Уран виробництво, методи і ступінь збагачення, хімічні властивості

У нормальних умовах радіоактивний елемент уран - це метал, який має велику атомну (молекулярну) масу - 238,02891 г / моль. За цим показником він посідає друге місце, тому що важче нього тільки плутоній. Отримання урану пов'язано з послідовним виконанням цілого ряду технологічних операцій:

• концентрування породи, її дроблення і осадження важких фракцій у воді
• вилуговування концентрату або киснева продування
• переклад урану в твердий стан (оксид або тетрафторид UF4)
• отримання уранілнітрату UO2 (NO3) 2 шляхом розчинення сировини в азотній кислоті
• кристалізація та прожарювання до отримання оксиду UO3
• відновлення воднем до отримання UO2
• отримання тетрафторида UF4 шляхом додавання газоподібного фтористого водню
• відновлення металевого урану за допомогою магнію або кальцію

мінерали урану

Найбільш поширені мінерали U:

• Настуран (уранініт) - найвідоміший оксид, який називають «важкою водою»
• карнотіт
• тюямуніт
• Торберн
• самарскит
• Браннер
• Казоле
• слюда

виробництво урану

Уран: хімічні властивості

Основні хімічні властивості урану представлені в таблиці:

Елемент U, подібно кюрію і плутонію, є штучно одержуваних елементом сімейства актиноїдів. Його хімічні властивості багато в чому схожі з характеристиками фольфрама, молібдену і хрому. Для урану характерна змінна валентність, а також схильність до утворення (UO2) +2 - уранила, що є комплексним іоном.

Методи збагачення урану

Як відомо, природний U містить 3 ізотопу:

Під збагаченням урану розуміється збільшення в металі частки ізотопу 235U - єдиного, який здатний на самостійну ланцюгову ядерну реакцію.

Щоб зрозуміти, як збагачують уран, необхідно враховувати ступінь його збагачення:

Як збагачують уран? Існує безліч методів збагачення урану, але найбільш застосовними є наступні:

• електромагнітний - розгін елементарних частинок в спеціальному прискорювачі і їх закручування в магнітному полі
• аеродинамічний - продування газоподібного урану через спеціальні сопла
• газове центрифугування - знаходиться в центрифузі урановий газ рухається і по інерції відштовхує важкі молекули до стінок центрифуги
• газодифузійний метод збагачення урану - «просівання» легких ізотопів урану через дрібні пори спеціальних мембран

Де використовується уран?

Основна сфера застосування урану - паливо для ядерних реакторів, реакторів атомних електростанцій, ядерних силових установок. Крім цього, ізотоп 235U використовується в ядерній зброї, в той час як незбагачений метал з високою часткою 238U дозволяє отримувати вторинне ядерне паливо - плутоній.