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Uran oder Uran ist ein Chemisches Element mit Symbol SIE und Ordnungszahl 92. Es ist ein metallisches Grau Aktinide und das Element mit der höchsten Atommasse, das natürlich auf der Erde vorkommt. Natururan besteht zum größten Teil aus dem IsotopUran-238 und für 0,72% Rabatt Uran-235. Biene angereichertes Uran ist letzterer Prozentsatz höher, denn abgereichertes Uran niedriger.
Entdeckung
Uran war in 1789 entdeckt von der DeutscheChemikerMartin Heinrich Klaproth in dem MineralPitch Blende. Das Element wurde nach dem Planeten benannt Uranus, die acht Jahre zuvor entdeckt worden war.
Die Suche und Verwertung von radioaktiv Erze begannen im Vereinigte Staaten zu Beginn des 20. Jahrhunderts. Es gab dann Quellen von Radium gesucht, zur Verwendung in Leuchtfarbe für Zeiger in Uhren und dergleichen. Radium wurde in Uranerz gefunden. Im Jahr 1935 wurde die Haupt Uranisotop, 235SIE, entdeckt von einem kanadisch-amerikanischen Physiker Arthur Jeffrey Dempster. Uran wurde für die Rüstungsindustrie wichtig während der Zweiter Weltkrieg. 1943, in Colorado Uran dafür abgebaut Manhattan-Projekt. Aber am Ende das meiste Uran für das Manhattan-Projekt und vor allem für die Atombombe Kleiner Junge geliefert von der belgischen Exilregierung, aus Belgisch-Kongo. Es wurde sogar deutsches Uran verwendet, das aus dem U-Boot U-234.
Um 1960 ging der Bedarf an militärischem Uran in den Vereinigten Staaten aufgrund der nuklearen Abrüstung zurück. Gleichzeitig stieg der Bedarf an Uran für den Einsatz in Kernreaktoren.
Anwendungen
Angereichertes Uran wird in Kernwaffen und Kernreaktoren verwendet. Für Urananwendungen, bei denen der Uran-235-Gehalt nicht hoch und vorzugsweise niedrig sein muss, ist der abgereichertes Uran das ein Nebenprodukt der Urananreicherung ist. Aufgrund der hohen Dichte von Uran betrifft dies den Einsatz als Gegengewicht in Flugzeugen (siehe Bijlmer-Katastrophe) und in Munition. Außerdem dient es als Abschirmmaterial gegen ionisierende Strahlung.[1]Im Die Niederlande ist der Einsatz von Munition mit abgereichertem Uran auf dem Trainingsgelände fliegendes Pferd und Noordvaarder seit 1993 nicht mehr erlaubt. Abgereichertes Uran wird jedoch immer noch für die Legierung amerikanischer M1-Panzer verwendet, da es aufgrund seiner hohen Dichte nur schwer mit Kugeln zu durchbohren ist. Abgereichertes Uran findet auch Anwendung in Panzerabwehrwaffen. Das Projektil aus abgereichertem Uran durchdringt die Panzerung. Das Uran verbrennt dann und verbraucht den gesamten Sauerstoff im Tank.
Bemerkenswerte Funktionen
Nach der Raffination ist Uran ein silbrig-weißes, leicht radioaktives Metall, das etwas weicher ist als Stahl. Es ist biegsam, formbar, ein wenig paramagnetisch und hat eine sehr hohe Dichte; 65% näher als führen. Als feinteiliges Pulver reagiert Uran mit kaltem Wasser und in Gegenwart von Sauerstoff es wird langsam mit einer Schicht aus Uranoxid bedeckt.
Uranhexafluorid (UF6) ist ein weißer Feststoff, der bereits bei Temperaturen über 56°C Dampf bildet. Es wird bei der Urananreicherung verwendet. Angereichertes Uran enthält proportional mehr Uran-235 und weniger Uran-238 als in natürlichem Uran.
Aussehen
Uranit ist es Uran?Erz die natürlich die häufigste auf der Erde ist. Es besteht hauptsächlich aus Urandioxid (UO2). Dieser wird vor der Verwendung zu "Yellowcake" verarbeitet. Dieses enthält 70 bis 90 Gewichtsprozent Uranoxid (U3Ö8) und anderen Uranverbindungen Um Uran-235 zu gewinnen, müssen große Mengen Erz abgebaut werden, denn nur 0,7 % des gesamten Urans bestehen aus diesem Uranisotop. In vielen Fällen verbleiben große Mengen im Bergwerk radioaktiver Müll und angesäuerter Schlamm dahinter.
