Учёные химического факультета МГУ нашли новый способ для эффективного извлечения соединений урана из отработавшего ядерного топлива. Росатом завершил первый цикл эксплуатации уран-плутониевого РЕМИКС-топлива на Балаковской АЭС. Росатом завершил первый цикл эксплуатации уран-плутониевого РЕМИКС-топлива на Балаковской АЭС. Наибольшее применение имеет изотоп урана 235U, в котором возможна самоподдерживающаяся цепная ядерная реакция деления ядра тепловыми нейтронами. В «Росатоме» заявили, что инцидент на Уральском электрохимическом комбинате, где произошла разгерметизация баллона с обедненным гексафторидом урана.
Гексафторид урана: «спящая» смерть от Росатома
Дело в том, что огромный объем тепла, которое выделяет уран, заставляет жидкую часть земного ядра двигаться. теми, которые получаются при огромных давлении и температуре из углерода, имеющегося в атмосфере. Японские исследователи синтезировали уран-241, запустив образец урана-238 на ядрах платины-198 с помощью ускорительной системы RIKEN. Альфа-излучение (ядра гелия-4), хоть и наиболее характерно для урана, – задерживается кожей и, в случае внешнего воздействия, не опасно.
55. Энергия связи. Дефект массы. Деление ядер урана. Цепная реакция
Исследователи создали уран-241, обстреляв образец урана-238 ядрами платины-198 на японском ускорителе RIKEN. Космический корабль будет годами летать вокруг Урана, собирая наблюдения за такими особенностями, как магнитное поле, которое, вероятно, питает светящиеся полярные сияния. Добыча золота является первым, подготовительным этапом для создания инфраструктуры по добыче урана, отмечается в пресс-релизе. Беспрецедентное технологическое лидерство России в атомной отрасли, как и в случае с отечественной технологией центрифужного обогащения урана, которая в десять раз.
Красноречивый гелий
- Газета «Суть времени»
- Разве это была первая трансмутация?
- Публикации
- Уран: последние новости
Содержание
- Другие статьи в рубрике "Экология" (Россия)
- На уральском предприятии разгерметизировался баллон с обедненным гексафторидом урана
- Смотрите также
- Курсы валюты:
- «Росатом» определил для Казахстана новую формулу: газ в обмен на уран
«Он химически опасен». Физик-ядерщик объяснил, чем грозит чрезвычайное происшествие в Новоуральске
Проведены замеры радиационного фона, он составил 0,17 мкЗв, что соответствует природным значениям. В «Росатоме» добавили, что обедненный гексафторид урана побочный продукт переработки гексафторида урана в обогащенный уран в 1,7 раза менее радиоактивен, чем природный уран, и не несет никакой угрозы для здоровья людей. О том, что на Уральском электрохимическом комбинате предприятие находится в Новоуральске Свердловской области произошла разгерметизация баллона с обедненным гексафторидом урана , стало известно сегодня утром.
Он отметил, что радиационная опасность этого инцидента намного ниже, чем химическая.
Радиационная опасность не такая большая, — подчеркнул Дмитрий Горчаков. Ранее «Росатом» официально прокомментировал ЧП на предприятии в Новоуральске. Специалисты провели замеры радиационного фона.
Сейчас проводится санитарная обработка цеха, остальные работают в обычном режиме. Он составил 0,17 мкЗв, что соответствует природным значениям. Сформирована комиссия, устанавливаются причины инцидента, — написали в телеграм-канале «Росатома».
Все актиниды радиоактивны, но уран — один из четырех наиболее радиоактивных элементов, наряду с радием, полонием и торием. Кривая периода полураспада, показывающая радиоактивный распад. Изображение предоставлено Нандалалом Саркаром Ученые измерили массы 19 различных изотопов актинидов с высокой точностью до уровня одной части на миллион, идентифицировав, в итоге, новый изотоп урана. Читать далее:.
Читайте также:Что может означать запрет поставок обогащенного урана из России в США Российский уран, в отличие от других энергоресурсов, не попал под запреты на импорт в США, введенные весной 2022 г. O планах американских властей снизить зависимость США от российского урана стало известно еще летом 2022 г. В марте этого года вице-премьер Александр Новак допустил запрет на поставки урана из России как ответ на санкции.
По данным управления энергетической информации минэнерго США, большая часть урана, которая используется на заводах США, импортируется.
