Все изотопы урана имеют одинаковое количество протонов (92), но отличаются числом нейтронов: самый распространенный изотоп 238U имеет 146 нейтронов. Космический телескоп «Джеймс Уэбб» запечатлел, как сияют кольца Урана на новом снимке. Например, ядро атома урана-235, при попадании в него нейтрона, расщепляется на ядро бария и ядро криптона и еще два или три нейтрона. Альфа-излучение (ядра гелия-4), хоть и наиболее характерно для урана, – задерживается кожей и, в случае внешнего воздействия, не опасно. теми, которые получаются при огромных давлении и температуре из углерода, имеющегося в атмосфере.
«Росатом»: ЧП с обедненным гексафторидом урана на Урале не угрожает населению
Наибольшее применение имеет изотоп урана 235U, в котором возможна самоподдерживающаяся цепная ядерная реакция деления ядра тепловыми нейтронами. Топливо большинства реакторов — диоксид урана, причем основной источник энергии — деление ядер урана-235. Альфа-излучение (ядра гелия-4), хоть и наиболее характерно для урана, – задерживается кожей и, в случае внешнего воздействия, не опасно.
Сияющие кольца Урана попали на снимок «Джеймса Уэбба»
| Ученые впервые за 40 лет открыли «богатый нейтронами» изотоп урана | Ученые обнаружили экстремально высокую емкость соединений для извлечения урана из топлива. |
| Реакторы на быстрых нейтронах: как Россия оказалась впереди планеты всей | Космический телескоп NASA Джеймс Уэбб прислал новые снимки Урана, сделанные с помощью камеры ближнего инфракрасного диапазона. |
| Спутниковые снимки показали расширение завода по обогащению урана в КНДР | В рамках своего эксперимента ученые выстреливали ядрами урана-238 по ядрам платины-198, что провоцирует многонуклонный перенос, изменяющий позиции протонов и нейтронов. |
На уральском предприятии разгерметизировался баллон с обедненным гексафторидом урана
Исследование опубликовано в Physical Review Letters. Сегодня физикам известно около 300 нуклидов естественного происхождения и около 3000 — полученных в лабораториях. Тяжелейший из найденных на сегодня — это оганессон-294, который вместе с еще несколькими новыми элементами занял место в таблице Менделеева лишь в 2016 году. В целом теоретики предсказывают существование еще около 4000 новых нуклидов, преимущественно в области богатых нейтронами ядер. Особый интерес представляет поиск и исследование изотопов вблизи протонной и нейтронной границ стабильности ядер, поскольку это самый строгий ориентир для различных ядерных моделей. Для этого они применяют сравнительно новый метод синтеза тяжелых нуклидов, основанный на реакциях многонуклонного переноса. В таких реакциях обмен нуклонами между ядром-снарядом и ядром-мишенью протекает в обе стороны.
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. При попадании нейтрона, ядро урана делится на две части, которые разлетаются с большой скоростью. При этом выделяется большое количество тепловой энергии и образуются новые нейтроны. И это та технология, где мы пока недостижимы для всего остального мира", — заявил Иван Филин, первый заместитель главного инженера БАЭС. Инновационное горючее для атомных станций будущего создают на секретном предприятии, надежно укрытом в глубине сибирских скал. Там оксиды урана и плутония обрабатывают и надежно спаивают в тепловыделяющие сборки.
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.
Могут быть и другие факторы, о которых мы не знаем, — объяснил Ожаровский. В данном контексте физик-ядерщик напомнил о том, что в 2019 году над реактором был установлен второй «саркофаг» — «Новая защитная оболочка». Он отметил, что тогда ученые надеялись «захоронить и забыть» об устройстве, но, к сожалению, реакция повторилась. Случаев возобновления ядерных реакций столь крупного масштаба не было зафиксировано в истории до текущего момента, заключил эксперт. Ранее в СМИ сообщалось о том, что ученые предупредили о начале новых ядерных реакций в Чернобыле.
Ученые обнаружили новые соединения урана с возможной сверхпроводимостью
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:.
