Однако, сегодня уран высоко ценится за способность его ядер к делению и выделению тепла — этот материал является основой атомной энергетики и атомного оружия. Основной процесс ядерного реактора – бомбардировка изотопа урана-235 нейтронами. В результате этого ядро делится на более мелкие части и выпускает несколько нейтронов. В.Ф. Анисичкин с соавторами предложили обоснованную гипотезу, согласно которой местом критической концентрации урана и тория могла быть поверхность твердого внутреннего ядра. Гексафторид урана UF6 — единственное соединение урана, переходящее в газообразное состояние при температуре 56 градусов Цельсия.
Секреты ледяного царства: почему ученых поразили новые снимки Урана
Российский уран так и не стал объектом ограничений, что неудивительно: атомная энергетика США по-прежнему в значительной мере зависима от поставок этого сырья из-за рубежа. Повторные реакции деления ядер урана и плутония, зафиксированные на Чернобыльской АЭС, потенциально опасны и требуют серьезных наблюдений. Происшествия - 14 июля 2023 - Новости.
Как добывается радиоактивный уран и для чего он используется?
При расщеплении ядра урана-235 выделяется огромное количество энергии (цепная реакция). Добыча золота является первым, подготовительным этапом для создания инфраструктуры по добыче урана, отмечается в пресс-релизе. Помимо 92 протонов, этот новый изотоп урана имеет только 122 нейтрона в ядре атома. Они разгоняли пучок ядер урана-238 интенсивностью около 1,9×1010 частиц в секунду по синхротронному кольцу до энергий 10.
Как добывается радиоактивный уран и для чего он используется?
Один из участников этого проекта, инженер-физик Геронт Циппе, оказался среди других немецких военнопленных, отправленных в СССР. Под началом Макса Штеенбека, своего соотечественника и тестя, Циппе до 1954 года занимался экспериментальными исследованиями — сначала в Лаборатории «А» в Сухуми будущий Сухумский физико-технический институт , а последние два года — в особом конструкторском бюро на Кировском заводе в Ленинграде. Как свидетельствуют участники и очевидцы тех событий, немецкие ученые не знали отказа в материалах для исследований. И режим у них был почти такой же, как у наших секретных атомщиков, которых столь же плотно опекало ведомство Берии. В июле 1952 года специальным постановлением правительства Штеенбека и его помощников перевели из Сухумского института в Ленинград, в ОКБ Кировского завода. Да еще усилили группу выпускниками политехнического института с профильной кафедры ядерных исследований. Была поставлена задача изготовить и испытать два агрегата по схеме Циппе-Штеенбека. За дело взялись горячо, однако уже в первом квартале 1953-го работу прекратили, не доводя до испытаний: стало ясно, что предложенная конструкция не годится для серийного производства. Газовая диффузия. Использует разницу в скоростях движения молекул газа, содержащего различные изотопы урана гексафторид урана. Различная масса обуславливает различную скорость молекул, так что легкие проходят мембрану с тонкими порами по диаметру сравнимыми с размерами молекул быстрее тяжелых.
Степень обогащения каждой ступени очень мала, так что необходимы тысячи ступеней. Это приводит к огромному потреблению энергии и высокой стоимости разделения. Центрифуга Циппе была не первой советской машиной подобного назначения. Еще во время войны в Уфе другой немец, Фриц Ланге, бежавший из Германии в 1936 году, изготовил громоздкий аппарат на подшипнике. Однако специалисты, знакомые с перипетиями атомного проекта в СССР и США, отмечают одно безусловное достижение группы Штеенбека — оригинальную конструкцию опорного узла: ротор опирался на стальную иглу, а эта игла — на подпятник из сверхтвердого сплава в масляной ванне. И вся эта хитроумная конструкция удерживалась специальной магнитной подвеской в верхней части ротора. Его раскрутка до рабочей скорости также производилась посредством магнитного поля. Советский конкурент В то время как проект группы Штеенбека потерпел фиаско, в феврале того же 1953 года была выведена на рабочие обороты газовая центрифуга с жестким ротором конструкции советского инженера Виктора Сергеева. За год до этого Сергеев с группой специалистов из особого КБ Кировского завода, где он тогда работал, был командирован в Сухуми для ознакомления с экспериментами Штеенбека и его команды. Но доктор Штеенбек проявил категоричность: «Они станут тормозить поток, вызывать турбулентность, и никакого разделения не будет!
