Уран (елемент)

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене
Емблема за пояснителна страница Вижте пояснителната страница за други значения на Уран.

Уран
HEUraniumC.jpg
Сребристо-сив метал
Спектрални линии на уран
ПротактинийУранНептуний
Nd

U

(Uqh)
Периодична система
Общи данни
Име, символ, № Уран, U, 92
Група, период, блок –, 7f
Химическа серия актинид
Електронна конфигурация [Rn] 5f3 6d1 7s2
e- на енергийно ниво 2, 8, 18, 32, 21, 9, 2
CAS номер 7440-61-1
Свойства на атома
Атомна маса 238,02891 u
Атомен радиус 175  pm
Ковалентен радиус 196±7 pm
Радиус на ван дер Ваалс 186 pm
Степен на окисление 6, 5, 4, 3, 2, 1
Оксид U3O8 и UO3 (амфотерни);
UO2 (слабо основен)
Електроотрицателност
(Скала на Полинг)
1,38
Йонизационна енергия I: 597,6 kJ/mol
II: 1420 kJ/mol
III: 1900 kJ/mol
IV: 3145 kJ/mol
Физични свойства
Агрегатно състояние твърдо вещество
Алотропи α-U (до 668 °C);
β-U (668 – 775 °C);
γ-U (775 – 1132 °C) [1]
Кристална структура
(α-уран)[1]
ромбична
Кристална структура
(γ-уран)[1]
кубична обемноцентрирана
Плътност 19100 kg/m3
Температура на топене 1405,3 K
(1132,15 °C)
Температура на кипене 4404 K
(4130,85 °C)
Моларен обем 12,5×10-6 m3/mol
Специф. топлина на топене 9,14 kJ/mol
Специф. топлина на изпарение 417,1 kJ/mol
P (Pa) 1 10 102 103 104 105
T (K) 2325 2564 2859 3234 3727 4402
Скорост на звука 3155 m/s при 20 °C
Специф. топл. капацитет 116 J/(kg·K)
Специф. електропроводимост 3,6×106 S/m при 0 °C
Специф. ел. съпротивление 0,28 Ω.mm2/m при 0 °C
Топлопроводимост 27,5 W/(m·K)
Магнетизъм парамагнитен[2]
Модул на еластичност 208 GPa
Модул на срязване 111 GPa
Модул на натиск 100 GPa
Коефициент на Поасон 0,23
Твърдост по Моос 6
Твърдост по Викерс 1960 – 2500 MPa
Твърдост по Бринел 2350 – 3850 MPa
История
Наименован на планетата Уран
Откритие Мартин Клапрот
(1789 г.)
Изолиране Ежен Пелижо
(1841 г.)
Изотопи
Изотоп ИР ПП ТР ПР
232U синт. 68,9 г. α 228Th
СД разни
233U радио 1,592×105 г. α 229Th
СД разни
234U 0,006 % 2,455×105 г. α 230Th
СД разни
235U 0,72 % 7,04×108 г. α 231Th
СД разни
236U радио 2,342×107 г. α 232Th
СД разни
238U 99,274 % 4,468×109 г. α 234Th
СД разни
β-β- 238Pu
Уран в Общомедия


Уранът е тежък, силно токсичен, радиоактивен метал с блясък. Означава се с U и е 92-ят елемент в периодичната система, принадлежащ на групата на актинидите. Има плътност 19,1 g/cm3, топи се при 1132,2 °C и кипи при 4131 °C. Уранът се среща в малки количества в природата и живите организми (включително и хората). Ядрото на неговият изотоп уран-235 (235
92
U) е „четно-нечетен“, което го характеризира като нестабилен, дели се спонтанно. Концентрацията на 235
92
U в природният уран е 0,711 %, концентрация твърде недостатъчна за производство на ядрено гориво (с изключение на ядреното гориво за някои реактори които използват природен уран като гориво). Повишаване на концентрацията на 235
92
U се извършва в т.нар. „радиохимични заводи“ в „разделителни каскади“. Работата на „разделителните каскади“ е основана на физическите свойства на изотопа (изотопите на даден химичен елемент имат едни и същи химически свойства), а именно теглото (респ. атомната маса). Продуктите, които излизат от разделителната каскада са „обогатен“ уран и „обеднен“ уран. Концентрацията на 235
92
U в „обогатения“ е по-висока от тази на природния, а в „обеднения“ е под тази на природния. Чрез просто уравнение може да се определи количеството на материала (0,741 % 235
92
U) на входа и броя на стъпалата на каскадата, необходими за получаване на определено количество материал на изхода от каскадата с предварително зададена концентрация на 235
92
U.

Обикновено уранът се среща с 4 и 6 валентност. Среща се в кисела и алкална среда. При първата наблюдаваме 1-ви тип находища, а при 2-рия – съответно втори тип. В България има и от двата типа находища,[3] но преобладават киселите. Окислението на урана чрез ферийоните се извършва с много висока скорост. Разтворимата фаза на урана се нарича уранил сулфат. Уранът поддържа хемолитотрофен метаболизъм. Той служи като източник на енергия от химичен произход. В кисела среда се разтваря чрез косвен и пряк механизъм. Пречистването на водите от този химичен елемент става чрез сорбцията му от органични и неорганични сорбенти. Биологичното разтваряне на урана е от голямо значение, то не се използва за добив на U, а за пречистване на води и почви.

Най-големите прозиводители на уран в света са Казахстан (41 % от световното производство), Канада, Австралия, Нигер, Намибия и Русия.[4]

Добив на уран в България[редактиране | редактиране на кода]

В България добивът на уран води началото си от мина Бухово (Област София), където през 1938 г. Третият райх започва добивни работи за да получи суровина за ядрената си програма. След края на Втората световна война Народна република България започва да изнася добитата суровина за СССР. През следващите години са открити още множество находища в Стара Планина, Родопите и другаде. През 1988 г. в България работят 47 уранови мини, с общ добив от 662 тона за съответната година, което е било 1,5 % от световния добив. През 1992 г. добивът на уран в република България е преустановен и обявен за икономически неизгоден. Към 2014 г. доказаните запаси уран на територията на България се равняват на 35 374 тона. Най-големите находища са Бухово, Симитли, Елешница, Момино, Белозем, Симеоновград и Смолян.[5]

Източници[редактиране | редактиране на кода]

Използвана литература

Вижте също[редактиране | редактиране на кода]