Персонал цеха эвакуировали, на месте проводят санитарную обработку. Какая-либо опасность для жителей Новоуральска и персонала комбината отсутствует », — добавили на Уральском электрохимическом комбинате. Глава Новоуральского городского округа Вячеслав Тюменцев также заявил, что ситуация в норме, и попросил жителей города не паниковать. Что такое обеднённый гексафторид урана Уральский электрохимический комбинат — это крупнейшее в мире предприятие по обогащению урана, который используют в ядерном топливе атомных электростанций и других ядерных энергетических установок. Уран используют при производстве ядерного топлива и материалов для ядерного оружия.
Побочный продукт отход этого производства — обеднённый уран, который представляет собой тяжёлый токсичный металл серебристо-белого цвета.
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.
Все это время на станции будут контролировать нейтронно-физические и ресурсные характеристики нового топлива.
В дальнейшем сконцентрировавшаяся таким образом масса актиноидов, и в первую очередь соединения урана, играла роль ядерного реактора, генерирующего энергию, обусловленную цепными реакциями деления. К сожалению, в самой основе этой занимательной гипотезы лежит недоразумение. Кристаллизация каких-либо соединений актиноидов в виде самостоятельных минеральных фаз, которые могли бы погружаться в недра планеты, в магматическом океане невозможна. Прежде всего, это обусловлено исключительно низкими концентрациями урана и других актиноидов в протопланетном веществе. При кристаллизации расплава, который возникает на основе такого вещества, весь уран распределяется в кристаллической решетке породообразующих минералов или на их границах в виде примеси, как и многие другие редкие и рассеянные элементы.
Конечно, образование скоплений редких элементов в природе возможно вспомним, например, самородное золото , только это происходит в коре и не в результате кристаллизации магматических расплавов, а за счет разгрузки гидротермальных растворов, транспортирующих эти элементы и сбрасывающих их при изменении физических условий. В ходе геологических процессов зарождающиеся в недрах планеты магматические расплавы вследствие более низкой плотности по сравнению с твердым веществом перемещаются к поверхности. В тех случаях, когда они прорываются на поверхность, возникает вулкан. Когда такой расплав застревает на глубине и кристаллизуется в магматической камере, образуется твердое магматическое тело, называемое интрузивом. Дифференциация вещества по плотности при формировании магматических тел принципиально ничем не отличается от такой дифференциации при затвердевании расплава в магматическом океане. Однако кристаллизующиеся силикаты магния и железа в этих расплавах вопреки предположению авторов обсуждаемой гипотезы не всплывают, а тонут, потому что их плотность всегда выше плотности жидкой фазы.
Утверждая, что плотность магмы увеличится за счет железа, авторы упускают из виду, что в магматическом океане металл сразу образует самостоятельную жидкую фазу, не смешивающуюся с силикатной, которая опустится на дно задолго до начала кристаллизации силикатов. Возвращаясь к интрузивам, заметим, что никаких скоплений минералов, сложенных актиноидами, на дне соответствующих магматических камер нет, несмотря на то, что концентрация урана как в самих интрузивных телах, так и в исходных расплавах зачастую на два порядка превосходит его концентрацию в протопланетном веществе и магматическом океане. Все происходит ровно наоборот: основная часть урана концентрируется в остаточной жидкости, которая, как правило, собирается в верхней части магматической камеры, после того как основной объем расплава уже затвердел. Поэтому, даже если бы в этих последних порциях расплава и возникли какие-то тяжелые урансодержащие минералы, опускаться им было бы некуда. Конечно, для объективной оценки обсуждаемой гипотезы необходимы исследования специалистов в различных областях науки. Что касается геологической составляющей, то я считаю, что предложенная концепция пока не подтверждается фактическим материалом.
Пушкарев, д. Расчеты показали, что теоретически существуют разные сценарии работы реактора. По некоторым из них его активность могла давно прекратиться, по другим — продолжаться до настоящего времени. Максимальная продолжительность возможна в режиме воспроизводства делящихся нуклидов. В результате содержание легко делящегося урана-235 поддерживается на достаточно высоком уровне, и получается реактор-размножитель на быстрых нейтронах. Ряд глобальных явлений на Земле носит циклический характер с периодом в сотни тысяч и миллионы лет.
