اورانیوم یکی از عناصر شیمیایی است: تاریخ کشف شکافت هسته ای و واکنش

مقاله می گوید در مورد زمانی که این عنصر شیمیایی اورانیوم کشف شد، و در چه صنعتی امروزه استفاده این ماده است.

اورانیوم - یک عنصر شیمیایی در صنعت انرژی و نظامی

در همه زمان ها مردم سعی در پیدا کردن یک انرژی بالا، و ایده آل - برای ایجاد یک اصطلاح ماشین حرکت دائمی. متاسفانه، ناتوانی از وجود آن به لحاظ نظری اثبات شده و اثبات در قرن نوزدهم، اما دانشمندان هنوز هرگز از دست داده امیدواریم که به تحقق بخشیدن به رویای نوعی از دستگاه خواهد بود که قادر به صدور تعداد زیادی از انرژی "پاک" برای مدت زمان بسیار طولانی است.

این امر تا حدی موفق به تحقق بخشیدن با کشف یک ماده از قبیل اورانیوم است. یک عنصر شیمیایی با نام داده شده پایه و اساس توسعه راکتورهای هسته ای، که در حال حاضر تامین انرژی برای تمام شهرستان، زیردریایی، کشتی های قطبی و غیره بود. درست است که "پاک" انرژی خود را نمی توان به نام، اما در سال های اخیر، بسیاری از شرکت ها در حال توسعه برای فروش کلی جمع و جور "باتری های هسته ای" بر اساس تریتیوم - آنها بدون قطعات متحرک، و آنها برای سلامت بی خطر هستند.

با این حال، در این مقاله ما در جزئیات تاریخ کشف یک عنصر شیمیایی واکنش شکافت به نام اورانیوم و دانه آن تحلیل شود.

تعریف

اورانیوم - عنصر شیمیایی است که عدد اتمی 92 در جدول تناوبی. انرژی هسته ای است و وزن آن 238.029 است. آن را نشان دهنده نماد U. تحت شرایط عادی، متراکم، نقره فلزات سنگین است. عنصر با رادیواکتیویته ضعیف - اگر ما در مورد رادیواکتیویته آن، اورانیوم خود صحبت کنید. همچنین، آن را در ترکیب آن به طور کامل ایزوتوپ پایدار ندارد. و پایدار ترین از موجود ایزوتوپ اورانیوم 338 در نظر گرفته شده است.

در از آنچه به منزله عنصر، ما را نمیفهمد، و در حال حاضر در تاریخ کشف آن است.

داستان

چنین مصرف مواد مانند اکسید اورانیوم طبیعی، شناخته شده به مردم از زمان های قدیم، و کارشناسی ارشد باستان او را برای تولید لعاب، پوشش می دهد که عروق سفال های مختلف برای مقاومت در برابر آب و سایر محصولات، و همچنین دکوراسیون خود استفاده می شود.

یک تاریخ مهم در تاریخ کشف این عنصر شیمیایی 1789 شد. پس از آن بود که یک شیمیدان و یک مارتین Klaproth این متولد آلمان قادر به گرفتن اولین اورانیوم metalloobrazny بود. و نام خود را یک عنصر جدید به افتخار افتتاح هشت سال پیش این سیاره بود.

تقریبا 50 سال به دست آمده در حالی که اورانیوم یک فلز خالص در نظر گرفته شد، با این حال، در سال 1840 شیمیدان فرانسوی اوژن-Peligot ملکور توانست ثابت کند که مواد به دست آمده توسط Klaproth این بود، اگر چه نشانه های مناسب خارجی، فلز، و اکسید اورانیوم دارد. خاکستری فلز بسیار سنگین - کمی بعد، همان درست Peligot اورانیوم بود. پس از آن برای اولین بار بود و وزن اتمی از این ماده به عنوان اورانیوم تعیین شد. عنصر شیمیایی دیمیتری مندلیف در سیستم تناوبی معروف خود از عناصر در 1874 قرار داده شد، با مندلیف وزن اتمی از ماده دو بار دو برابر شد. تنها پس از 12 سال به طور تجربی ثابت شده است که شیمیدان بزرگ بود در محاسبات خود اشتباه نیست.

