три стадії: перерастворенного в кислоті з отриманням уранової солі (найчастіше нітрату) високої чистоти, після чого виробляючи хімічне перетворення уранової солі в тетрафторістий уран і, нарешті, шляхом термічної обробки тетрафторістого урану з металевим кальцієм або магнієм отримують фторової з'єднання кальцію або магнію і кінцевий продукт - металевий уран.
. 1 Уран. Історія його відкриття. Фізичні і хімічні властивості урану
Уран (стара назва Ураній) - хімічний елемент з атомним номером 92 в періодичній системі, атомна маса 238,029; позначається символом U (Uranium), відноситься до сімейства актиноїдів.
Історія. Ще в найдавніші часи (I століття до нашої ери) природна окис урану використовувалася для виготовлення жовтої глазурі для кераміки. Дослідження урану розвивалися, подібно породжуваної їм ланцюгової реакції. Спочатку дані про його властивості, як і перші імпульси ланцюгової реакції, надходили з великими перервами, від випадку до випадку. Перша важлива дата в історії урану - 1789, коли німецький натурфілософ і хімік Мартін Генріх Клапрот відновив витягнуту з саксонської смоляний руди золотисто-жовту «землю» до чорного металлоподобного речовини. На честь самої далекої з відомих тоді планет (відкритої Гершелем вісьмома роками раніше) Клапрот, вважаючи нова речовина елементом, назвав його ураном. П'ятдесят років уран Клапрота числився металом. Тільки в 1841 р Ежен Мелькіор Пелиго - французький хімік (1811-1890)] довів, що, незважаючи на характерний металевий блиск, уран Клапрота не елемент, а окисел UO2. У 1840 р Пелиго вдалося отримати цей уран - важкий метал сіро-сталевого кольору і визначити його атомний вагу. Наступний важливий крок у вивченні урану зробив в 1874 р Д. І. Менделєєв. Спираючись на розроблену ним періодичну систему lt; # justify gt; 4UCl 3 + 2H 2 O? 3UCl 4 + UO 2 + H 2?
З'єднання урану (IV) є найбільш стійкими і утворюють водні розчини зеленого кольору.
З'єднання урану (V) нестійкі і легко диспропорционируют у водному розчині:
UO 2 Cl? UO 2 Cl 2 + UO 2
Хімічно уран дуже активний метал. Швидко окислюючись на повітрі, він покривається райдужної плівкою оксиду. Дрібний порошок урану самозаймається на повітрі, він запалюється при температурі 150-175 ° C, утворюючи U 3 O 8. При 1000 ° C уран з'єднується з азотом, утворюючи жовтий нітрид урану. Вода здатна роз'їдати метал, повільно при низькій температурі, і швидко при високій, а також при дрібному подрібненні порошку урану. Уран розчиняється в соляної, азотної та інших кислотах, утворюючи чотиривалентність солі, зате не взаємодіє з лугами. Уран витісняє водень з неорганічних кислот і сольових розчинів таких металів, як ртуть, срібло, мідь, олово, платина і золото. При сильному струшуванні металеві частинки урану починають світитися. Уран має чотири ступені окислення - III-VI. Шестивалентного сполуки включають в себе триокис урану (окис уранілу) UO 3 і уранілхлорід урану UO 2 Cl 2. Тетрахлорид урану UCl 4 і діоксид урану UO 2 - приклади четирехвалентного урану. Речовини, що містять чотиривалентність уран, зазвичай нестабільні і звертаються в шестивалентний при тривалому перебуванні на повітрі. Ураніловие солі, такі як уранілхлорід, розпадаються в присутності яскравого світла або органіки.
2.2 Застосування Урана
Ядерне паливо. Найбільше застосування має ізотоп урану 235 U, в якому можлива самопідтримується ланцюгова ядерна реакція. Тому цей ізотоп використовується як паливо в ядерних реакторах, а також в ядерній зброї. Виділення ізотопу U 235 з природного урану - складна технологічна проблема, (див. Поділ ізотопів).
Ізотоп U 238 здатний ділитися під впливом бомбардування високоенергетичними нейтронами, цю його особливість використовують для збільшення потужності термоядерної зброї (використовуються нейтрони, породжені термоядерної реакцією).
У результаті захоплення нейтрона з подальшим? - розпадом 238 U може перетворюватися на 239 Pu, який потім використовується як ядерне паливо.
Уран - 233, штучно одержуваний в реакторах з торію (торій - 232 захоплює нейтрон і перетворюється на торій - 233, який розпадається в протактиний - 233 і потім в уран - 233), може в майбутньому стати поширеним ядерним паливом для атомних електростанцій (вже зараз існують реактори, що використовують цей нуклід в якості палива, наприклад KAMINI в Індії) і виробництва атомних бомб (критична маса близько 16 кг).
Уран - 233 також є найбільш перспективним паливом для газофазних ядерних ракетних двигунів.
Геологія. Основна галузь використання урану - визначення віку мінералів і гірських порід з метою з'ясування послідовності пер...