О причинах этих колебаний нет единого мнения. По обломочным окаменевшим моренам и ледниково-морским осадкам, обнаруженным на всех континентах, ученые восстановили ледниковую историю Земли за последние 2,5 млрд лет. В течение этого времени Земля пережила четыре ледниковые эры, каждая эра состояла из ледниковых периодов, а период — из ледниковых эпох. Периодичность потеплений-похолоданий, соответствующая смене ледниковых эпох, составляет около 100 тыс. Подробнейшая информация о палеоклимате получена при бурении ледниковых щитов в Антарктиде. Каково значение этого факта?
Дело в том, что изверженные породы, застывая, намагничиваются в соответствии с существующим на тот момент направлением магнитного поля. Таким образом, эта «законсервированная» в породе намагниченность наглядно продемонстрировала, что в прошлом поле было другим. Замеры следов магнитного поля в горных породах различного возраста показали, что на протяжении геологической истории Земли оно меняло знак много-много раз. Инверсии происходили через интервалы времени от десятков тысяч до миллионов лет средний период — 250 тыс. Почему происходит смена магнитных полюсов? Магнитное поле планеты формируется благодаря циркуляции расплавленного железа во внешнем ядре.
Движение электропроводящей жидкости в магнитном поле создает самоподдерживающуюся систему, своего рода геодинамо. Но для образования мощных переменных течений в ядре, приводящих к изменению магнитного поля, необходимы и мощные нестационарные источники тепла. Вполне подходящими кандидатами на эту роль опять-таки являются природные ядерные реакторы Вполне естественно предположить, что при работе реактора из-за тепловыделения возникают конвективные потоки, вызывающие разрыхление активной зоны. В какой-то момент цепная реакция деления останавливается. Когда выделение тепла прекращается и конвективные потоки ослабевают, уран медленно оседает — цепная реакция возобновляется. Таким образом, геореактор может работать и в импульсном режиме.
Определяющим показателем хода цепной реакции является коэффициент размножения нейтронов k, который равен отношению числа нейтронов, вновь образовавшихся в реакциях деления, к количеству нейтронов, поглощенных в ходе реакции либо покинувших активную зону. Тогда в каждом новом поколении нейтронов становится все больше, и они, в свою очередь, вызывают все больше делений ядер. Возникает лавинообразный процесс. Согласно проведенным расчетам максимально возможный коэффициент размножения ведет себя следующим образом: вначале он падает в течение 1 млрд лет, однако затем более-менее стабилизируется и остается больше единицы вплоть до настоящего времени. Представляется, что более вероятен импульсный сценарий работы реактора, когда периоды активности перемежаются периодами «простоя». Так, как это было в маленьком природном реакторе Окло, но только с большей продолжительностью циклов.
Гексафторид урана: «спящая» смерть от Росатома
Снимок объединяет данные двух фильтров. На изображении планета имеет синий оттенок. Уран повернут на бок, находясь почти под прямым углом к плоскости своей орбиты. Это вызывает необычную смену сезонов, поскольку полюса находятся попеременно 42 года в полной темноте и 42 года под солнечными лучами.
На правой стороне планеты, обращенной к Солнцу, заметно светлое пятно, которое является полярной шапкой.
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. Во время этой реакции распада радиоактивное атомное ядро испускает ядро гелия, состоящее из двух протонов и двух нейтронов. С новым изотопом урана эти альфа-частицы высвобождаются быстрее и легче, чем они должны на самом деле, если основываться на известные модели ядерной физики. Изотоп урана 214U показывает аномалии при альфа-распаде.
За этим могут стоять пока еще малоизученные взаимодействия между основными строительными блоками атомов.