رادیو اکتیویته

اما علاقه واقعی در این بخش گسترده ای از جامعه علمی در سال 1896 آغاز شد، زمانی بکرل کشف کرد که اورانیوم اشعه، که پس از اکسپلورر به نام شد ساطع می کند - اشعه بکرل. بعد، یکی از مشهورترین دانشمندان در این زمینه - ماریا Kyuri، به نام این پدیده رادیواکتیویته است.

تاریخ مهم بعدی در این مطالعه از اورانیوم در نظر گرفته می شود در سال 1899: آن زمان بود که رادرفورد کشف کرد که اشعه اورانیوم، یکنواخت نیست و به دو نوع تقسیم می شوند - اشعه آلفا و بتا. یک سال بعد، پل ویلار (Viyyar) باز و سوم، آخرین ما از نوع تاریخ تابش می دانم - به اصطلاح اشعه گاما.

هفت سال بعد، در سال 1906، رادرفورد بر اساس نظریه خود را از رادیواکتیویته اولین آزمایش، که هدف از آن بود برای تعیین سن مواد معدنی مختلف انجام شده است. این مطالعات بنیاد گذاشته اند، از جمله شکل گیری تئوری و عمل از تجزیه و تحلیل radiocarbon.

شکافت اورانیوم

اما شاید باز مهم، که از طریق آن به طور گسترده ای شده است استخراج اورانیوم و فرز در هر دو اهداف نظامی و غیر نظامی - فرآیند است از شکافت هسته ای اورانیوم است. این اتفاق افتاد در سال 1938، کشف از نیروهای از فیزیکدانان آلمانی اوتو گانا و فریتز استراسمان انجام شد. بعد این نظریه را در آثار علمی چند فیزیکدانان آلمان تایید شد.

مکانیسم کشف شده توسط آنها را به شرح زیر بود: اگر kernel تحت تابش ایزوتوپ اورانیوم 235 نوترونی، پس از آن بتواند نوترون آزاد، شروع به تقسیم می شوند. و همانطور که همه ما اکنون می دانیم، این فرآیند به وسیله مقدار زیادی از انرژی همراه است. این عمدتا به دلیل انرژی جنبشی تابش، قطعات هسته رخ می دهد. بنابراین در حال حاضر ما می دانیم که چگونه شکاف هسته ای اورانیوم.

کشف این مکانیسم و نتایج آن، و نقطه شروع برای استفاده از اورانیوم به اهداف نظامی و غیر نظامی است.

اگر ما در مورد استفاده از آن برای اهداف نظامی صحبت می کنید، برای اولین بار یک نظریه است که می تواند شرایط را برای چنین فرآیندی را ایجاد کنید، به عنوان یک واکنش مداوم شکافت هسته اتم اورانیوم (به عنوان تضعیف بمب هسته ای نیاز به انرژی فوق العاده ای)، ثابت شده توسط فیزیکدانان شوروی زلدوویچ و Khariton. اما به منظور ایجاد چنین واکنش، باید اورانیوم غنی سازی شود، به عنوان در وضعیت معمول خود را از خواص مورد نظر آن را ندارند.

با سابقه این عنصر ما را خوانده، ما در حال حاضر برچیده، جایی که او اعمال می شود.

استفاده و نوع ایزوتوپهای اورانیوم

پس از کشف چنین روند، به عنوان یک واکنش زنجیره ای شکافت اورانیوم، فیزیکدانان شروع به سوال که در آن به استفاده از آن؟

در حال حاضر، دو حوزه اصلی که در آن استفاده از ایزوتوپ های اورانیوم وجود دارد. این صلح آمیز (یا انرژی) صنعت و نظامی است. هر دو مرحله اول و دوم با استفاده از واکنش شکافت هسته ای اورانیوم 235، تفاوت تنها در قدرت خروجی. به عبارت ساده، در یک راکتور هسته ای است که لازم نیست برای ایجاد و حمایت از این روند با همان ظرفیت برای انجام انفجار یک بمب هسته ای لازم است.

