Příprava čistého uranu probíhá v jaderných elektrárnách UF4 + 2 Ca U + 2 CaF2

HTML
DOWNLOAD

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Příprava čistého uranu probíhá v jaderných elektrárnách UF4 + 2 Ca U + 2 CaF2"

Růžena Navrátilová
před 9 lety
Počet zobrazení:

1 Štěpán Gál

2 Elektronova konfigurace toho radioaktivního : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p6 4f14 5d10 6s2 6p6 5f3 6d1 7s2. Byl objeven v roce 1789 Martinem Heinrichem Klaprothem. Prvek je pojmenován podle planety Uran, která byla v té samé době objevena také. Uranové rudy se ve velkém množství vyskytují v Kanadě, Austrálii, USA, Nigeru, Nigérii, Kongu, Zairu, Namibii, Gabonu, Rusku, Uzbekistánu, Kazachstánu a Jihoafrické republice. Vyskytuje se například i ve vodě, ale pouze v malé koncetraci.( 3,3miligramů/litr.) Získává se těžením v uranových dolech, ale je rovněž obsažen v uhlí. To je důvod proč tepelné elektrárny uvolňují mnohem více jaderného záření než elektrárny jaderné. Získává se loužením v kyselíně sírové,dusičné nebo chlorovodíkové. K vzniklému roztoku se po vysrážení některych kovů(al,fe,mn) přidá zbytek Na2CO3 a Ca(OH)2; při tom vzniklý rozpustný uhličitan uranylo-sodný se rozloží kyselinou chlorovodíkovou a uran se vyloučí ze získaného roztoku soli uranylu zaváděním amoniaku jako (NH4)2U2O7, který se potom žíháním převede na oxid U3O8. Příprava čistého uranu probíhá v jaderných elektrárnách UF4 + 2 Ca U + 2 CaF2

3 Výroba obohaceného uranu Pro jaderné využití uranu je vhodný především izotop 235U s poměrně nízkým zastoupením (okolo 0,73 %) v přírodním uranu. Například pro výrobu paliva pro jaderné reaktory se obvykle používá uran, obsahující kolem 3 4 % 235U. Při výrobě jaderné zbraně je toto obohacení naprosto nedostatečné. Minimální nutný obsah 235U zde činí přibližně 90 %, obvykle se však pro konstrukci atomové bomby využívá uran s ještě vyšším stupněm obohacení. Oddělení hlavních izotopů uranu - 238U a 235U je poměrně značně obtížné. Z hlediska chemického chování jsou oba izotopy prakticky identické a i jejich odlišnosti ve fyzikálních vlastnostech jsou velmi malé. Nicméně oba izotopy vykazují poněkud dostatečně odlišné fyzikální vlastnosti, aby je moderními technologiemi bylo možné oddělit.

4 Využítí Uranu Výhody energetického využívání uranu Velkou výhodou energetického využívání uranu je skutečnost, že cena samotného uranu tvoří jen malý podíl v nákladech na výrobu elektřiny z něho (v Česku v roce 2006 kolem 15 %), cena elektřiny je dána především náklady na výstavbu elektrárny. K výrobě elektřiny je třeba o několik řádů menší množství jaderného paliva než fosilních paliv, je proto relativně snadné a levné i shromažďování zásob uranu a jeho skladování. To je vlastnost velmi výhodná pro zajištění energetické nezávislosti státu dokonce i v případě, že nemá vlastní zdroje uranu. Na rozdíl od ropy je navíc většina zemí vyvážejících uran politicky stabilní a demokratická. Nevýhody energetického využívání uranu: Těžba uranu představuje vážný zásah do krajiny, ať už jde o rozsáhlé povrchové doly, hlubinnou těžbu nebo těžbu chemickým loužením (metoda in situ). Ta spočívá v pumpovaní obrovského množství roztoku kyseliny sírové nebo uhličité, případně hydrogenuhličitanu sodného, do podzemí z cílem uran rozpustit a následně jej chemicky extrahovat.

5 Kromě vlastní devastace těžbou přestavují problém také vytěžené horniny konktaminované radioaktivním či toxickými rozpadovým produkty. V okolí mnoha uranových dolů došlo ke kontaminace okolí. V případě špatně provedeného chemického loužení uranu mohou být ohroženy zásoby podzemní vody. Těžba uranu také ohrožuje zdraví pracovníků, zejména v případě historických špatně větraných hlubinných dolů hrozilo zvýšené riziko rakoviny plic (radon).

6 Nejaderné využití uranu Nejaderné využití uranu Karafa ze skla barveného uranem Jako odpad po obohacování uranu zbude tzv. ochuzený uran. Uran je díky své vysoké hmotnosti a hustotě využíván kde jsou třeba prvky s těmito vlastnostmi. Ve starším Boeingu 747 je používán jako vyrovnávací závaží na zádi. Podobný styl vyvažování je používán v závodech Formule 1 Ve fotografii se sloučenin (solí) uranu (např. UO2(NO3)2 dusičnan uranylu) používá k zesilování negativů, do tónovacích lázní, zesilovač světlotisku. Kvůli chemické toxicitě se dusičnan uranylu používá pro experimentální vyvolání patologického stavu ledvin u pokusných zvířat.

7 Nejaderné využítí v armádě Nejaderné využití ve vojenství Společně s wolframem se využívá k výrobě protipancéřových střel(tzv. šípové, přesněji podkaliberní střely průměr střely je menší než průměr hlavně, ze které je vystřelena). Působí zde sice především vysoká kinetická energie střely, účinek však zesiluje i to, že po průniku projektilu za pancíř se tlakem a třením rozžhavené úlomky uranu vznítí, což zvyšuje ničivý účinek uvnitř obrněného prostoru. Byť se jako materiál používá uran, nejde o jaderné užití tohoto prvku. Větší roli přitom hraje ani ne tak radioaktivita ochuzeného uranu (která je nízká, ovšem pokud se dostane dovnitř těla, její účinky jsou vyšší), jako jeho celková toxicita, protože uran stejně jako většina těžkých kovů je pro živé organizmy jedovatý. Jeho velké rozptýlení v prostředí poskytuje možnost dostat se přímo do těla živých organizmů (potravou, pitím nebo vdechnutím). Tyto střely byly použity spojenci v první válce v Iráku, v Kosovu v roce,pravděpodobně rovněž v Afghánistánu. Lidé kteří přežili zásah takovým to projektilem často trpí nemocemi z ozáření.(odhaduje se že po válkách je takto postižených lidí na 140 tisíc). 31. října 2007 první výbor OSN schválil většinou hlasů návrh rezoluce požadující přezkoumání zdravotních rizik zbraní používajících ochuzený

Podobné dokumenty

CZ.1.07/1.5.00/

Jaderná energie uran. (Těžba a zpracování uranu pro jaderné využit ití). 1 Číslo projektu Název školy CZ.1.07/1.5.00/34.0425 INTEGROVANÁ STŘEDNÍ ŠKOLA TECHNICKÁ BENEŠOV Černoleská 1997, 256 01 Benešov