В рамках своего эксперимента ученые выстреливали ядрами урана-238 по ядрам платины-198, что провоцирует многонуклонный перенос, изменяющий позиции протонов и нейтронов. В результате этого ядро делится на более мелкие части и выпускает несколько нейтронов, которые дальше участвуют в реакции деления. Всего известно о 14 изотопах урана, и всего три из них встречается в природе, остальные синтезируются искусственно.
Элементы: Элемент, повлиявший на ход истории – уран
- Секреты ледяного царства: почему ученых поразили новые снимки Урана
- Что такое обеднённый гексафторид урана
- Уран выпал в осадок?
- Гексафторид урана: «спящая» смерть от Росатома
- Химики МГУ нашли способ извлечь больше урана из отработавшего ядерного топлива
Врач предупредила о последствиях для здоровья после утечки урана на свердловском заводе «Росатома»
Roman, при делении из ядра вылетают нейтроны, которые могут попасть в другие ядра урана и заставить поделиться их. Японские исследователи синтезировали уран-241, запустив образец урана-238 на ядрах платины-198 с помощью ускорительной системы RIKEN. Николай Патрушев, секретарь Совета безопасности России, заявил, что радиоактивное облако, возникшее после уничтожения боеприпасов с объединенным ураном, движется в сторону. При оптимальных условиях при делении одного ядра урана-235 можно будет получить 1,25 ядра нового оружейного плутония-239 из урана-238. Тематика обсчитываемых на «Уране» задач разнообразна — это материаловедение, моделирование новых химических соединений, биологические задачи, например. Росатом завершил первый цикл эксплуатации уран-плутониевого РЕМИКС-топлива на Балаковской АЭС.
Ученые обнаружили новые соединения урана с возможной сверхпроводимостью
На правой стороне планеты, обращенной к Солнцу, заметно светлое пятно, которое является полярной шапкой. Она имеет уникальные свойства: появляется, когда полюс попадает под прямые солнечные лучи, и исчезает в осенний сезон. На краю полярной шапки находится яркое облако, и сразу за краем шапки расположены несколько более тусклых протяженных деталей. Второе очень яркое облако видно на левом краю планеты. Такие облака типичны для Урана в инфракрасном диапазоне и, вероятно, связаны со штормовой активностью.
В настоящее время производственное ядро АО «СХК» составляют четыре завода по обращению с ядерными материалами: завод разделения изотопов, сублиматный, радиохимический и химико-металлургический заводы. Наличие уникального единого производственного комплекса, включающего аффинажное, конверсионное и разделительное производства, а также наличие схемы переработки и захоронения радиоактивных отходов, делают возможным выполнение переработки любых видов уранового сырья, с их предварительной очисткой. Топливный дивизион Госкорпорации «Росатом» Топливная компания Росатома «ТВЭЛ» включает предприятия по фабрикации ядерного топлива, конверсии и обогащению урана, производству газовых центрифуг, а также научно-исследовательские и конструкторские организации. Являясь единственным поставщиком ядерного топлива для российских АЭС, ТВЭЛ обеспечивает топливом в общей сложности более 70 энергетических реакторов в 15 государствах, исследовательские реакторы в девяти странах мира, а также транспортные реакторы российского атомного флота.
Каждый шестой энергетический реактор в мире работает на топливе ТВЭЛ. Топливный дивизион Росатома является крупнейшим в мире производителем обогащенного урана, а также лидером глобального рынка стабильных изотопов. В Топливном дивизионе активно развиваются новые бизнесы в области химии, металлургии, технологий накопления энергии, 3D-печати, цифровых продуктов, а также вывода из эксплуатации ядерных объектов.
