Uran haqida malumot
Uran - atom energiyasi va atom bombalari uchun ishlatiladigan radioaktiv element. Sof uran tabiatda uchramaydi, turli hil birikmalar shaklida uchraydi.
Kimyoviy belgisi: U
Lotincha nomi: Uran
Atom raqami: 92
Davr: 7
Nisbiy atom massasi: 238,02891
Guruh: 4.f
Oksidlanish darajasi: 3,4,5,6
Elektron konfiguratsiya: [Rn] 5f3 6d1 7s2
Aggregatsiya holati: Qattiq
CAS raqami: 7440-61-1
Ochilishi: 1789 yil
Ionlanish energiyasi [eV]: 7.11
Elektrmanfiylik: 1.38
Zichligi: 19.05 g /sm³
Uran - atom energiyasining xom ashyosi, atom elektrostansiyalarining yoqilg'isi bo'lgan radioaktiv kimyoviy element. Shu sababli uni boshqa shaxtalar singari osongina olish yoki sotish mumkin emas. Uni etkazib berish juda qattiq qoidalarga bo'ysunadi . Uni ishlatish uchun ba'zi xalqaro kelishuvlar talab etiladi. U xalqaro auditorlik tashkilotlari nazorati va kuzatuviga bo'ysunadi. Energiya resurslarining kamayishi tufayli atom energetikasiga moyillik kuchaymoqda. Shuning uchun uranga talab ham ortib bormoqda. Uran yadro quroli va urush xavfi sifatida ishlatilmasa, odamlar uchun foydasizli elementdir. Urandan ishlab chiqarilgan yadro qurollari dunyoni o'ylaydigan muhim muammoga aylandi.
Uran izotoplari orasida eng muhim izotop "U-235" raqamli izotopidir. Buning sababi; U-235 izotoplarini ajratish orqali atom energiyasini ishlab chiqarish mumkin. U-235 izotopi normal haroratda neytronlar tomonidan bombardimon qilinganida osongina bo'linishi mumkin. Ushbu xususiyat tufayli U-235 izotopi atom elektr stantsiyalarida atom energiyasini ishlab chiqarishda qo'llaniladi. U-238 tabiatdagi uranning 99 foizini tashkil qiladi. U-235 ning tabiatdagi ulushi 0,72 foiz atrofida bo'lsa, U-234 tabiatda taxminan 0,006 foizni tashkil qiladi.
Uran tarixi
Uran 1789 yilda nemis kimyogari Martin Geynrix Klaprot tomonidan kashf etilgan, u zirkoniyni kashf etgan va titan deb nomlangan. 1841 yilda frantsuz kimyogari Evgeniy-Melxior Peligot tomonidan ajratib olingan uranning radioaktiv xususiyati Anri Bekerel tomonidan 1896 yilda kashf etilgan. Fermi, Xann va Strassman tomonidan 1934 yildan 1940 yilgacha bo'lgan davrda ularni turli xil reaktsiyalarga duch kelishgan. Yadro zanjiri reaktsiyasi 1942 yilda Amerika Qo'shma Shtatlarida uranni boyitish bo'yicha tadqiqotlarda qo'llanildi. Atom bombalari uranni boyitish zavodlarida, pluntoniy bomba esa yadro reaktorlarida ishlab chiqarilgan.
Ikkinchi Jahon urushi paytida Yaponiyada uran va pluntoniydan qilingan bombalar birinchi va oxirgi marta ommaviy qirg'in qurollari sifatida ishlatilgan. Yaponiyaning qarshiligini sindirish uchun AQSh tomonidan 1945 yil 6 avgustda Xirosimaga uran bombasi, 1945 yil 9 avgustda pluntoniy bomba tashlandi. Ushbu hujumlarda 250 mingdan ortiq odam hayotdan ko'z yumdi. Ko'p odamlar kasal, nogiron va radiatsiya zaharlanishiga duchor bo'lganlar. Bundan tashqari, butunlay ekologik falokat yuz berdi.
Kimyoviy xossalari
Uran oksidlanish darajasini +3 dan +6 gacha namoyish etishi mumkin. Bundan tashqari, U3O8 oksidi mavjud. Undagi oksidlanish darajasi rasmiy ravishda fraksiyoneldir, lekin aslida u uran (IV) va (VI) ning aralash oksidi.