Но мне она в голову не приходила…» Газовое центрифугирование с помощью быстро вращающегося ротора закручивает поток газа таким образом, что молекулы, содержащие более тяжелые изотопы урана, центробежная сила отбрасывает к внешним краям, а более легкие — ближе к оси цилиндра. Центрифуги объединяют в каскады, подавая с выхода каждой ступени частично обогащенный материал на вход следующей ступени — так удается получать уран даже очень высокой степени обогащения.
Это не очень удобно, так как многие элементы, которые находятся в ОЯТ, могут окисляться и восстанавливаться. Следовательно, они также перемещаются по фазам вместе с ураном и плутонием. Поэтому исследователи пытаются найти другие механизмы и схемы выделения этих элементов. Технология представляет собой двухступенчатую схему: на первом этапе из топлива селективно экстрагируют уран, а затем извлекают минорные актиниды из азотнокислого раствора ОЯТ. Залог успеха — подобрать селективные экстракционные агенты с высокой ёмкостью. Ранее учёные химического факультета МГУ предложили на роль такого экстрагента соединение на основе фенантролина — азотсодержащего полициклического соединения. Одна из урановых частиц располагается в катионной положительно заряженной части комплекса, другая — в анионной отрицательно заряженной. На меньших концентрациях урана в модельных образцах этого не происходит, и ни одна из научных групп не наблюдала такого эффекта ранее», — поясняет автор статьи.
Сейчас проводится санитарная обработка помещения цеха, где произошло ЧП, предприятие работает в штатном режиме. Для расследования инцидента создана комиссия. Проведены замеры радиационного фона, он составил 0,17 мкЗв, что соответствует природным значениям.
В более простой формулировке это означает, что в конце реакции остаются те же атомы и в том же количестве, что и в начале. Если при сгорании водорода в кислороде внутри сосуда появилось что-то, кроме воды, значит, это примесь извне. Этому учат до сих пор на первых уроках школьной химии. Лавуазье бы сильно удивился, услышав доклад нобелевского лауреата Нильса Бора на открытии Пятой Вашингтонской конференции по теоретической физике 26 января 1939 года.
Тот заявил, что при бомбардировке нейтронами ядер урана они могут превращаться в два ядра бария, чья масса примерно вдвое меньше. Как рассказывал физик Эдвард Теллер, за день до конференции ему позвонил к оллега Георги й Гамов, который знал о содержании выступления , и сказал ем у: «Бор сошел с ума. Говорит, уран делится». Однако в ходе выступления Бор изложил простой способ, с помощью которого каждый может получить экспериментальное доказательство его тезиса. Пока он говорил, один из слушателей шепнул другому: «Мне нужно срочно поместить новый образец в ускоритель». Когда Бор закончил, физики побежали к телефонам, чтобы дать коллегам в лабораториях инструкции. Некоторые ученые решили сразу покинуть конференцию, чтобы самостоятельно проверить, правда ли уран способен делиться.
В течение пары недель множество научных групп независимо друг от друга воспроизвели то, о чем говорил Бор. Часто говорят, что ученые тогда открыли превращение одних металлов в другие, чего пытались добиться тысячи лет. Правда, древние алхимики посмеялись бы над такой трансмутацией, поскольку она превращала редкий и дорогой уран в более дешевый и распространенный барий. Разве это была первая трансмутация? На самом деле, физики начали фиксировать нарушение постулата Лавуазье задолго до открытия деления ядра урана. В конце XIX века ученые обнаружили, что некоторые химические элементы в том числе уран и торий по своей внутренней природе испускают лучи, и это свойство назвали радиоактивностью.