«Тревожный звоночек»: физик прокомментировал возобновление ядерных реакций в Чернобыле
| Гексафторид урана: «спящая» смерть от Росатома | Там был пущен опытный завод, на котором обогащать уран стали методом центрифужного разделения изотопов. |
| Учёные: Ядро Земли может состоять из урана | После того, как уран добыли и облучили данным способом, ядро такого изотопа увеличивает успешность деления, из-за которого испускается больше нейтронов. |
| Найден новый изотоп урана | Росатом завершил первый цикл эксплуатации уран-плутониевого РЕМИКС-топлива на Балаковской АЭС. |
«Более продуктивный и безопасный»: академик РАН — о работах по созданию замкнутого ядерного цикла
| Учёные: Ядро Земли может состоять из урана | В этом случае уран на 90% перерабатывается в энергию и после облучения и окончания цикла отработанное топливо выгружается из реактора и перерабатывается. |
| «Росатом»: ЧП с обедненным гексафторидом урана на Урале не угрожает населению // Новости НТВ | Но если ядро похоже на жидкую каплю и может дробиться и сливаться, то с чем был связан шок от новости о делении урана? |
| "Росатом" опроверг сообщение о возможном прекращении поставок урана в США | Дело в том, что огромный объем тепла, которое выделяет уран, заставляет жидкую часть земного ядра двигаться. |
| Физики открыли изотоп уран-241 | Синтез ядер тяжёлых элементов, включая уран, идёт, возможно, путём последовательных реакций захвата нейтронов в предсверхновых и при взрывах сверхновых звёзд. |
Модернизация суперкомпьютера "Уран" 2022.10
Но об этом потом. Второй вариант. Он рассчитан на случаи, когда руда залегает чуть глубже и приходится копать шахту. Как правило, больше двух километров не копают, иначе уже неэффективно по цене. При добыче на глубине в активную игру вступает радон. Его нужно постоянно отслеживать, ловить, выкачивать и подавать хомячкам в шахты свежий воздух. Про пыль тоже не забываем. Ужесточение техники безопасности и усложненный механизм добычи увеличивают затратность данного метода по сравнению с первым. Проблема отходов сохраняется. Третий метод.
Метод подземного выщелачивания МПВ. Значительно отличается от первых двух. Сперва к урановой залеже бурится скважина не глубже 600 м. Затем в нее начинает подаваться раствор серной кислоты, который связывает частицы урана выщелачивание. Полученный раствор выкачивается на поверхность и уже из него извлекается, после чего обрабатывается, уран. Достоинства данного метода заключаются в значительном упрощении организации процесса. Соответственно, снижается и цена.
Можно превращать ГФУ в тетрафторид урана путем его «сжигания» на самом деле восстановления в водородном пламени. Однако эта технология пока существует в форме эксперимента, она потенциально опасна серьезными утечками и взрывами, а главное — она очень дорогая.
Поэтому во всем мире, и Россия не исключение, гексафторид урана превращают в твердую форму и просто хранят в огромных металлических контейнерах под открытым небом. На заводах, занимающихся обогащением урана, таких контейнеров накоплены десятки тысяч. Объем одного контейнера — 12,5 тонн ГФУ. Толщина стенки контейнера — 1 сантиметр. Повторим: контейнеры просто лежат под открытым небом и ржавеют. Их, естественно, периодически осматривают. Вопрос тщательности осмотра остается открытым. Существуют десятки научных работ, прогнозирующих последствия разгерметизации одного контейнера. Сценарии описаны различные, но позитивных среди них нет.
Самый плохой вариант — разгерметизация контейнера в верхней его части, с достаточно большим отверстием, при жаркой летней погоде и ветре. В этом случае зона химического заражения может исчисляться десятками километров, и люди в этой зоне получат тяжелейшие отравления. Испаряясь, гексафторид бурно реагирует с влагой воздуха, образованием твердого уранилфторида UO2F2 и газообразного фтористого водорода HF. Оба вещества также крайне токсичны и относятся, как и ГФУ, к первому классу опасности. Гораздо хуже — более катастрофичная ситуация, например, с падением самолета на склад контейнеров с ГФУ.
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.
То есть вращается не ядро, а "горб", холм на его поверхности, возникающий под действием лунного притяжения ровно так же, как наш естественный спутник своей гравитацией чуть приподнимает над поверхностью Земли и "тянет" за собой Мировой океан, отчего и получаются приливы и отливы. Геофизик обращает внимание на то, что скорость "вращения" земного ядра полностью совпадает со скоростью вращения Луны вокруг Земли: один оборот за 27,3 дня. Вот только интересно, как эта версия согласуется с недавним исследованием о том, что ядро регулярно замедляется и даже начинает вращаться в обратную сторону.
