Всего известно о 14 изотопах урана, и всего три из них встречается в природе, остальные синтезируются искусственно. Учёные химического факультета МГУ нашли новый способ для эффективного извлечения соединений урана из отработавшего ядерного топлива.
Ученые открыли новый изотоп урана
Снимки сделаны с использованием камеры ближнего инфракрасного диапазона NIRCam. На итоговом изображении хорошо виден не только сам Уран, но и его кольца и спутники. Кольца ярко светятся в инфракрасном диапазоне, оптика телескопа даже распознала неуловимое, рассеянное внутреннее дзета-кольцо 1986U2R.
Из-за этого полюса более сорока лет освещаются Солнцем, за их пределами — темнота. Снимок «Уэбба» демонстрирует увеличение яркости в центре полярной шапки. На ее краю — яркое облако вместе с несколькими тусклыми протяженными элементами.
Так, любое загрязнение, в том числе радиационное, легче заметить — шутят атомщики.
Впрочем, белоярская станция одна из самых безопасных в мире. Персональные счетчики Гейгера не дадут соврать — цифры нулевые. Сама установка скрыта под этим оранжевым колпаком, а по большим трубам разогретый теплоноситель поступает в парогенераторы", — отметил корреспондент. Именно этот инновационный реактор на быстрых нейтронах стал настоящей мировой сенсацией, когда первым на планете целый год вырабатывал энергию на МОКС-топливе. Так называют радиоактивный коктейль, который образуют классические атомные станции в процессе работы. Ученые сумели превратить опасные соединения в топливо, которого хватит на тысячи лет.
Ядерная реакция происходит в тепловыделяющей сборке, которая находится в активной зоне реактора.
Железногорск Красноярского края , который изготовил топливные таблетки из уран-плутониевой смеси. Сейчас они готовятся к отправке в Научно-исследовательский институт атомных реакторов в город Димитровград для дальнейших исследований. А на первом энергоблоке опытно-промышленная эксплуатация нового топлива продлится еще в течение двух топливных циклов. Все это время — в общей сложности пять лет — специалисты Балаковской АЭС будут контролировать нейтронно-физические и ресурсные характеристики новых ТВС. Эксперимент имеет государственное и отраслевое значение». Для справки: РЕМИКС-топливо — инновационная российская разработка для легководных тепловых реакторов, составляющих основу современной атомной энергетики. Такое топливо, использующее в качестве топливной композиции смесь регенерированного урана и плутония, полученная из отработавшего ядерного топлива, в перспективе позволит перейти к замкнутому ядерному топливному циклу не только «быстрым» реакторам, но и реакторам на тепловых нейтронах в частности, ВВЭР.
Сияющие кольца Урана попали на снимок «Джеймса Уэбба»
При расщеплении ядра урана-235 выделяется огромное количество энергии (цепная реакция). В результате этого ядро делится на более мелкие части и выпускает несколько нейтронов, которые дальше участвуют в реакции деления. В «Росатоме» заявили, что инцидент на Уральском электрохимическом комбинате, где произошла разгерметизация баллона с обедненным гексафторидом урана. «Росатом» опроверг сообщения о возможном прекращении поставок урана в США. После попадания нейтрона ядро урана-235 становится нестабильным и быстро делится на две неравные части. Происшествия - 14 июля 2023 - Новости.
Найден новый изотоп урана
| Сияющие кольца Урана попали на снимок «Джеймса Уэбба» | Сначала уран полностью покрыл Землю, но по истечении определенного времени, наслоения оттеснили элемент к ядру. |
| Секреты ледяного царства: почему ученых поразили новые снимки Урана – Москва 24, 20.12.2023 | В США возобновили обогащение урана, но пока нет ни одного реактора, который бы смог «переварить» его без взрыва. |
| Перегрев планеты: После землетрясения в Турции в мире заговорили об опасности взрыва ядра Земли | В результате этого ядро делится на более мелкие части и выпускает несколько нейтронов, которые дальше участвуют в реакции деления. |
| Telegram: Contact @Nuclear_Energy_Russia | Видео-стенд из светодиодных панелей для экспозиции "Магия деления ядра Урана" в павильоне "Атом на службе Родины" парка "Патриот". |
Найден новый изотоп урана
По этой причине ученые искали новые способы их синтеза в лабораторных условиях. В этой новой попытке исследовательская группа попробовала новый подход — они выстрелили образцом ядер урана-238 в образец ядер плутония-198, используя систему разделения изотопов. Известно, что такие взаимодействия приводят к многонуклонному переносу, при котором изотопы меняют местами нейтроны и протоны. В результате столкновения образовалось большое количество фрагментов, которые исследователи изучили, чтобы определить их состав.