Kimyoviy jihatdan uran juda faol. U tezda havoda oksidlanib, oksid plyonka bilan qoplanadi. Nozik uran kukuni havoda 150-175 ° C o'z-o'zidan yonadi va U3O8 hosil qiladi . U suv bilan o'zaro ta'sir qiladi, vodorodni silib chiqaradi, past haroratda sekin va yuqori haroratda tez boradi, shuningdek uran kukunini maydalab tashlaydi:
U + 2 H2O → UO2 + 2 H2
Uran metallmaslar bilan quydagicha reaksiyaga kirishadi:
| Metallmas | Shartlar | Mahsulot |
|---|---|---|
| F 2 | +20 o C | UF 6 |
| Cl 2 | 500-600 o C | UCl 4 , UCl 5 , UCl 6 aralashmasi |
| Br 2 | 650 o C | UBr 4 |
| I2 | 350 o C | UI 3 , UI 4 |
| S | 250-300 o C, 500 o C kuyadi | US 2 , U 2 S 3 |
| Se | 250-300 o C, 500 o C kuyadi | U 2 Se 3 |
| N 2 | 450-700 o C bosim ostida | U 4 N 7 UN |
| P | 600-1000 o C | U 3 P 4 |
| C | 800-1200 o C | UC, UC 2 |
Boyitilgan uran va atom bombasi
Atom bombasi yoki uran bombasi, eng xavfli va halokatli ommaviy qirg'in qurolidir, bu odamlar va atrof-muhitni yillar davomida o'ldiradigan bomba. Little Boy, dunyoda hujum qilish uchun ishlatiladigan birinchi atom bombasining nomi, boyitilgan uran texnikasi bilan ishlab chiqarilgan va sinov uchun Xirosima tashlangan.
Atom bombalarini ishlab chiqarish uchun ikki xil usul qo'llaniladi. Atom bombalarini uranni boyitish va plutoniyni parchalash usullari bilan ishlab chiqarish mumkin.
Elementni o'z ichiga olgan atomlar va uning izotopi U-235 yuqori tezlikda "boyitilgan uran" deb nomlanadi. Boyitilgan uranning 72 foizi tabiiy urandan iborat. Boshqa so'zlar bilan aytganda; Tabiiy uran U-235 izotopining 0,7 foizini o'z ichiga oladi. Qayta ishlanmagan U-238 izotopi tabiiy uranning katta qismini tashkil qiladi. U-235 izotopi boyitilganida, uni yadro reaktorlarida yoqilg'i sifatida 3-5 foizga boyitilgan uran sifatida ishlatish mumkin. 20 foizi atom bombalarini tayyorlash uchun foydalanish mumkin. Shu bilan birga, atom bombasi uchun yuqori miqdordagi uran va portlovchi moddalar ham zarur. Boyitilgan uranning 90 foizi yadroviy bomba qurishda, tadqiqotlarda va dengiz reaktorlarida ishlatilishi mumkin.
Uranni boyitishda turli xil usullardan foydalanish mumkin. Uranni boyitishdan maqsad U-235 atomlari miqdorini ko'paytirishdir. Boyitish bosqichi odatda quyidagicha bo'ladi; Uranni qurol sifatida ishlatish uchun 1 kilogramm uran kerak bo'ladi. Bu miqdor 1000 tonna rudadan chiqishi mumkin. Ushbu maxsus mashinada maydalanib, avval kukunga, so'ngra "sariq pirojnoe" yoki "sariq pirojnoe" deb nomlangan konsentrlangan moddaga aylantiriladi. Sariq pirojnoe gazni santrifujlash yoki diffuziya usullari bilan boyitiladi. Keyinchalik boyitilgan uran quyma rezervuarlarda metallga aylanadi.
Yadro urushiga tahdid
Uranni boyitish, atom bombasini ishlab chiqarish va yadro yoqilg'isini sotib olish juda katta xarajatlarni, texnologiyalarni va izlanishlarni talab qiladigan jarayonlardir. Shu sababli ham har bir mamlakat atom bombasini ishlab chiqarishga qodir emas. Dunyoda; Qo'shma Shtatlar, Rossiya, Frantsiya, Xitoy, Britaniya, Hindiston, Pokiston, Shimoliy Koreya, Janubiy Afrika va Isroilda jami 7000-7500 atrofida yadro quroli borligi taxmin qilinmoqda. Ushbu mamlakatlar o'rtasida yadro urushi yuz berganda qancha odam halok bo'lishini taxmin qilish haqiqatan ham qiyin. Bugungi kunga qadar AQSh tomonidan faqat yaponlarga qarshi ishlatilgan yadro qurollari, bugungi kunda davlatlar orasida tahdid sifatida foydalanilmoqda.
Tabiatda uchraydigan uran miqdori juda kam bo'lganligi sababli, u inson salomatligiga tahdid soladigan darajada emas. Biroq, uran konlarida tonna javharidan ishlab chiqarilgan va boyitilgan uran bugungi kunda faqat yadro energiyasini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Yadro energetikasi boshqa tabiiy energiya manbalariga muqobil bo'lsa-da, uning atrof-muhitga etkazadigan zarari inkor etilmaydi.
