран может содержаться в переменных количествах в скелете, печени, почках, анализах и мозге. Являясь природным элементом, уран присутствует в организме любого человека; в среднем, его количество оценивается в 90 миллиграммов. Однако по органам и тканям уран распределен неравномерно. При попадании внутрь в больших количествах уран может представлять серьезную опасность, при этом его химическая токсичность превышает радиологическую, то есть обусловленную радиоактивностью. Являясь общеклеточным ядом, уран поражает все органы и ткани, но в наибольшей степени страдают почки, кроме них - печень и желудочно-кишечный тракт. Поступая в кровеносную систему, уран, склонный к образованию малорастворимых фосфатов, откладывается в костях. Впрочем, почти весь уран, попавший в организм, довольно быстро в течение суток выводится. Если уран попал внутрь, то в краткосрочной перспективе его вредное воздействие обусловлено химической токсичностью, тогда как в более поздние сроки преобладает радиационный фактор. При этом основной вклад в облучение организма вносит не сам уран, а образующиеся при распаде его изотопов радиоактивные продукты.
Среди них наиболее значимым является радиоактивный благородный газ радон. Радон-222 является членом радиоактивного семейства урана-238. Данный нуклид образуется в результате распада радия-226. Радон-222, существующий исключительно в газообразной форме, всегда присутствует в большей или меньшей концентрации в окружающей среде и воздухе жилых помещений, и обусловливает около половины суммарной дозы, получаемой человеком от всех природных источников радиации. Уран в металлической форме не проникает внутрь при контакте с кожей, но может всасываться в виде растворимых соединений - нитратов, фторидов, хлоридов. Наибольший вред наносят аэрозоли урана и его соединений.
По словам Кириллова, всего на территорию этой страны было обрушено около 40 тысяч бронебойных авиационных снарядов с общим количеством обедненного урана более 15 тонн. Этот город до сих пор называют вторым Чернобылем", - подчеркнул Кириллов. Чем опасен уран-238 для людей? Он пояснил, что в результате удара боеприпаса с обедненным ураном происходит образование подвижного горячего облака мелкодисперсного аэрозоля урана-238 и его оксидов, которые при воздействии на организм в дальнейшем могут спровоцировать развитие серьезных патологий. Основная радиационная опасность от обедненного урана возникает в случае его попадания в организм в виде пыли. Потоки альфа-излучения от мелких частиц урана, осевших в верхних и нижних дыхательных путях, легких и пищеводе, вызывают развитие злокачественных опухолей. А, накапливаясь в почках, костной ткани и печени, урановая пыль приводит к изменению внутренних органов. Все это наблюдается у населения подвергнутых бомбардировкам стран. Так, по данным иракского правительства, в 2005 году заболеваемость раком в стране в результате применения боеприпасов с обедненным ураном возросла с 40 до 1 600 случаев на 100 тысяч населения. В связи с этим Багдад 26 декабря 2020 года подал официальный иск против Вашингтона в Международный арбитражный суд в Стокгольме и потребовал компенсации за нанесенный ущерб. В странах бывшей Югославии также отмечается увеличение количества онкологических заболеваний на 25 процентов. Более того, жертвами безответственной политики собственного руководства стали участвовавшие в военных кампаниях в Ираке и Югославии солдаты и офицеры НАТО. Так, в 2016 году в докладе главного военно-медицинского инспектора Италии сообщалось, что у 4095 военнослужащих национальных вооруженных сил, задействованных на Балканах 1994-1999 гг.
Это немного. Для справки: период полураспада углерода-14 составляет 5730 лет, период полураспада очень нестабильного изотопа технеция-99m — шесть часов, а период полураспада франция-223 — 22 минуты. Как проходил эксперимент Ученые синтезировали уран-241, запустив образец урана-238 на ядрах платины-198 на японском ускорителе RIKEN. Посмотрите на лучшие изобретения и гаджеты 2022 года по версии Time: 55фотографий.
Физики создают новый изотоп урана
Распад тория, урана и калия-40 является основным источником тепла вблизи мантии Земли, который управляет критической мантийной конвекцией и удерживает внешнюю жидкость в противоположность твердому внутреннему ядру. Можно увидеть разлет продуктов распада Распад урана — это даже не атомный, а ядерный процесс. А ядро по размерам в 20 тысяч раз меньше атома и в 5 млн раз меньше длины волны видимого света. Так что наблюдать в оптике, как оно распадается, не получится. продукты распада урана. Через год после взрыва атомной бомбы из продуктов радиоактивного распада остались лишь следующие долгоживущие элементы: 89Sr, 90Sr, 144Ce, 90Y, 91Y, l06Ru, 137Cs, 95Zr, 140Ba, 95N. Ширина альфа-распада урана-214 и урана-216, извлеченных исследователями, явно отклоняется от систематической тенденции и примерно вдвое превышает ширину распада известного полоний-ториевого нуклида.