Ученые обнаружили новые соединения урана с возможной сверхпроводимостью
Российский уран так и не стал объектом ограничений, что неудивительно: атомная энергетика США по-прежнему в значительной мере зависима от поставок этого сырья из-за рубежа. Все изотопы урана имеют одинаковое количество протонов (92), но отличаются числом нейтронов: самый распространенный изотоп 238U имеет 146 нейтронов. В этой новой попытке исследовательская группа попробовала новый подход — они выстрелили образцом ядер урана-238 в образец ядер плутония-198, используя систему разделения. После попадания нейтрона ядро урана-235 становится нестабильным и быстро делится на две неравные части. Гексафторид урана UF6 — единственное соединение урана, переходящее в газообразное состояние при температуре 56 градусов Цельсия.
«Он химически опасен». Физик-ядерщик объяснил, чем грозит чрезвычайное происшествие в Новоуральске
Статья об этом была размещена в журнале Physical Review Letters. В рамках своего эксперимента ученые выстреливали ядрами урана-238 по ядрам платины-198, что провоцирует многонуклонный перенос, изменяющий позиции протонов и нейтронов. Столкновения породили большое количество новый фрагментов, включая 19 тяжелых изотопов, имеющих в своей структуре до 150 нейтронов. После этого изотопы претерпели изменения посредством времяпролетной масс-спектрометрии, фиксирующей время прохождения определенного расстояния заряженным ионом.
Последствия ЧП сейчас ликвидируют. Персонал цеха эвакуировали, на месте проводят санитарную обработку. Какая-либо опасность для жителей Новоуральска и персонала комбината отсутствует », — добавили на Уральском электрохимическом комбинате. Глава Новоуральского городского округа Вячеслав Тюменцев также заявил, что ситуация в норме, и попросил жителей города не паниковать. Что такое обеднённый гексафторид урана Уральский электрохимический комбинат — это крупнейшее в мире предприятие по обогащению урана, который используют в ядерном топливе атомных электростанций и других ядерных энергетических установок.
Уран используют при производстве ядерного топлива и материалов для ядерного оружия.
RU - сообщи новость первым! Хотите быть в курсе всех главных новостей Екатеринбурга и области?
Подписывайтесь на telegram-канал « Екатское чтиво » и « Наш Нижний Тагил »! Все главные новости России и мира - в одном письме: подписывайтесь на нашу рассылку! Подписаться На почту выслано письмо с ссылкой.
Перейдите по ней, чтобы завершить процедуру подписки. Закрыть Утечка любых материалов на производствах, связанных с оборотом радиоактивных веществ, всегда вызывает настороженность.
Со школьных лет мы привыкли видеть схематическое изображение Солнечной системы, где только он щеголял плоским диском, опоясывающим его по экватору. Более 300 лет Сатурн считался единственной планетой, окруженной кольцами. И лишь в 1977 году почти случайно они были обнаружены у Урана — тонкие и почти невидимые. После этого начались целенаправленные поиски, и пять лет спустя кольца обнаружили у Юпитера. На этот раз настолько прозрачные, что увидеть их смог только космический аппарат "Вояджер-1", пролетая мимо этой планеты. Еще через 10 лет, в 1989 году, "Вояджер-2" обнаружил кольца Нептуна. Однако вернемся к Урану. Этот ледяной гигант — седьмая планета Солнечной системы, третья — по диаметру, четвертая — по массе и самая холодная из всех.
Температура местной атмосферы, состоящей в основном из водорода и гелия, опускается до минус 224 градусов. У Урана целых 27 естественных спутников, ось его вращения, в отличие от остальных планет, лежит "на боку", а полный оборот вокруг Солнца он совершает за 84 года.
Ученые России обнаружили что ядра водорода в тысячи раз тверже ядер урана и плутония.
| Сияющие кольца Урана попали на снимок «Джеймса Уэбба» | Тематика обсчитываемых на «Уране» задач разнообразна — это материаловедение, моделирование новых химических соединений, биологические задачи, например. |
| Секреты ледяного царства: почему ученых поразили новые снимки Урана – Москва 24, 20.12.2023 | В основе ядерной энергетики лежит одно интересное свойство ядер урана и некоторых других элементов: если мы выстрелим в такое ядро нейтроном (и попадём), то оно сначала поглотит. |
| «Росатом» определил для Казахстана новую формулу: газ в обмен на уран | При попадании нейтрона ядро урана раскалывается на два крупных ядра с сопоставимыми зарядами и массами. |
Химики МГУ научились извлекать больше урана из отработавшего ядерного топлива
Но исследования не показали признаков превышения безопасных концентраций ни радиоактивных, ни физико-химических веществ», — резюмировала врач Демьяновская. На Уральском электрохимическом комбинате УЭХК, входит в «Росатом» в Новоуральске Свердловская область взорвался баллон с обедненным гексафторидом урана. При разгерметизации баллона, по данным URA. RU, погиб рабочий.