Но он «живет» всего 40 минут, прежде чем распадается на другие элементы. Новый изотоп, уран-241, имеет 92 протона как и все изотопы урана и 149 нейтронов, что делает его первым новым богатым нейтронами изотопом урана, открытым с 1979 года. Хотя у атомов данного элемента всегда одинаковое количество протонов, разные изотопы или версии этих элементов могут содержать разное количество нейтронов в ядрах.
Чтобы считаться богатым нейтронами, изотоп должен содержать больше нейтронов, чем обычно для этого элемента.
И режим у них был почти такой же, как у наших секретных атомщиков, которых столь же плотно опекало ведомство Берии. В июле 1952 года специальным постановлением правительства Штеенбека и его помощников перевели из Сухумского института в Ленинград, в ОКБ Кировского завода. Да еще усилили группу выпускниками политехнического института с профильной кафедры ядерных исследований. Была поставлена задача изготовить и испытать два агрегата по схеме Циппе-Штеенбека.
За дело взялись горячо, однако уже в первом квартале 1953-го работу прекратили, не доводя до испытаний: стало ясно, что предложенная конструкция не годится для серийного производства. Газовая диффузия. Использует разницу в скоростях движения молекул газа, содержащего различные изотопы урана гексафторид урана. Различная масса обуславливает различную скорость молекул, так что легкие проходят мембрану с тонкими порами по диаметру сравнимыми с размерами молекул быстрее тяжелых. Степень обогащения каждой ступени очень мала, так что необходимы тысячи ступеней.
Это приводит к огромному потреблению энергии и высокой стоимости разделения. Центрифуга Циппе была не первой советской машиной подобного назначения. 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.
«Тревожный звоночек»: физик прокомментировал возобновление ядерных реакций в Чернобыле
Благодаря своей исключительной чувствительности Уэбб запечатлел тусклые внутренние и внешние кольца Урана, в том числе неуловимое кольцо дзета — чрезвычайно слабое и. После того, как уран добыли и облучили данным способом, ядро такого изотопа увеличивает успешность деления, из-за которого испускается больше нейтронов. 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.
Как добывается радиоактивный уран и для чего он используется?
| Росатом Госкорпорация «Росатом» ядерные технологии атомная энергетика АЭС ядерная медицина | На кластере "Уран" были добавлены четыре узла общего назначения в раздел apollo и два узла с видеокартами Nvidia Tesla A100 для задач машинного обучения. |
| Учёные: Ядро Земли может состоять из урана | Однако, сегодня уран высоко ценится за способность его ядер к делению и выделению тепла — этот материал является основой атомной энергетики и атомного оружия. |
| Ученые обнаружили новые соединения урана с возможной сверхпроводимостью | ИА Красная Весна | Discover videos related to чел пытался расщепить ядро урана на кухне on TikTok. |
| Ученые впервые с 1979 года открыли новый «богатый нейтронами» изотоп урана | Ученые обнаружили экстремально высокую емкость соединений для извлечения урана из топлива. |
| Спутниковые снимки показали расширение завода по обогащению урана в КНДР | Исследователи выстрелили ядрами урана-238 в ядра платины-198. |
Сияющие кольца Урана попали на снимок «Джеймса Уэбба»
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. 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.
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. 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 химического факультета МГУ Светлана Гуторова.
Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters. Читайте «Хайтек» в Ученые открыли и синтезировали совершенно новый изотоп высокорадиоактивного элемента урана. Но он «живет» всего 40 минут, прежде чем распадается на другие элементы. Новый изотоп, уран-241, имеет 92 протона как и все изотопы урана и 149 нейтронов, что делает его первым новым богатым нейтронами изотопом урана, открытым с 1979 года.
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.
Химики МГУ научились извлекать больше урана из отработавшего ядерного топлива
Однако, сегодня уран высоко ценится за способность его ядер к делению и выделению тепла — этот материал является основой атомной энергетики и атомного оружия. Поглотив лишний нейтрон, ядро урана возбуждается и приобретает вытянутую форму. Заявление об открытии новых соединений урана кооперацией российских и иностранных ученых сделала пресс-служба Сколковского института науки и технологий (Сколтеха) 15 октября на.