Они нашли свидетельства существования 19 тяжелых изотопов, содержащих от 143 до 150 нейтронов.
Его нейтронный спектр не отличается от стандартного топлива с обогащенным ураном, поэтому поведение топлива в активной зоне реактора и количество плутония, образующегося из урана в результате облучения, в целом идентичны. Топливная компания Росатома «ТВЭЛ» Топливный дивизион Госкорпорации «Росатом» 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 75 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 дивизионе активно развиваются новые бизнесы в области химии, металлургии, технологий накопления энергии, 3D-печати, цифровых продуктов, а также вывода из эксплуатации ядерных объектов.
В контуре Топливной компании Росатома «ТВЭЛ» созданы отраслевые интеграторы по аддитивным технологиям и системам накопления.
Над замыканием ядерного цикла работают специалисты в разных странах: во Франции, в Англии, Японии и, конечно же, России. При этом эта задача распространяется на два вида реакторов — тепловые и быстрые. Также по теме «Требование трансатлантической солидарности»: чем может обернуться для Финляндии её отказ от российского проекта АЭС «Росатом» будет добиваться выплаты компенсаций от финской компании Fennovoima Oy, которая в мае расторгла контракт на строительство...
Интерес во всём мире к быстрым реакторам постоянно растёт с тех пор, как они появились в 1950-х годах, поскольку они способны обеспечивать эффективное, безопасное и устойчивое производство энергии. Быстрые реакторы, в которых деление компонентов топлива происходит под действием нейтронов быстрого спектра свободные нейтроны, кинетическая энергия которых больше некоторой величины. Такой уровень использования топлива увеличивает продолжительность ядерно-энергетических программ на тысячи лет и обеспечивает значительные улучшения в области обращения с ядерными отходами. Отличается не только конструкция реакторов, но и топливо.
Оно бывает разного назначения. В частности, МОКС-топливо появилось при работе учёных с плутонием. При облучении элемента — урана-235 — образуется плутоний-239, который используют при разработке атомных бомб, поэтому в мире действуют международные соглашения об ограничении накопления плутония. Этот элемент очень дорогой, но и очень продуктивный в выделении тепла, поэтому было бы просто грешно не использовать его в атомной энергетике.
Чем опасны такие отходы? Например, в корпорации «Росатом» предложили избавляться от отработавшего ядерного топлива безводно и дистанционно. Что вы об этом думаете? Каким образом можно будет это реализовать?
Какие ещё есть пути избавления от отходов? Полная переработка топлива позволяет решить проблему хранения отходов. Переработка, или так называемый пурекс-процесс, состоит из многих этапов. Однако при облучении топлива в реакторе не только образуется плутоний, но и происходит деление, когда образуются новые элементы.
Они радиоактивные, и соприкосновение с ними опасно для окружающей среды, в частности для человека. Проблема с радиоактивными отходами сегодня решается путём их включения в специальные консервирующие матрицы. Многие такие отходы могут оставаться радиоактивными на протяжении нескольких сотен, а то и тысяч лет. Например, к таким относится америций.
И хранить их нужно в таких условиях, где они не оказывают влияния на окружающую среду.
Вообще о внутренней структуре планеты учёные составляют представление на основе того, как сквозь неё проходят ударные волны во время землетрясений: они как минимум по-разному идут через материалы с разной плотностью. Некоторые учёные убеждены, что благодаря сейсмологии мы довольно хорошо изучили кору и мантию Земли, но вот картина происходящего в ядре получается очень нечёткой по той простой причине, что ядро находится очень глубоко. Один из таких учёных — австралийский геофизик Том Дж. После произошедшего недавно в Турции и Сирии в мире стали вспоминать его публикацию 20-летней давности написана в 2001 году под названием "Второго шанса нет? Может ли Земля взорваться в результате глобального потепления? В ней говорится, что, в принципе, по поводу ядра Земли можно с достаточной уверенностью говорить о трёх вещах. Первое: внутренняя часть ядра радиусом 1220 километров — твёрдая.