С такими данными на руках нетрудно было понять, что все химические вещества в действительности имеют одну природу, а ядра их атомов состоят из одинаковых компонентов. Физики 1930-х годов пришли к выводу, что ядро любого атома напоминает жидкую каплю, состоящую из определенного количества протонов и нейтронов. Подобно жидкости, эта капля может дробиться и сливаться, отчего химические элементы и переходят один в другой. Так, если отщепить от радия два протона, получится радон, а два протона — это ядро атома гелия. Химические свойства атома зависят от числа протонов в ядре, а существование изотопов объясняется разным количеством нейтронов. В 1920—1930-х годах физики открыли множество трансмутаций, причем не только с металлами. Например, азот в ходе эксперимента удалось превратить в кислород. Но если ядро похоже на жидкую каплю и может дробиться и сливаться, то с чем был связан шок от новости о делении урана? Новый источник энергии Все опыты указывали на один и тот же факт — ядро атома чрезвычайно прочное, и силы, которые удерживают его компоненты вместе, невероятно велики их так и назвали — сильным взаимодействием. 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.
Уран — уникальная планета в Солнечной системе, ведь она вращается на боку. Из-за этого полюса более сорока лет освещаются Солнцем, за их пределами — темнота. Снимок «Уэбба» демонстрирует увеличение яркости в центре полярной шапки.
Какие цели преследуют ученые?
- Учёные: Ядро Земли может состоять из урана
- Как добывается радиоактивный уран и для чего он используется?
- Найден новый изотоп урана
- Эксперты: США не могут сразу отказаться от урана из России, для этого нужны годы
Реакторы на быстрых нейтронах: как Россия оказалась впереди планеты всей
В.Ф. Анисичкин с соавторами предложили обоснованную гипотезу, согласно которой местом критической концентрации урана и тория могла быть поверхность твердого внутреннего ядра. Четыре крупнейших спутника Урана, вероятно, содержат слой океана между ядром и ледяной коркой. Например, ядро атома урана-235, при попадании в него нейтрона, расщепляется на ядро бария и ядро криптона и еще два или три нейтрона. Как и плутоний, эти элементы не встречаются в природе, а возникают только в результате трансмутации урана. Дело в том, что огромный объем тепла, которое выделяет уран, заставляет жидкую часть земного ядра двигаться.
Ученые России обнаружили что ядра водорода в тысячи раз тверже ядер урана и плутония.
Какой корабль встретится с Ураном? Последний раз планету посещал «Вояджер-2» еще в 1989 году. Несмотря на то, что ученые рассматривали Нептун в качестве будущей цели, в планы он в итоге не попал. Уран занял более высокое место, потому что сейчас это достижимо в технологическом плане. Миссия будет запущена на борту коммерческой ракеты Falcon Heavy, которая уже находится в эксплуатации. Запуск может состояться уже в 2031 году, когда спроектируют и построят космический корабль.
Миссия к Нептуну, который находится дальше от Земли, чем Уран, вероятно, потребует более крупной ракеты. Гигантская планета — большая цена Если NASA все-таки решится на запуск миссии к Урану, она обойдется агентству в 4,2 млрд долларов. В то же время на выручку придут партнеры в лице Европейского космического агентства ЕКА.
Еще во время войны в Уфе другой немец, Фриц Ланге, бежавший из Германии в 1936 году, изготовил громоздкий аппарат на подшипнике. Однако специалисты, знакомые с перипетиями атомного проекта в СССР и США, отмечают одно безусловное достижение группы Штеенбека — оригинальную конструкцию опорного узла: ротор опирался на стальную иглу, а эта игла — на подпятник из сверхтвердого сплава в масляной ванне.
И вся эта хитроумная конструкция удерживалась специальной магнитной подвеской в верхней части ротора. Его раскрутка до рабочей скорости также производилась посредством магнитного поля. Советский конкурент В то время как проект группы Штеенбека потерпел фиаско, в феврале того же 1953 года была выведена на рабочие обороты газовая центрифуга с жестким ротором конструкции советского инженера Виктора Сергеева. За год до этого Сергеев с группой специалистов из особого КБ Кировского завода, где он тогда работал, был командирован в Сухуми для ознакомления с экспериментами Штеенбека и его команды. Но доктор Штеенбек проявил категоричность: «Они станут тормозить поток, вызывать турбулентность, и никакого разделения не будет!
