O uranio é un elemento químico: historia do descubrimento da fisión nuclear e reacción

O artigo fala sobre cando este elemento foi descuberto como o uranio, e de que as industrias usada hoxe en día esta sustancia.

Uranio - un elemento na industria enerxética e militar

En todas as veces a xente intentaron atopar un de alta enerxía, e idealmente - para crear un chamado máquina de movemento perpetuo. Desafortunadamente, a incapacidade da súa existencia en teoría probada e fundamentada no século XIX, pero os científicos aínda non perdeu a esperanza de realizar o soño de calquera tipo de dispositivo que sería capaz de emitir unha gran cantidade de enerxía "limpa" por un tempo moi longo.

Isto é, en parte, conseguiron realizar co descubrimento dunha substancia como o uranio. Produtos químicos elemento co nome dado foi a base para o desenvolvemento de reactores nucleares, que actualmente proporcionan enerxía para toda cidade, submarinos, barcos polar e así por diante. Certo, o "limpar" a enerxía non pode ser nomeado, pero nos últimos anos, moitas empresas están a desenvolver para a venda xeral "baterías nucleares" compactas con base de tritio - eles non teñen partes móbiles, e son seguros para a saúde.

Con todo, neste artigo imos analizar en detalle a historia do descubrimento dun produto químico elemento chamado uranio fisión reacción ea súa núcleos.

definición

Uranio - elemento que ten un número atómico 92 na táboa periódica. A enerxía nuclear é o seu peso é 238,029. Ela denota o símbolo U. En circunstancias normais, é un denso, prata heavy metal. Se falamos da súa radioactividade, o uranio en si - elemento con radioactividade feble. Ademais, non ten na súa composición totalmente isótopos estables. E o máis estable existente isótopo uranio-338 é considerado.

Co fin de que constitúe o elemento, que descubriu, e agora ollar para a historia do seu descubrimento.

historia

Tales substancias, como óxido de uranio natural, coñecido para as persoas desde os tempos antigos, e usou os seus antigos mestres para a produción de esmaltes, que abrangue varios vasos de cerámica para resistencia á auga e outros produtos, así como a súa decoración.

Unha data importante na historia do descubrimento deste elemento converteuse 1789. Foi entón un químico e un alemán nacido Martin Klaproth foi capaz de conseguir o primeiro uranio metalloobrazny. E o seu nome era un novo elemento na honra do oco oito anos, o planeta.

Case 50 anos obtivo mentres uranio foi considerado un metal puro, con todo, en 1840, o químico francés Eugène-Peligot Melkor foi capaz de demostrar que o material obtido por Klaproth, aínda que os sinais axeitados externas, non metálico, e de óxido de uranio. Un pouco máis tarde, todo o mesmo era certo uranio Peligot - un gris metal moi pesado. Foi entón por primeira vez eo peso atómico do principio foi determinada como uranio. elemento foi posto Dmitri Mendeleev no seu famoso sistema periódico dos elementos, en 1874, con Mendeleev duplicou o peso atómico do substancia dúas veces. Foi só despois de 12 anos foi empíricamente comprobado que gran químico non estaba mal nos seus cálculos.

radioactividade

Pero o certo interese neste gran parte da comunidade científica comezou en 1896, cando Becquerel descubriu que o uranio emite raios, que foron nomeados despois do explorador - raios Becquerel. Máis tarde, un dos máis famosos científicos nesta área - Mariya Kyuri, chamou este fenómeno da radioactividade.

A seguinte data importante no estudo do uranio é considerado en 1899: foi entón que Rutherford descubriu que a radiación de uranio non é uniforme e divídese en dous tipos - alfa e beta raios. Un ano máis tarde, Pol Villar (Viyyar) abriu eo terceiro, o último que coñecemos a data tipo de radiación - os chamados raios gama.

Sete anos máis tarde, en 1906, Rutherford baseou a súa teoría da radioactividade conduciu os primeiros experimentos, cuxo obxectivo foi determinar a idade de varios minerais. Estes estudos teñen lanzado as bases, incluíndo a formación da teoría e práctica da análise de radiocarbono.

Fisión do uranio

Pero quizais a apertura primordial, a través do cal foron amplamente minería de uranio e moenda en ambos os fins civís e militares - é o proceso de fisión nuclear do uranio. Foi o que pasou en 1938, o descubrimento realizouse forzas de físicos alemáns Otto Gana e Fritz Strassmann. Máis tarde, esta teoría foi confirmada en ficción obras de varios alemán físicos.