Второе: окружающая его остальная часть ядра — жидкая. Кстати, автор статьи предложил крайне любопытное объяснение этому третьему факту. Учёный считает, что земное ядро, как бы это сказать, не совсем вращается: оно немного вытянуто в сторону Луны и этой своей вытянутостью всё время за ней следует.
У крупнейших спутников Урана нашли признаки подледных океанов
Поэтому сейчас перед учеными 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. 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. Помимо этих двух элементов, извлекают различные высокоактивные элементы например, америций и кюрий. Это необходимо для того, чтобы захоронить отходы с меньшей радиоактивностью, — рассказывает один из авторов работы, сотрудник кафедры радиохимии МГУ Светлана Гуторова. Сейчас для переработки урана и плутония на предприятиях применяют технологию PUREX: сначала их извлекают из топлива, а затем разделяют с помощью окислительно-восстановительной реакции в смеси водной и органической фаз. Это не очень удобно, так как многие элементы, которые находятся в ОЯТ, могут окисляться и восстанавливаться.
Следовательно, они также перемещаются по фазам вместе с ураном и плутонием. Поэтому исследователи пытаются найти другие механизмы и схемы выделения этих элементов. Технология представляет собой двухступенчатую схему: на первом этапе из топлива селективно экстрагируют уран, а затем извлекают минорные актиниды из азотнокислого раствора ОЯТ. Залог успеха — подобрать селективные экстракционные агенты с высокой емкостью.
В теории возможно возобновление цепной реакции — это путь к ухудшению радиационной обстановки, — заявил специалист. По его словам, возобновление подобной реакции опасно в первую очередь для жителей близлежащих к Чернобылю городов — Гомеля и Чернигова. Также «вторичная критичность» представляет угрозу для работников «зоны». Однако о критической опасности можно будет говорить лишь в случае обнаружения новых радионуклидов в воздухе, подчеркнул Ожаровский. Среди возможных причин возобновления ядерных реакций может быть попадание в устройство влаги, отметил ученый.
Методы ионного обмена и экстракции хороши ещё и тем, что позволяют достаточно полно извлекать уран из бедных растворов содержание урана — десятые доли грамма на литр. После этих операций уран переводят в твёрдое состояние — в один из оксидов или в тетрафторид UF4. Но этот уран ещё надо очистить от примесей с большим сечением захвата тепловых нейтронов — бора , кадмия , гафния. Их содержание в конечном продукте не должно превышать стотысячных и миллионных долей процента. Для удаления этих примесей технически чистое соединение урана растворяют в азотной кислоте. При этом образуется уранилнитрат UO2 NO3 2, который при экстракции трибутил-фосфатом и некоторыми другими веществами дополнительно очищается до нужных кондиций. В результате этой операции образуется трёхокись урана UO3, которую восстанавливают водородом до UO2.
Из этого соединения восстанавливают металлический уран с помощью кальция или магния. Ядерное топливо править Наибольшее применение имеет изотоп урана 235U , в котором возможна самоподдерживающаяся цепная ядерная реакция деления ядра тепловыми нейтронами. Поэтому этот изотоп используется как топливо в ядерных реакторах , а также в ядерном оружии. Выделение изотопа 235U из природного урана — сложная технологическая проблема см. Изотоп 238U способен делиться под влиянием бомбардировки высокоэнергетическими нейтронами , эту его особенность используют для увеличения мощности термоядерного оружия используются нейтроны, порождённые термоядерной реакцией. 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, использующие этот нуклид в качестве топлива, например, KAMINI в Индии и производства атомных бомб критическая масса около 16 кг.
Графический узел tesla-a101 с двумя 24-ядерными процессорами Intel Xeon Gold 6246 3. В текущей конфигурации соединение NVLink между видеокартами А100 отсутствует. Все узлы смонтированы и запущены в эксплуатацию.
Ученые России обнаружили что ядра водорода в тысячи раз тверже ядер урана и плутония.