Uran zahiralari
Konchilik kompaniyalari uranni U3O8 uran oksidi shaklida etkazib beradi. 1990-yillarda tabiiy izotopik tarkibdagi uran narxi kilogramm uchun 20 AQSh dollar atrofida o'zgarib turdi. 2004 yildan beri narx faol ko'tarila boshladi va 2007 yil o'rtalarida qisqa vaqt ichida 300 dollarga ko'tarilib, 2009 yilga kelib 100 dollargacha keskin tushib ketdi. 2011 yilda qisqa muddatli mahalliy maksimal 140 AQSh dollarini yangilab, narx pasayishni boshladi. 2017 yildan buyon narx tabiiy uran oksidining bir kilogrammi uchun 40 dollar atrofida barqarorlashdi. Uran guruhi raisining o'rinbosari Aleksandr Boytsovning so'zlariga ko'ra, dunyoda ishlab chiqarish qiymati 40 dollar / kg gacha bo'lgan I toifadagi konlar deyarli tugagan (2010). 2030 yilga kelib taniqli yirik II toifadagi, qiymati 80 dollar / kg gacha bo'lgan konlar tugaydi va ishlab chiqarish qiymati 130 dollargacha bo'lgan III toifadagi bo'lgan konlari tugaydi.
Xalqaro Atom Energiyasi Agentligi (IAEA) 1957 yildan beri dunyoda tinchlik, sog'liq va farovonlikka hissa qo'shish va ko'paytirish bo'yicha turli tadbirlarni amalga oshirib kelmoqda.
Uran elementi hozirda nafaqat termoyadro yoqilg‘isi sifatida, balki, geologiyada ham keng qo‘llanadi. Bu sohada uran vositasida muayyan minerallarning va tog‘ jinslarining yoshini aniqlash mumkin. Shuningdek, fotografiya endi-endi rivojlanayotgan vaqtlarda, XX asr boshlarida uranilnitrat (UO2(NO3)2) moddasida fotoplyonka negativlarini kuchaytirishda foydalanilgan.
Uran moddasi juda-juda kam miqdorlarda tirik organizmlar to‘qimlarida uchraydi. o‘simliklar va hayvonlar tanasida uran miqdori 10−5 dan 10−8 % gacha bo‘ladi. Uran eng ko‘p bo‘ladigan tirik organizmlar bu - ba'zi suv o‘tlari va qo‘ziqorinlardir. Odam tanasida uran miqdori 10−7 grammdan oshmaydi.
Uran va uning birikmalari toksik bo‘ladi. Ayniqsa uran va uning birikmalarining aerozollari juda xavflidir. Uran bilan zaharlanganda eng avvalo asab tizimi va qon aylanish tizimi izdan chiqadi. Organizmga tushgan uran moddasi barcha hujayralar uchun umumiy zahar hisoblanadi. Eriydigan uran birikmalarining havo hududi tarkibidagi miqdori 0,015 mg/m3 dan ortig‘i, hamda erimaydigan uran birikmalarining 0,075 mg/m3 dan ortig‘i inson tanasiga zararli ta'sir qiladi.
Yer qobig‘idagi uran miqdori oltindan 1000 barobar, kumushdan 30 barobar ko‘pdir. Bu ko‘rsatkichga ko‘ra uran qo‘rg‘oshin va rux bilan bir qatorda turadi. Uranning katta qismi tuproqda, tog‘ jinslarida va dengiz suvlarida tarqalib yotibdi. Uran konlarida esa yer sharida mavjud zahiraning juda kam miqdorigina yig‘ilgan bo‘lib, jahon bo‘ylab hozirgacha aniqlangan uran zahirasi 5,4 million tonna deb baholangan. Eng yirik uran konlari Kanada (MakArtur River koni), Qozog‘iston (Shimoliy Xuroson koni), Rossiya (Janubiy Elkon), Mo‘g‘uliston, hamda Ukrainada joylashgan. Bugungi kunda dunyoda 440 ta tijorat va 60 ta ilmiy atom reaktorlari ishlab turibdi. Ularning yillik umumiy uran iste'moli 67 ming tonnani tashkil qiladi.
Hozirgi kunda jahon miqyosida uran qazib olish va qayta ishlash sanoati juda keng quloch yozgan. Ma'lumotlarga ko‘ra uran qazib olish bo‘yicha dunyoda qo‘shni Qozog‘iston yetakchilik qilmoqda. Shuningdek, Avstraliya, Kanada, Namibiya va Niger davlatlari ham uran qazib olish bo‘yicha yetakchi sanaladi. Vatanimiz O‘zbekiston uran qazib olish hajmi bo‘yicha dunyoda 6-o‘rinni egallaydi.