O mecanismo descuberto por eles foi o seguinte: se o núcleo gastado uranio-235 isótopo de neutróns, a continuación, sostendo o neutrón libre, el comeza a dividirse. E, como todos sabemos, este proceso é acompañado por unha enorme cantidade de enerxía. Isto ocorre sobre todo debido á enerxía cinética da radiación, fragmentos de núcleo. Polo tanto, agora sabemos como a fisión do uranio.

O descubrimento deste mecanismo e os seus resultados, e é o punto de partida para o uso de uranio no civil e militar fins.

Se falamos sobre o seu uso para fins militares, por primeira vez, unha teoría que pode crear as condicións para tal proceso, como unha reacción continua de fisión do uranio (como a minar a bomba nuclear require unha tremenda enerxía), comprobada por físicos soviéticos Zeldovich e Khariton. Pero, a fin de crear unha tal reacción, o uranio que ser enriquecida, como no seu estado normal das propiedades desexadas que non posúen.

Cunha historia de este elemento que lemos, estamos agora desmantelado, onde aplicada.

O uso eo tipo de isótopos de uranio

Tras o descubrimento de tal un proceso, como unha reacción en cadea de fisión do uranio, os físicos comezaron a cuestionar onde usalo?

Actualmente, existen dúas principais áreas onde o uso de isótopos de uranio. É pacífico (ou enerxía) a industria e os militares. Tanto o primeiro como o segundo utiliza a reacción de fisión nuclear do uranio-235 isótopo, difire só na potencia de saída. Basta pór, nun reactor nuclear non é necesario para crear e apoiar este proceso coa mesma capacidade que é necesaria para a realización da explosión dunha bomba nuclear.

Así, foron as principais industrias que utilizan a reacción de fisión do uranio.

Pero recibindo o isótopo uranio-235 - é moi difícil e caro problema tecnolóxico, e non todos os países poden dar o luxo de construír fábricas de procesamento. Por exemplo, durante vinte toneladas de combustible de uranio, no que o contido de uranio 235 isótopo está comprendido entre 3-5%, require máis que 153 toneladas de natural, uranio "cru" enriquecido.

uranio-238 isótopo é usado principalmente no sistema de construción de armas nucleares para aumentar a súa capacidade. Ademais, cando captura un neutrón seguido polo proceso de decaimento beta deste isótopo poden, eventualmente, ser convertido plutonio-239 - un combustible común para a maioría dos reactores nucleares de hoxe.

A pesar de todas as deficiencias de tales reactores (alto custo, a complexidade da atención, o risco dun accidente), a súa operación se paga moi rapidamente, ea enerxía que producen é incomparabelmente maior que a clásica térmica ou hidroeléctrica.

Ademais, a reacción de fisión do uranio se permite desenvolver armas nucleares de destrución masiva. Caracterízase por gran forza é relativamente compacto e que é capaz de facer máis terras impropias para a vivenda humana. Con todo, en armas nucleares modernas son utilizados plutonio no canto de uranio.

o uranio empobrecido

Hai tamén un tal tipo de uranio está esgotada. Caracterízase por niveis moi baixos de radioactividade e, polo tanto, non perigoso para o ser humano. Aplicou novo na esfera militar, por exemplo, se engade na armadura "Abrams" tanque estadounidense para darlle máis forte. Ademais, case todos os exércitos de alta tecnoloxía pode responder a unha variedade de mísiles con uranio empobrecido. Ademais de alto peso, teñen aínda outra característica moi interesante - despois da destrución de súas lascas de casca e pos metálicos inflamar espontaneamente. E, a propósito, o primeiro un mísil tempo foi usado durante a Segunda Guerra Mundial. Como podemos ver, o uranio - os elementos que foron utilizados en varios campos da actividade humana.

conclusión

Os científicos prevén que preto de 2030 completamente esgotado todos os grandes depósitos de uranio, e, a continuación, iniciar o desenvolvemento do seu duro-capas, eo prezo vai subir. A propósito, o mineral de uranio é absolutamente inofensivo para o ser humano - algúns mineiros que traballan na súa produción para as xeracións. Agora entendemos a historia do descubrimento dos elementos químicos, e como usar a súa reacción de fisión nuclear.

A propósito, un feito interesante é coñecida por - compostos de uranio foi moi utilizado como pinturas para a porcelana e de vidro (o chamado vidro uranio) ata 1950.