Они разгоняли пучок ядер урана-238 интенсивностью около 1,9×1010 частиц в секунду по синхротронному кольцу до энергий 10. Благодаря своей исключительной чувствительности Уэбб запечатлел тусклые внутренние и внешние кольца Урана, в том числе неуловимое кольцо дзета — чрезвычайно слабое и. Roman, при делении из ядра вылетают нейтроны, которые могут попасть в другие ядра урана и заставить поделиться их.
Что еще почитать
- Почему земное ядро может взорваться
- "Росатом" опроверг сообщение о возможном прекращении поставок урана в США - МК
- Росатом предоставил ТАСС свежие фото законсервированных урановых скважин
- Публикации
Ученые России обнаружили что ядра водорода в тысячи раз тверже ядер урана и плутония.
В США возобновили обогащение урана, но пока нет ни одного реактора, который бы смог «переварить» его без взрыва. Николай Патрушев, секретарь Совета безопасности России, заявил, что радиоактивное облако, возникшее после уничтожения боеприпасов с объединенным ураном, движется в сторону. Благодаря своей исключительной чувствительности Уэбб запечатлел тусклые внутренние и внешние кольца Урана, в том числе неуловимое кольцо дзета — чрезвычайно слабое и. Джо Байден заявил, что США впервые самостоятельно смогли произвести 90 килограммов обогащённого урана.
Уран: последние новости
В компании добавили, что всегда добросовестно выполняли свои контрактные обязательства и будут продолжать это делать впредь. Палата представителей конгресса США 12 декабря единогласно одобрила внесенный в апреле законопроект, запрещающий поставки урана, обогащенного в России, для американских АЭС до 2040 г. Документу теперь нужно пройти через сенат и быть подписанным президентом страны Джо Байденом, после чего он может вступить в силу по истечении 90 дней. По информации Bloomberg, законопроект законопроект допускает импорт российского урана до 2028 г.
После этого изотопы претерпели изменения посредством времяпролетной масс-спектрометрии, фиксирующей время прохождения определенного расстояния заряженным ионом. Фото: Pixabay В рамках данного эксперимента исследователи получили значительное количество изотопов, которые ранее не становились предметами изучения специалистов. Кроме того, один из них, уран-241, был получен и выявлен впервые. Также ученым удалось впервые за 44 года получить изотоп с чрезмерным количеством нейтронов.
Это же касается и изотопов урана-242 и урана-241, чьи массы в общем перечне известны только благодаря экстраполяции данных о соседних нуклидах. Последний ранее не наблюдался в эксперименте, поэтому работа группы Нивасэ стала, фактически, его открытием. В будущем физики планируют использовать другие ядра в комбинации снаряд-мишень, чтобы добиться синтеза ядер с числом нейтронов, равным 152 и более. Ожидается , что в этой области ядра будут деформироваться, чтобы обеспечить замыкание нуклонных оболочек. Поправка В изначальном варианте заметки было сказано, что в лабораторных условиях получено около 3000 тысяч новых нуклидов. Это опечатка, речь идет о трех тысячах. Приносим извинения читателям.
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. В 2021 году ЕКА опубликовало долгосрочное исследование приоритетов, в котором ученые предложили найти товарища для изучения ледяной планеты-гиганта. Второй по значимости приоритет для флагманской планетарной миссии после Урана — это зонд к спутнику Сатурна Энцеладу, на котором наблюдаются водяные шлейфы, выбрасываемые из подземного океана. Ученые NASA собираются отправить посадочный модуль на поверхность спутника, чтобы собрать материал, отложенный одним из шлейфов, и найти в нем признаки жизни.
Добыча урана из отработавшего ядерного топлива
Из все того же школьного курса многие из нас помнят и классическое описание цепной реакции деления: нейтрон ударил в ядро урана, развалил его на части. Ученые обнаружили экстремально высокую емкость соединений для извлечения урана из топлива. Росатом завершил первый цикл эксплуатации уран-плутониевого РЕМИКС-топлива на Балаковской АЭС. Основной процесс ядерного реактора – бомбардировка изотопа урана-235 нейтронами. В результате этого ядро делится на более мелкие части и выпускает несколько нейтронов.
Что еще почитать
- Содержание
- Росатом Госкорпорация «Росатом» ядерные технологии атомная энергетика АЭС ядерная медицина
- Публикации
- Главные новости
- Реакторы на быстрых нейтронах: как Россия оказалась впереди планеты всей