Уран 2

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Донецький бізнес-ліцей

Реферат

Уран

учениця 11МІП

класу биття в

вчитель Алфімов Д.В

Донецьк 2010

Визначення уран

Ура н (застарілий варіант - ура ний) - хімічний елемент з атомним номером 92 в періодичній системі, атомна маса 238,029; позначається символом U (лат. Uranium), відноситься до сімейства актиноїдів.

Історія урану

Ще в прадавні 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 відомості про його властивості, як і перші імпульси ланцюгової реакції, надходили з великими перервами, від випадку до випадку. Перша важлива дата в історії урану - 1789 рік, 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 (цим він хотів підтримати пропозицію Йоганна Боде назвати нову планету «Уран» замість «Зірка Георга», як запропонував Гершель). П'ятдесят років уран Клапрота значився металом. Тільки в 1841 р. французький хімік Ежен Мелькіор Пелиго (фр. Eugene-Melchior P éligot (1811-1890)) довів, що, незважаючи на характерний металевий блиск, уран Клапрота не елемент, а оксид UO 2. У 1840 р. Пелиго вдалося отримати справжній 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, він помістив уран в найдальшої клітці своєї таблиці. Перш атомна вага урану вважали рівним 120. Великий хімік подвоїв це значення. Через 12 років передбачення Менделєєва було підтверджено дослідами німецького хіміка Циммермана. Вивчення урану почалося з 1896 р.: французький хімік Антуан Анрі Беккерель випадково відкрив Промені Беккереля, які пізніше Марія Кюрі перейменувала на радіоактивність. В цей же час французькому хіміку Анрі Муассану вдалося розробити спосіб отримання чистого металевого урану. У 1899 р. Резерфорд виявив, що випромінювання уранових препаратів неоднорідний, що є два види випромінювання - альфа-і бета-промені. Вони несуть різний електричний заряд; далеко не однакові їх пробіг у речовині і іонізуюча здатність. Трохи пізніше, в травні 1900 р., Поль Війар відкрив третій вид випромінювання - гамма-промені. Ернест Резерфорд провів в 1907 р. перші досліди з визначення віку мінералів при вивченні радіоактивних урану і торію на основі створеної ним спільно з Фредеріком Содді (Soddy, Frederick, 1877-1956; Нобелівська премія з хімії, 1921) теорії радіоактивності. У 1913 р. Ф. Содді ввів поняття про изотопах (від грец. Ἴ σος - «рівний», «однаковий», і τόπος - «місце»), а в 1920 р. передбачив, що ізотопи можна використовувати для визначення геологічного віку гірських порід. У 1928 р. Ніггот реалізував, а в 1939 р. AO К. Нір (Nier, Alfred Otto Carl, 1911 - 1994) створив перші рівняння для розрахунку віку і застосував мас-спектрометр для розділення ізотопів. У 1938 німецькі фізики Отто Ган і Фріц Штрассман відкрили непредсказанное явище, що відбувається з ядром урану при опроміненні його нейтронами. Захоплюючи вільний нейтрон, ядро ізотопу урану 235 U ділиться, при цьому виділяється (у розрахунку на одне ядро урану) досить велика енергія, в основному, за рахунок кінетичної енергії осколків і випромінювання. Пізніше теорія цього явища була обгрунтована Лізою Мейтнер і Отто Фрішем. Дане відкриття стало витоком як мирного, так і військового використання внутріатомної енергії. У 1939-1940 рр.. Ю. Б. Харитон і Я. Б. Зельдович вперше теоретично показали, що при невеликому збагаченні природного урану ураном-235 можна створити умови для безперервного розподілу атомних ядер, тобто надати процесу ланцюговий характер ..

