Радіоактивний розпад урану - процеси і види

радіоактивність урану

Природна радіоактивність - ось що відрізняє радіоактивний уран від інших елементів. Атоми урану не залежно ні від яких чинників і умов поступово змінюються. При цьому випускаються невидимі промені. Після трансформацій, які відбуваються з атомами урану, виходить інший радіоактивний елемент і процес повторюється. Він буде повторювати стільки разів, скільки необхідно, щоб вийшов не радіоактивний елемент. Наприклад, деякі ланцюжки перетворень налічують до 14 стадій. При цьому проміжним елементом є радій, а остання стадія - утворення свинцю. Цей метал не є радіоактивним елементом, тому ряд перетворень переривається. Однак для повного перетворення урану в свинець необхідно кілька мільярдів років.
Радіоактивна руда урану часто стає причиною отруєнь на підприємствах, що займаються видобутком і переробкою уранової сировини. У людському організмі уран - загальноклітинними отрута. Він вражає головним чином нирки, але зустрічаються і ураження печінки і шлунково-кишкового тракту.
Уран не має повністю стабільних ізотопів. Найбільший період життя відзначається у урану-238. Полу розпад урану-238 відбувається протягом 4,4 млрд років. Трохи менше одного мільярда років йде підлозі розпад урану-235 - 0,7 млрд років. Уран-238 займає понад 99% всього обсягу природного урану. Внаслідок його колосального періоду напіврозпаду радіоактивність цього металу не висока, наприклад, альфа-частинки не можуть проникнути через ороговілий шар шкіри людини. Після ряду проведених досліджень вчені з'ясували, що головним джерелом радіації є не сам уран, а утворений їм газ радон, а також продукти його розпаду, що потрапляють в людський організм під час дихання.

Де добувають уран? Урану на Землі не так уже й мало - за поширеністю він на 38-му місці. А найбільше цього елемента в осадових породах - вуглистих сланцях і фосфоритах: до 8 ∙ 10-3 і 2,5 ∙ 10-2% відповідно.

Всього в земній корі міститься 1014 тонн урану, але головна проблема в тому, що він дуже неуважний і не утворює потужних родовищ. Промислове значення мають приблизно 15 мінералів урану.

Наскільки велика радіоактивність урану? У урану немає стабільних ізотопів, всі вони радіоактивні. Самий долгоживущий - уран-238 з періодом напіврозпаду 4,4 млрд років. Наступним йде уран-235 - 0,7 млрд років.

Раніше уран застосовували в якості пігменту для виготовлення кераміки і кольорового скла. Тепер же уран - основа атомної енергетики і атомної зброї. При цьому використовується його унікальну властивість - здатність ядра ділитися.

У 1938 році німецькі фізики Отто Ган і Фріц Штрассман опромінили ядро ​​урану нейтронами і зробили відкриття: захоплюючи вільний нейтрон, ядро ​​ізотопу * урану ділиться і виділяє величезну енергію за рахунок кінетичної енергії осколків і випромінювання.

У 1939-1940 роках Юлій Харитон і Яків Зельдович вперше теоретично пояснили, що при невеликому збагаченні природного урану ураном-235 можна створити умови для безперервного поділу атомних ядер, тобто надати процесу ланцюговий характер.

Уран і його сполуки токсичні. Особливо небезпечні аерозолі урану і його сполук. Для аерозолів розчинних у воді сполук урану гранично допустима концентрація (ГДК) в повітрі 0,015 мг / м³, для нерозчинних форм урану ПДК - 0,075 мг / м³.