صنایع اصلی که با استفاده از واکنش شکافت اورانیوم هستند بنابراین، بودند.

اما گرفتن ایزوتوپ اورانیوم 235 - بسیار دشوار و پر هزینه مشکل فنی است، و نه هر کشوری نمی تواند به ساخت نیروگاه های پردازش. به عنوان مثال، برای بیست تن از سوخت اورانیوم، که در آن محتوای اورانیوم ایزوتوپ 235 بین 3/5٪ باشد، آن نیاز به بیش از 153 تن از طبیعی، اورانیوم "خام" غنی شده است.

اورانیوم 238 ایزوتوپی است که عمدتا در این طرح ساخت و ساز سلاح های هسته ای مورد استفاده برای افزایش ظرفیت آن است. سوخت مشترک برای بسیاری از راکتورهای هسته ای امروز - همچنین، هنگامی که آن قطاری یک نوترون به دنبال آن روند واپاشی بتای این ایزوتوپ ممکن است در نهایت به پلوتونیم 239 تبدیل می شود.

با وجود تمام کاستی چنین راکتور (هزینه بالا، پیچیدگی مراقبت، خطر ابتلا به یک تصادف است)، عملیات خود را برای پرداخت خود را بسیار به سرعت، و انرژی تولید می کنند غیر قابل مقایسه بیشتر از قدرت حرارتی یا برق آبی کلاسیک.

همچنین، واکنش شکافت هسته اتم اورانیوم مجاز است به منظور توسعه سلاح های هسته ای از کشتار جمعی. این است که توسط نیروی بزرگ مشخص نسبتا جمع و جور است و قادر به انجام بیشتر زمین نامناسب برای سکونت انسان است. با این حال، در سلاح های هسته ای مدرن پلوتونیوم به جای اورانیوم استفاده می شود.

اورانیوم ضعیف شده

همچنین چنین نوع از اورانیوم ضعیف شده است وجود دارد. این است که توسط سطوح بسیار پایین از رادیواکتیویته و بنابراین نمی برای انسان خطرناک است. او دوباره در عرصه نظامی اعمال می شود، به عنوان مثال، آن است که در زره "آبرامز" مخزن آمریکا اضافه شده به آن را بیشتر قلعه است. علاوه بر این، تقریبا تمام ارتش های با تکنولوژی بالا می توانید انواع موشک های با اورانیوم ضعیف شده را تامین کند. علاوه بر وزن بالا، آنها هنوز یکی دیگر از ویژگی های بسیار جالب - پس از تخریب ترکش خود و پودرهای فلزی خود به خود آتش. و توسط راه، اولین بار چنین موشکی در طول جنگ جهانی دوم مورد استفاده قرار گرفت. عناصر که در زمینه های مختلف از فعالیت های انسانی استفاده شده است - همانطور که ما می توانید، اورانیوم را ببینید.

نتیجه

دانشمندان پیش بینی است که در مورد 2030، به طور کامل خسته همه از سپرده عمده اورانیوم، و پس از آن شروع به توسعه آن سخت لایه، و قیمت افزایش می یابد. راه، سنگ معدن اورانیوم برخی کارگران معدن کار در تولید آن برای نسل های - کاملا بی ضرر برای انسان است. در حال حاضر ما تاریخ کشف عناصر شیمیایی، و نحوه استفاده از واکنش شکافت هسته ای آن قابل درک باشد.

ترکیبات اورانیوم مدت طولانی است که به عنوان رنگ ظروف و شیشه ای (به اصطلاح استفاده می شود - به هر حال، یک واقعیت جالب است برای شناخته شیشه ای اورانیوم) تا 1950s.