Основной задачей, которую поставила перед собой группа ученых, было повышение результативности переработки ОЯТ в замкнутом ядерном топливном цикле. Согласно концепции радиоэквивалентности, в землю нужно вернуть столько же, сколько было получено: активность захороненных отходов должна быть идентичной активности добытого урана. Если ядерные отходы не подвергать обработке, то для достижения этого баланса потребуются сотни тысяч лет. При извлечении наиболее активных элементов этот период значительно сокращается.
«Более продуктивный и безопасный»: академик РАН — о работах по созданию замкнутого ядерного цикла
Для этого Чжиюань Чжан и его команда снимали вольфрамовые пластины с сильно ускоренными атомами аргона. Когда атомы сталкиваются, через нестабильные промежуточные стадии, создаются различные изотопы урана. На основании данных о распаде, исследователи определили, что, помимо уже известных легких изотопов урана 216U и 218U, образовался изотоп с массовым числом 214, который ранее никогда не обнаруживался. Помимо 92 протонов, этот новый изотоп урана имеет только 122 нейтрона в ядре атома. Это делает его самым легким изотопом урана, известным на сегодняшний день, как сообщили Чжан и его команда. Период полураспада нового 214U очень короткий и составляет 0,5 миллисекунды.
Нарушения альфа-распада Новый изотоп урана интересен еще и по другой причине: в ходе измерений ученые обнаружили, что 214U демонстрирует аномалии в альфа-распаде.
Погиб один человек. Известно, что разгерметизация произошла в 53 цехе в 9:13 по местному времени, сообщается в официальной группе Уральского электрохимического комбината УЭХК. Также в пресс-службе УЭХК отметили, что ситуация носит локальный характер и ограничена территорией производственного участка.
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. На следующем этапе из полученного раствора нужно избирательно выделить уран.
Современные методы — экстракция и ионный обмен — позволяют решить эту проблему. Раствор содержит не только уран, но и другие катионы. Некоторые из них в определённых условиях ведут себя так же, как уран: экстрагируются теми же органическими растворителями, оседают на тех же ионообменных смолах, выпадают в осадок при тех же условиях. Поэтому для селективного выделения урана приходится использовать многие окислительно-восстановительные реакции, чтобы на каждой стадии избавляться от того или иного нежелательного попутчика. На современных ионообменных смолах уран выделяется весьма селективно. 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.
Нашим ученым на Белоярской АЭС удалось сделать то, о чём во всём мире пока только мечтают - использовать ядерные отходы, а не закапывать их. Причем технология абсолютно безопасна.
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.
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» выдал новое фото Урана: выглядит как портал в другое измерение
| Спутниковые снимки показали расширение завода по обогащению урана в КНДР | Видео-стенд из светодиодных панелей для экспозиции "Магия деления ядра Урана" в павильоне "Атом на службе Родины" парка "Патриот". |
| Росатом делает значительный шаг вперед в трансмутации отходов уранового топлива | Они разгоняли пучок ядер урана-238 интенсивностью около 1,9×1010 частиц в секунду по синхротронному кольцу до энергий 10. |
«Он химически опасен». Физик-ядерщик объяснил, чем грозит чрезвычайное происшествие в Новоуральске
Скопировать ссылку Прочту позже Информация Bloomberg о том, что «Техснабэкспорт» Tenex, входит в « Росатом » якобы предупредил своих американских клиентов о возможном упреждающем запрете России на экспорт своего ядерного топлива в США, не соответствует действительности, сообщила пресс-служба «Росатома». Ни сам Tenex, ни дочерние общества компании не делали подобных уведомлений в адрес своих зарубежных заказчиков», — сказано в сообщении. 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.
То естественно, она и должна быть в норме. Потому что ОГФУ — очень слаборадиоактивное вещество.
Его опасность совсем в другом. Хотя, напомним, специалисты Минсредмаша после аварии в Чернобыле тоже утверждали, что ничего не произошло. Так что с них станется. Немного технических подробностей для понимания всей глубины проблемы, которую Росатом создал всем жителям России. В природном уране большое количество изотопа урана-238 и очень незначительное количество урана-235.