Глава Новоуральска Вячеслав Тюменцев призвал горожан не паниковать. Вся информация об инциденте — в материале URA. Сохрани номер URA.
RU - сообщи новость первым!
Он напомнил, что в 1993 году было заключено знаменитое соглашение между Москвой в лице тогдашнего главы российского правительства Виктора Черномырдина и вице-президентом США Альбертом Гором, известное как «Гор — Черномырдин». Полученное топливо предназначалось для использования по назначению на американских АЭС. Сделка на разных этапах своего существования подвергалась критике, напомнил Катасонов. Тем не менее она не была расторгнута, и Россия выполнила её до конца. Получив по контракту 17 млрд. Последнее судно с грузом для американских АЭС в рамках сделки «Гор — Черномырдин» отправилось в путь в ноябре 2013 года. Эти поставки не прекратились ни в 2014 году, когда де-факто началась санкционная война Запада против России, ни в феврале 2022 года, когда наступил новый виток санкционного противостояния.
Российский уран так и не стал объектом ограничений, что неудивительно: атомная энергетика США по-прежнему в значительной мере зависима от поставок этого сырья из-за рубежа. Чтобы заместить объёмы, поступающие из России, Штатам понадобятся годы, указал Катасонов.
Согласно их идее при кристаллизации магматического океана происходило «гравитационное разделение вещества по плотности», в результате которого силикаты, кристаллизуясь, всплывали, а соединения тяжелых актиноидов оседали на внутреннее ядро планеты. В дальнейшем сконцентрировавшаяся таким образом масса актиноидов, и в первую очередь соединения урана, играла роль ядерного реактора, генерирующего энергию, обусловленную цепными реакциями деления. К сожалению, в самой основе этой занимательной гипотезы лежит недоразумение.
Кристаллизация каких-либо соединений актиноидов в виде самостоятельных минеральных фаз, которые могли бы погружаться в недра планеты, в магматическом океане невозможна. Прежде всего, это обусловлено исключительно низкими концентрациями урана и других актиноидов в протопланетном веществе. При кристаллизации расплава, который возникает на основе такого вещества, весь уран распределяется в кристаллической решетке породообразующих минералов или на их границах в виде примеси, как и многие другие редкие и рассеянные элементы. Конечно, образование скоплений редких элементов в природе возможно вспомним, например, самородное золото , только это происходит в коре и не в результате кристаллизации магматических расплавов, а за счет разгрузки гидротермальных растворов, транспортирующих эти элементы и сбрасывающих их при изменении физических условий. В ходе геологических процессов зарождающиеся в недрах планеты магматические расплавы вследствие более низкой плотности по сравнению с твердым веществом перемещаются к поверхности.
В тех случаях, когда они прорываются на поверхность, возникает вулкан. Когда такой расплав застревает на глубине и кристаллизуется в магматической камере, образуется твердое магматическое тело, называемое интрузивом. Дифференциация вещества по плотности при формировании магматических тел принципиально ничем не отличается от такой дифференциации при затвердевании расплава в магматическом океане. Однако кристаллизующиеся силикаты магния и железа в этих расплавах вопреки предположению авторов обсуждаемой гипотезы не всплывают, а тонут, потому что их плотность всегда выше плотности жидкой фазы. Утверждая, что плотность магмы увеличится за счет железа, авторы упускают из виду, что в магматическом океане металл сразу образует самостоятельную жидкую фазу, не смешивающуюся с силикатной, которая опустится на дно задолго до начала кристаллизации силикатов.