Но мне она в голову не приходила…» Газовое центрифугирование с помощью быстро вращающегося ротора закручивает поток газа таким образом, что молекулы, содержащие более тяжелые изотопы урана, центробежная сила отбрасывает к внешним краям, а более легкие — ближе к оси цилиндра. Центрифуги объединяют в каскады, подавая с выхода каждой ступени частично обогащенный материал на вход следующей ступени — так удается получать уран даже очень высокой степени обогащения. Центрифуги просты в обслуживании, надежны и характеризуются умеренным энергопотреблением. Метод используется в России и странах Европы. По словам Олега Чернова, Циппе перед отъездом в Германию имел возможность ознакомиться с опытным образцом центрифуги Сергеева и гениально простым принципом ее работы.
Оказавшись на Западе, «хитрый Циппе», как его нередко называли, запатентовал конструкцию центрифуги в 13 странах. Первые лица в советском атомном ведомстве, узнав о таком интеллектуальном коварстве, шум поднимать не стали — если следовать официальной версии, «чтобы не вызывать подозрений и повышенного интереса к этой теме у военно-технической разведки США». Пусть, мол, думают, что Советы довольствуются неэкономичным, как и у них, газодиффузионным методом… В 1957 году, переехав в США, Циппе построил там работающую установку, воспроизведя по памяти опытный образец Сергеева. И назвал ее, следует отдать должное, «Русской центрифугой». Однако увлечь американцев он не сумел.
В отношении новой машины, как в свое время и по конструкции Штеенбека, был вынесен вердикт: для промышленного использования непригодна. Степень обогащения одной газовой центрифуги невелика, поэтому их объединяют в последовательные каскады, в которых обогащенное сырье с выхода каждой центрифуги подается на вход следующей, а обедненное - на вход одной из предыдущих. При достаточном количестве центрифуг в каскаде можно получить очень высокую степень обогащения. Правда, четверть века спустя в США все-таки решили перейти с газовой диффузии на центрифуги. Первая попытка не удалась — в 1985 году, когда были установлены первые 1300 машин, разработанные в Оук-Риджской национальной лаборатории, правительство США закрыло программу.
По плану смонтировать 96 каскадов по 120 «волчков» предполагалось еще в 2005 году, но и к концу 2012 года проект все еще не запущен в коммерческую эксплуатацию.
Тяжёлые компоненты взвеси осаждаются быстрее. Если порода содержит первичные минералы урана, то они осаждаются быстро: это тяжёлые минералы. Вторичные минералы урана легче, в этом случае раньше оседает тяжёлая пустая порода. Впрочем, далеко не всегда она действительно пустая; в ней могут быть многие полезные элементы, в том числе и уран. Следующая стадия — выщелачивание концентратов, перевод урана в раствор. Применяют кислотное и щелочное выщелачивание. Первое — дешевле, поскольку для извлечения урана используют серную кислоту.
Но если в исходном сырьё, как, например, в урановой смолке, уран находится в четырёхвалентном состоянии, то этот способ неприменим: четырёхвалентный уран в серной кислоте практически не растворяется. В этом случае нужно либо прибегнуть к щелочному выщелачиванию, либо предварительно окислять уран до шестивалентного состояния. Не применяют кислотное выщелачивание и в тех случаях, если урановый концентрат содержит доломит или магнезит , реагирующие с серной кислотой. В этих случаях пользуются едким натром гидроксидом натрия. Проблему выщелачивания урана из руд решает кислородная продувка. При этом из сернистых минералов образуется серная кислота , которая и вымывает уран.
Когда реактор прекращает работу, то в отработанном ядерном топливе ОЯТ остаются радионуклиды разной степени активности. Некоторые из них можно извлечь и использовать снова, другие необходимо правильно утилизировать, чтобы не нанести вред окружающей среде. Сейчас перед учёными и технологами стоит задача разработать не только экономически выгодный, но и безопасный способ переработки ОЯТ. И именно поэтому такие работы поддерживаются национальным проектом «Наука и университеты» как приоритетные. Коллектив сотрудников кафедр радиохимии, органической и физической химии химического факультета МГУ создал новый вариант соединения на основе фенантролина для извлечения урана из отработанного ядерного топлива с помощью экстракции. Учёные продемонстрировали высокую ёмкость предложенного лиганда по урану. Её можно сравнить с экстрагентами, которые используются в промышленности. В России переработка ядерного топлива реализуется по схеме замкнутого ядерно-топливного цикла: «После того как отработавшее топливо извлекают из реактора, из него выделяют уран и плутоний, чтобы снова использовать их как источник энергии.