Ізотопи урану

Изото пи ура на - різновиди атомів (і ядер) хімічного елемента урану, які мають різний зміст нейтронів в ядрі. На даний момент відомо 26 ізотопів урану і ще 6 порушених ізомерних станів деяких його нуклідів. У природі зустрічаються три ізотопи урану: 234 U (ізотопна поширеність 0,0055%), 235 U (0,7200%), 238 U (99,2745%). Нукліди 235 U і 238 U є родоначальниками радіоактивних рядів - ряду актинія і ряду радію, відповідно. Нуклід 235 U використовується як паливо в ядерних реакторах, а також в ядерній зброї (завдяки тому, що в ньому можлива самопідтримується ланцюгова ядерна реакція). Нуклід 238U використовується для виробництва плутонію 239, який також має надзвичайно велике значення як в якості палива для ядерних реакторів, так і у виробництві ядерної зброї.

Фізичні властивості

Уран - дуже важкий, сріблясто-білий глянцеватий метал. У чистому вигляді він трохи м'якше стали, ковкий, гнучкий, має невеликі парамагнітними властивостями. Уран має три алотропні форми: альфа (призматична, стабільна до 667,7 ° C), бета (чотирикутна, стабільна від 667,7 ° C до 774,8 ° C), гамма (з об'ємно центрованої кубічної структурою, яка існує від 774, 8 ° C до точки плавлення).

Хімічні властивості

Хімічно уран дуже активний метал. Швидко окислюючись на повітрі, він покривається райдужною плівкою оксиду. Дрібний порошок урану самозаймається на повітрі, він запалюється при температурі 150-175 ° C, утворюючи U3O8. 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 соляній, азотної та інших кислотах, утворюючи четирехвалентних 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.

Застосування

Ядерне паливо. Найбільше застосування має ізотоп урану 235U, в якому можлива самопідтримується ланцюгова ядерна реакція. Тому цей ізотоп використовується як паливо в ядерних реакторах, а також в ядерній зброї. Виділення ізотопу U235 з природного урану - складна технологічна проблема. Ізотоп U238 здатний ділитися під впливом бомбардування високоенергетичними нейтронами, цю його особливість використовують для збільшення потужності термоядерного зброї (використовуються нейтрони, породжені термоядерної реакцією).

Уран-233, штучно отриманий в реакторах з торія (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. Основне застосування урану в Геології - визначення віку мінералів та гірських порід з метою з'ясування послідовності протікання геологічних процесів. Цим займається Геохронологія.

Істотне значення має також вирішення завдання про змішування та джерела речовини. У зв'язку з тим, що гірські породи містять різні концентрації урану, вони володіють різною радіоактивністю. Ця властивість використовується при виділенні гірських порід геофізичними методами. Найбільш широко цей метод застосовується в нафтовій геології при геофізичних дослідженнях свердловин, в цей комплекс входить, зокрема, γ - каротаж або нейтронний гамма-каротаж, гамма-гамма каротаж і т. д. З їх допомогою відбувається виділення колекторів і флюідоупорамі.

Інші сфери застосування

  • Невелика добавка урану надає гарну жовто-зелену флуоресценцію склу (див. уранове скло).

  • Уранати натрію Na 2 U 2 O 7 використовувався як жовтий пігмент у живопису.

  • Сполуки урану застосовувалися як фарби для живопису по фарфору і для керамічних глазурей і емалей (фарбують в кольори: жовтий, бурий, зелений та чорний, в залежності від ступеня окислення).

  • Деякі сполуки урану світлочутливі.

  • На початку XX століття уранілнітрат широко застосовувався для посилення негативів і фарбування (тонування) позитивів (фотографічних відбитків) в бурий колір.

  • Карбід урану-235 в сплаві з карбідом ніобію і карбідом цирконію застосовується як паливо для ядерних реактивних двигунів (робоче тіло - водень + гексан). Сплави заліза і збідненого урану (уран-238) застосовуються як потужні магнітострикційні матеріали.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Хімія | Реферат
23.5кб. | скачати


Схожі роботи:
Уран 5
Уран
Планета Уран 2
Уран елемент
Планета Уран
Вивчення регулятора УРАН 1М
Вивчення регулятора УРАН-1М
Планета сонячної системи Уран
Збіднений уран і багата фантазія
© Усі права захищені
написати до нас