Уранът е химичен елемент: историята на откриването на ядреното делене и реакция

В статията се казва, за това, кога този химичен елемент е открит като уран, както и в това, което индустрии в днешно време използват това вещество.

Уран - химичен елемент в индустрията на енергия и военни

По всяко време хората се опитваха да се намери на високите енергии, и в идеалния случай - да се създаде така наречената вечен двигател. За съжаление, невъзможността за неговото съществуване теоретично доказани и обосновани в XIX век, но учените все още не е загубил надяват да реализират мечтата на някакво устройство, което ще бъде в състояние да издават голям брой "чиста" енергия за много дълго време.

Това отчасти успя да реализира с откриването на дадено вещество като уран. Химичен елемент със собственото име е в основата на развитието на ядрени реактори, които в момента се снабдява с енергия за целия град, подводници, полярни кораби и така нататък. Вярно е, че "чисти" им енергия не може да бъде назован, но през последните години, много фирми се развиват за широката продажбата компактни "ядрени батерии", въз основа на тритий - те нямат движещи се части, а те са безопасни за здравето.

Въпреки това, в тази статия ще се анализира в детайли историята на откриването на реакция, наречена уран разпад химичен елемент и неговите ядки.

дефиниция

Уран - химичен елемент, който има атомен номер 92 в периодичната таблица. Ядрената енергия е теглото му е 238,029. Това означава символът U. При нормални обстоятелства, е гъста, хеви метъл сребро. Ако говорим за неговата радиоактивност, самата уран - елемент със слабо радиоактивност. Също така, тя не разполага в състава си напълно стабилни изотопи. И най-стабилните на съществуващата изотоп уран-338 се смята.

За това, какво представлява елемент, сме измислили, а сега погледнете историята на неговото откриване.

история

Такова вещество, като например природен уран оксид, известен на хората от древни времена, и се използва древни господарите й за производство на глазури, която обхваща различни керамични съдове за устойчивост на вода и други продукти, както и тяхната декорация.

Важна дата в историята на откриването на този химичен елемент става 1789. След това беше, химик и роден в Германия Мартин Klaproth бях в състояние да получи първия metalloobrazny уран. И неговото име е нов елемент в чест на откриването преди осем години на планетата.

Почти 50 години, получени при уран се счита за чист метал, обаче, през 1840 г. Френската химик Eugène-Peligot Melkor е в състояние да докаже, че материалът, получен от Klaproth, въпреки подходящи външни признаци, не метали и уран оксид. Малко по-късно, все едно е вярно Peligot уран - метална сива много тежък. След това беше за първи път и атомното тегло на веществото се определя като уран. Химическа елемент се поставя Дмитрий Менделеев в известната си периодичната система на елементите през 1874 г., с Менделеев удвои атомното тегло на веществото два пъти. Едва след 12 години е емпирично доказано, че голям химик не е сбъркал в изчисленията си.

радиоактивност

Но истинската интерес в тази широка част от научната общност започна през 1896 г., когато Бекерел открива, че уран излъчва лъчи, които бяха кръстени на изследователя - Бекерел лъчи. По-късно, един от най-известните учени в тази област - Мария Кюри, наречена това явление на радиоактивност.

Следващата важна дата в изследването на уран, се счита за през 1899: Това беше тогава, че Ръдърфорд открива, че уран радиация не е еднаква и е разделен на два вида - алфа и бета лъчи. Година по-късно, Pol Вилар (Viyyar) отвори и третия, последен знаем до момента вид излъчвания - така наречените гама лъчи.

Седем години по-късно, през 1906 г., на базата Ръдърфорд неговата теория на радиоактивност провежда първите експерименти, чиято цел е да се определи възрастта на различни минерали. Тези проучвания положиха основата, включително формирането на теорията и практиката на радиовъглероден анализ.

Разпадането на уран

Но може би откриването на по-висш, през които са били широко уранодобива и фрезоване в двете граждански и военни цели - е процес на ядрения разпад на уран. Това се случи през 1938 г., откриването се извършва сили на немските физици Ото Гана и Фриц Щрасман. По-късно тази теория е потвърдена от научни произведения на няколко германски физици.