Länder, in denen Uran vorkommt, sind Namibia, Australien, Niger, Kanada, Truthahn, Russland, Vereinigte Staaten, Südafrika Und vor allem Kasachstan. Auch in Sudetenland im Tschechien Uran kommt vor. Im Februar 2003 wurde Uran 200 Kilometer von der Stadt entfernt gefunden Yazd im Iran.
In den Niederlanden schwankt die Urankonzentration im Boden zwischen 0,4 und 8 Milligramm pro kg trockener Erde.[2] Im Seeland sind in der Breda-FormationPhosphoritknollen gefunden bis 300ppm Uran enthalten.
Isotope
sehen Isotope von Uran für den Hauptartikel zu diesem Thema.| Stabilste Isotope | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| ISO | RA (%) | halbes Leben | VV | VE (MeV) | VP |
| 233SIE | syn | 1,592×105ja | α | 4,909 | 229aber |
| 234SIE | 0,0055 | 2,455×105ja | α | 4,859 | 230aber |
| 235SIE | 0,720 | 7,038×108ja | α | 4,679 | 231aber |
| 236SIE | syn | 2,342×107ja | α | 4,572 | 232aber |
| 238SIE | 99,2745 | 4,468×109ja | α | 4,270 | 234aber |
Die beiden wichtigsten auf der Erde vorkommenden Uranisotope sind Uran-235 und Uran-238. Uran-235 wird für beides benötigt Kernreaktoren wenn Atomwaffen, weil es das einzige ist spaltbar Isotop, das in ausreichender Menge auf der Erde vorkommt. Das Atomkern kann sich nicht nur spontan mit einer Halbwertszeit von 700 Millionen Jahren, wie die Tabelle zeigt, spalten, sondern ist auch durch SchlagNeutroneneinfang) einer thermischen Neutron ("langsames" Neutron, das sich mit einer Geschwindigkeit von mehreren km/s fortbewegt). Das Isotop Uran-238 ist auch insofern wichtig, als es Neutronen absorbiert und zu . zerfällt Plutonium-239, das auch durch thermische Neutronen spaltbar ist. Auch das künstliche Isotop Uran-233 ist spaltbar; es ist gebildet aus Thorium-232 durch einen Neutronenbeschuss.
Kettenreaktion
Uran war das erste spaltbare Element. Beim Einfangen eines thermischen Neutrons geht der Atomkern in einen angeregten Zustand von . über Uran-236, die sich sofort in zwei kleinere Atomkerne teilt und dabei Energie und noch mehr Neutronen freisetzt. Dies sind schnelle Neutronen (mit einer Geschwindigkeit von Tausenden von km/s), die von der Anwesenheit von a Moderator verlangsamen können, wodurch sie eher einen anderen Atomkern spalten. Auch abhängig von Faktoren wie Menge und Konzentration von Uran-235 und Vorhandensein/Fehlen von Substanzen, die Neutronen absorbieren, ohne neue Neutronen freizusetzen (wie in a Steuerstab) und das Vorhandensein von a Neutronenreflektor (was die Wahrscheinlichkeit verringert, dass ein Neutron de Kernbrennstoff Blätter und es besteht daher eine größere Chance, dass es einen Atomkern spaltet) nukleare Kettenreaktion stattfinden (siehe auch kritische Masse). Dies wird angewendet in a Kernreaktor (kontinuierliche moderate Kettenreaktion) und a Nuklearwaffe (explosive Kettenreaktion).
Vor etwa zwei Milliarden Jahren war die relative Präsenz von Uran-235 so groß, dass unter besonderen Umständen eine natürliche Kettenreaktion ablaufen konnte. Die einzigen Orte, von denen bekannt ist, dass sie dort stattgefunden haben, befinden sich in der Nähe von oklo im Gabun. Über mehrere hunderttausend Jahre traten Kettenreaktionen in 3-Stunden-Zyklen auf, bestehend aus etwa 30 Minuten Kritikalität (Stopp durch Verdunstung von Wasser als Moderator), gefolgt von 2 Stunden und 30 Minuten Abkühlung und Zufluss von neuem Wasser.
Toxikologie und Sicherheit
Uran und Uranverbindungen sind giftig. Die Exposition gegenüber einer geringeren als der tödlichen Dosis kann zu Schäden am Leber. Höhere Dosen können auch andere Organe irreparabel schädigen. Darüber hinaus sind alle Uranisotope radioaktiv und können daher bei Anreicherung im Körper genetische Schäden verursachen, die schließlich Krebs kann verursachen. Denn allein Uran Alphastrahlung das nicht in die Haut eindringt, besteht diese Gefahr bei Uran, das sich außerhalb des Körpers befindet, nicht. Uran ist in Pulverform brennbar.
Siehe auch
Externe Links
Quellen, Anmerkungen und/oder Verweise
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| Aktiniden |
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| Chemisch Elemente und Isotope | ||||||
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