В МГУ разработали новый способ извлечения урана-238 из отработавшего ядерного топлива
Заявление об открытии новых соединений урана кооперацией российских и иностранных ученых сделала пресс-служба Сколковского института науки и технологий (Сколтеха) 15 октября на. В США возобновили обогащение урана, но пока нет ни одного реактора, который бы смог «переварить» его без взрыва. РИА Новости, 17.03.2023. — 14 июля в 09:13 в цехе УЭХК произошла разгерметизация баллона с обедненным гексафторидом урана объемом 1 м3.
Учёные: Ядро Земли может состоять из урана
На химфаке МГУ им. Ломоносова предложили новый и, как ожидается, в два раза более эффективный способ извлечения урана‑238 из отработавшего ядерного топлива (ОЯТ). В этом случае уран на 90% перерабатывается в энергию и после облучения и окончания цикла отработанное топливо выгружается из реактора и перерабатывается. — 14 июля в 09:13 в цехе УЭХК произошла разгерметизация баллона с обедненным гексафторидом урана объемом 1 м3.
Ученые впервые с 1979 года открыли новый «богатый нейтронами» изотоп урана
Некоторые ученые считают, что причина этого кроется в работе гигантского атомного реактора в земных глубинах. Только в нашем геореакторе происходит не термоядерный синтез, как в звездах, а цепные реакции деления В 1972 г. До сих пор считалось, что изотопный состав природного урана повсюду на Земле одинаков. Однако в одной партии исходного сырья обнаружилось заметно меньше урана-235, чем обычно. Комиссариат по атомной энергии начал расследование. Специалисты увидели в случившемся не злой умысел, но потрясающий природный феномен. Оказалось, что около 1,8 млрд лет назад на нескольких участках уранового месторождения в Окло Габон , откуда поступила партия урана, происходили цепные ядерные реакции деления. Иными словами, там работал настоящий ядерный реактор, только не рукотворный, а природный! В частности, при изучении продуктов деления одного из таких реакторов было установлено, что он действовал в течение нескольких сотен тысяч лет в импульсном режиме — с рабочим циклом в полчаса и перерывом 2,5 часа, — выжигая уран-235. Почему вообще так важна роль урана-235?
Дело в том, что именно этот изотоп охотно делится под воздействием медленных нейтронов в отличие от преобладающего изотопа — урана-238, который может делиться только быстрыми нейтронами а быстрые — в среде замедляются, и цепная реакция гаснет, не успев начаться. Таким образом, за миллиарды лет до появления человека природа уже освоила технологию, над реализацией которой в середине ХХ в. Период полураспада урана-238 — 4,5 млрд лет, урана-235 — около 700 млн лет. Из-за разной скорости естественного распада соотношение изотопов в природе изменяется со временем: доля более легкого урана-235 неуклонно уменьшается. 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. Суммарное количество энергии, выделяющейся во всей цепочке реакций, около 50 МэВ. Суть цепной ядерной реакции деления заключается в том, что ядро радиоактивного элемента, например урана-235, захватывая нейтрон, становится неустойчивым и распадается преимущественно с образованием двух крупных осколков и — самое важное! Эти нейтроны могут инициировать деление уже нескольких ядер — возникает цепная реакция.
Если потери нейтронов в такой разветвленной цепи реакций будут меньше, чем число вновь образовавшихся, то выделение энергии будет нарастать лавинообразно. В одном акте деления урана высвобождается энергии в 4 раза больше, чем при естественном распаде, причем скорость энерговыделения очень велика. Самые известные примеры процессов такого типа — реакции в атомной бомбе и реакторах АЭС Сама идея атомного реактора в земных недрах возникла примерно в это же время — и почти за двадцать лет до открытия феномена Окло! В 1953 г. Везерилл и М. Ингрэм выдвинули смелую гипотезу, что в древнейшие времена в скоплениях радиоактивных элементов, главным образом урана и тория, могли протекать цепные ядерные реакции. Поиски геореакторов, подобных оклоскому, предпринимались впоследствии и в других древних месторождениях, но они успехом не увенчались. Может быть, африканский реактор — это шутка Бога, результат случайного стечения обстоятельств и он действительно уникален? Даже если это так, идея, что в Земле могут идти — причем и в далеком прошлом, и в настоящее время!