Механизмът открит от тях е, както следва: ако ядката облъчен уран-235 изотоп на неутрони, а след това хващане на свободен неутрон, тя започва да се разделят. И, както всички вече знаем, този процес е придружен от огромно количество енергия. Това се случва най-вече благодарение на кинетичната енергия на радиация, нуклеус фрагменти. Така че сега ние знаем как деленето на урана.

Откриването на този механизъм и неговите резултати, и е отправна точка за използването на уран в граждански и военни цели.

Ако говорим за неговото използване за военни цели, за първи път теория, която може да се създадат условия за такъв процес, като непрекъсната реакция на урана делене (без да се дестабилизира ядрена бомба изисква огромна енергия), доказано от съветските физици Зелдович и Харитон. Но за да се създаде такава реакция, уранът трябва да бъде обогатен, както е в обичайната си състояние на желаните свойства тя не притежава.

С история на този елемент сме прочели, сега демонтирани, където иска.

Използването и вида на уранови изотопи

След откриването на един такъв процес, като реакция на урана делене верига физиците започнаха да поставят под въпрос къде да го използвам?

В момента има две основни области, в които използването на уранови изотопи. Тя е спокойна (или енергия) промишленост и военните. И първата и втората използва реакцията на ядреното делене на уран-235 изотоп, се различава само по изходната мощност. Просто казано, в ядрен реактор, не е необходимо да се създаде и поддържа този процес със същия капацитет, колкото е необходимо за извършване на експлозията на атомната бомба.

Така че, бяхме са основните индустрии, които използват реакцията на уран разпад.

Но получаване на изотопа уран 235 - е изключително трудно и скъпо технологичен проблем, а не всяка страна може да си позволи да се изгради преработвателни предприятия. Така например, в продължение на двадесет тона ураново гориво, където съдържанието на уран-235 изотоп ще бъдат между 3-5%, това изисква повече от 153 тона обогатен естествен, "сурова" уран.

уран-238 изотоп се използва главно в строителната схема на ядрени оръжия, за да увеличи капацитета си. Също така, когато го улавя неутронна последвано от процеса на бета-разпад на този изотоп в крайна сметка може да се преобразува в плутоний-239 - обща гориво за повечето от днешните ядрени реактори.

Въпреки всички недостатъци на тези реактори (висока цена, сложност на грижи, рискът от инцидент), експлоатацията им плаща за себе си много бързо, и енергията, която произвеждаме, е несравнимо по-голям от класическата топлинна или водноелектрическа енергия.

Също така, реакцията на уран разпад е позволено да развиват ядрени оръжия за масово унищожение. Тя се характеризира с голяма сила е относително компактен и че е в състояние да направи повече земя неподходящи за обитаване от хора. Въпреки това, в съвременните ядрени оръжия се използват плутоний, а не на уран.

обеднен уран

Налице е също такъв вид уран е изтощена. Тя се характеризира с много ниски нива на радиоактивност и следователно не опасни за човека. Той отново се прилага във военната сфера, например, тя се добавя в бронята "Ейбрамс" American резервоара, за да му се даде повече форт. Освен това, почти всички високотехнологични армии могат да се срещнат най-различни ракети с обеднен уран. В допълнение към високото тегло, те имат още една много интересна особеност - след унищожаването на неговите черупки трески и прахове се самозапалват. И между другото, за първи път такава ракета е била използвана по време на Втората световна война. Както можем да видим, уран - елементите, които са били използвани в различни области на човешката дейност.

заключение

Учените прогнозират, че около 2030 напълно изчерпани всички големи уранови залежи, а след това да започне разработването на своите твърди слоеве, а цената ще се повиши. Начинът, по рудата уран е абсолютно безвреден за хората - някои миньори, работещи в производствения си за поколения напред. Сега разбрах историята на откриването на химическите елементи, както и как да се използва неговата реакция на ядреното делене.

Между другото, един интересен факт е известен - уранови съединения отдавна се използват като бои за порцелан и стъкло (т.нар уран стъкло) до 1950.