Однако именно уран-235 используется в качестве «топлива» для атомных станций, а также является начинкой ядерных бомб. Выделить обычными химическими или физическими способами уран-235 из урановой руды практически невозможно. Для этого требуются колоссальные энергетические ресурсы и время. На сегодня практически на всех обогатительных производствах используется метод центрифугирования, когда газообразные соединения двух изотопов «прогоняются» через быстро вращающиеся центрифуги, в которых изотопы разделяются на тяжелые и легкие. Проблема, однако, в том, что практически все газообразные соединения урана существуют только при высоких температурах.
Что требует гораздо более высоких требований, в том числе по безопасности. Гексафторид урана UF6 — единственное соединение урана, переходящее в газообразное состояние при температуре 56 градусов Цельсия. Именно поэтому его и используют для обогащения урана. После обогащения из гексафторида извлекают уран-235, который идет на переработку в ядерное топливо для атомных станций.
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 ёмкостью.
Ранее учёные химического факультета МГУ предложили на роль такого экстрагента соединение на основе фенантролина — азотсодержащего полициклического соединения. Одна из урановых частиц располагается в катионной положительно заряженной части комплекса, другая — в анионной отрицательно заряженной. На меньших концентрациях урана в модельных образцах этого не происходит, и ни одна из научных групп не наблюдала такого эффекта ранее», — поясняет автор статьи. Учёные продолжают исследования в области комплексов схожего строения.
Вот только интересно, как эта версия согласуется с недавним исследованием о том, что ядро регулярно замедляется и даже начинает вращаться в обратную сторону. Тепло выходит через поверхность планеты, благодаря этому она не перегревается, то есть поверхность — это терморегулятор, который поддерживает баланс. Но в условиях глобального потепления возникает явление под названием парниковый эффект. Суть этого эффекта всем известна: тепло с поверхности планеты никуда не уходит.
И, с точки зрения исследователя, это в первую очередь означает недостаточное охлаждение для термоядерного реактора планеты. По его словам, в результате твёрдое внутреннее ядро Земли может расплавиться. А если это произойдёт, оно станет единым целым со своей жидкой внешней частью и начнёт вращаться уже не самостоятельно, а вместе с ней. И под действием центробежной силы от этого вращения заблокированные сейчас в твёрдой структуре радиоактивные изотопы внутреннего ядра устремятся из центра в разные стороны во внешнее ядро. В какой-то момент, как утверждается, их там может накопиться так много, что этого хватит на запуск лавинообразной цепной реакции, то есть на ядерный взрыв. В этом смысле одни только подозрения на вытянутость твёрдого, казалось бы, внутреннего ядра уже вызывают некий дискомфорт.
Найден новый изотоп урана
Но если ядро похоже на жидкую каплю и может дробиться и сливаться, то с чем был связан шок от новости о делении урана? Космический телескоп «Джеймс Уэбб» запечатлел, как сияют кольца Урана на новом снимке. США и Китай стали главными покупателями российского урана в 2023 году, следует из расчетов РИА Новости по данным национальных статслужб. По современным научным представлениям, в ядре находятся скопления тяжёлых оксидов урана.
Реакторы на быстрых нейтронах: как Россия оказалась впереди планеты всей
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.
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. Это частично может быть связано с периодом дождей: вода может проникать в реактор и создавать необходимые условия. Также возможны подтопления снизу.
В результате его ядро делится на более мелкие части и выпускает несколько нейтронов, которые дальше участвуют в реакции деления, — реакция приобретает лавинообразный характер. Когда реактор прекращает работу, 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. 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.
Даже компания Framatome не может предложить топливо, подходящее для АЭС, построенных по российской технологии, как признала Венгрия. В 2014-2016 годах попытки США изготовить сборки для реактора советского дизайна чуть не привели к катастрофе, напоминающей Чернобыль. Одновременно с развитием "Росатома" Россия начинает вытеснять европейские компании из Средней Азии, особенно из Казахстана и Киргизии, где ведется добыча урана. Главная причина этого - газ, которым только Россия может обеспечить эти страны на ближайшие годы. Поддержка Китая, готового покупать любые объемы газа, делает Астану и Бишкек гораздо более сговорчивыми при вопросе цены на топливо для АЭС. В итоге, Москва стремиться продвигать формулу "газ в обмен на уран". Уже сейчас Россия контролирует одно из крупнейших урановых месторождений в Казахстане.