Красноречивый гелий Признаки работы природных реакторов ищут не только в земной коре, но и в недрах планеты. Одна из причин упорства исследователей заключается в том, что Земля излучает тепла примерно в 2,5 раза больше, чем должна отдавать в результате естественного распада радиоактивных элементов в коре радиогенное тепло и первичного нагрева. Тепловая энергия, получаемая от Солнца, в этом балансе не учитывается. Если такую большую разницу пытаться объяснить только радиогенным теплом из внутренних областей планеты, то Земля в целом должна иметь нереально большие запасы радиоактивных элементов. Но вот в цепных ядерных реакциях как раз выделяется тепла в несколько раз больше, чем при естественном радиоактивном распаде. Цепной механизм выделения энергии мог бы объяснить и упомянутый тепловой дисбаланс, и многие другие необычные явления. И если гипотетические реакторы расположены глубоко в недрах, то понятно, почему следы их активности не удалось найти в урановых месторождениях за исключением Окло. Искали где ближе, но, может, стоит «копнуть вглубь»? Итак, предположим, что где-то в теле Земли действует такой реактор.
По каким признакам его можно обнаружить? Один из методов поиска — анализ продуктов деления, мигрирующих из зоны реакции и достигающих земной поверхности. В частности, очень интересен изотопный состав «солнечного элемента» — гелия. Природный гелий состоит из двух стабильных изотопов: 4He и 3He. Гелий-4 попадает в атмосферу в результате естественного распада урана и тория. В воздухе на миллион атомов гелия-4 приходится всего полтора атома гелия-3. Но в базальтах срединно-океанических хребтов изотопа 3He больше уже в 8 раз, а в некоторых изверженных магматических горных породах — в 40! Как объяснить происхождение гелия с высоким содержанием изотопа 3He? Какие физические процессы могут быть ответственны за это?
Обычный радиоактивный распад явно не годится, так как он продуцирует исключительно гелий-4.
Замеры можно посмотреть здесь. Даже в госдокладе говорится, что они разносятся ветром, а также стекают в ручей, который расположен у подножия обвалов. Это увеличивает нагрузку на экосистему, на человека», — говорит он. Несмотря на то, что отвалы находятся в достаточно глухов месте эксперт обнаружил свежие пивные банки. В идеале, отмечает эколог, на въезде к опасному месту должен стоять предупредительный знак о том, что здесь находятся отвалы добычи урана — радиоактивные отходы такого-то класса, собственник такой-то.
Примечательно, что радиактивное излучение, обнаруженное Ожаровским, было уже описано в докладе Минэкологии Якутии.
Астроном объяснил сложность поисков Планеты X 14. Он рассказал, почему подтвердить или опровергнуть наличие данного небесного тела не так просто. В Уран врезался объект в два раза крупнее Земли, считают ученые 18. Объект состоял либо из камня, либо изо льда.
Пока мы заняты теоретической частью проекта, продолжаем исследовать возможности этого механизма экстракции. Но я мечтаю о том, что мы доведем проект до конца в теоретическом плане и сможем на практике внедрить его в ядерный топливный цикл». Внешний вид, геометрия твэлов и топливных кассет соответствуют проектным критериям, замечания отсутствуют. Опытно-промышленная эксплуатация продлится еще два топливных цикла.
Росатом предоставил ТАСС свежие фото законсервированных урановых скважин
Поскольку масса покоя тяжёлого ядра урана больше суммы масс покоя осколков, образующихся в результате распада, то реакция деления протекает с выделением энергии. При перезарядке емкости произошел выброс обедненного гексафторида урана. — 14 июля в 09:13 в цехе УЭХК произошла разгерметизация баллона с обедненным гексафторидом урана объемом 1 м3. теми, которые получаются при огромных давлении и температуре из углерода, имеющегося в атмосфере.