Возвращаясь к интрузивам, заметим, что никаких скоплений минералов, сложенных актиноидами, на дне соответствующих магматических камер нет, несмотря на то, что концентрация урана как в самих интрузивных телах, так и в исходных расплавах зачастую на два порядка превосходит его концентрацию в протопланетном веществе и магматическом океане. Все происходит ровно наоборот: основная часть урана концентрируется в остаточной жидкости, которая, как правило, собирается в верхней части магматической камеры, после того как основной объем расплава уже затвердел. Поэтому, даже если бы в этих последних порциях расплава и возникли какие-то тяжелые урансодержащие минералы, опускаться им было бы некуда. Конечно, для объективной оценки обсуждаемой гипотезы необходимы исследования специалистов в различных областях науки. Что касается геологической составляющей, то я считаю, что предложенная концепция пока не подтверждается фактическим материалом.
Пушкарев, д. Расчеты показали, что теоретически существуют разные сценарии работы реактора. По некоторым из них его активность могла давно прекратиться, по другим — продолжаться до настоящего времени. Максимальная продолжительность возможна в режиме воспроизводства делящихся нуклидов. В результате содержание легко делящегося урана-235 поддерживается на достаточно высоком уровне, и получается реактор-размножитель на быстрых нейтронах.
Ряд глобальных явлений на Земле носит циклический характер с периодом в сотни тысяч и миллионы лет. О причинах этих колебаний нет единого мнения. По обломочным окаменевшим моренам и ледниково-морским осадкам, обнаруженным на всех континентах, ученые восстановили ледниковую историю Земли за последние 2,5 млрд лет. В течение этого времени Земля пережила четыре ледниковые эры, каждая эра состояла из ледниковых периодов, а период — из ледниковых эпох. Периодичность потеплений-похолоданий, соответствующая смене ледниковых эпох, составляет около 100 тыс.
Подробнейшая информация о палеоклимате получена при бурении ледниковых щитов в Антарктиде. Каково значение этого факта? Дело в том, что изверженные породы, застывая, намагничиваются в соответствии с существующим на тот момент направлением магнитного поля. Таким образом, эта «законсервированная» в породе намагниченность наглядно продемонстрировала, что в прошлом поле было другим. Замеры следов магнитного поля в горных породах различного возраста показали, что на протяжении геологической истории Земли оно меняло знак много-много раз.
Инверсии происходили через интервалы времени от десятков тысяч до миллионов лет средний период — 250 тыс. Почему происходит смена магнитных полюсов? Магнитное поле планеты формируется благодаря циркуляции расплавленного железа во внешнем ядре. Движение электропроводящей жидкости в магнитном поле создает самоподдерживающуюся систему, своего рода геодинамо. Но для образования мощных переменных течений в ядре, приводящих к изменению магнитного поля, необходимы и мощные нестационарные источники тепла.
Вполне подходящими кандидатами на эту роль опять-таки являются природные ядерные реакторы Вполне естественно предположить, что при работе реактора из-за тепловыделения возникают конвективные потоки, вызывающие разрыхление активной зоны. В какой-то момент цепная реакция деления останавливается. Когда выделение тепла прекращается и конвективные потоки ослабевают, уран медленно оседает — цепная реакция возобновляется. Таким образом, геореактор может работать и в импульсном режиме. Определяющим показателем хода цепной реакции является коэффициент размножения нейтронов k, который равен отношению числа нейтронов, вновь образовавшихся в реакциях деления, к количеству нейтронов, поглощенных в ходе реакции либо покинувших активную зону.
Тогда в каждом новом поколении нейтронов становится все больше, и они, в свою очередь, вызывают все больше делений ядер. Возникает лавинообразный процесс. Согласно проведенным расчетам максимально возможный коэффициент размножения ведет себя следующим образом: вначале он падает в течение 1 млрд лет, однако затем более-менее стабилизируется и остается больше единицы вплоть до настоящего времени. Представляется, что более вероятен импульсный сценарий работы реактора, когда периоды активности перемежаются периодами «простоя».
В перспективе КПД может вырасти еще больше, если вместо паровой турбины к реактору будет подключена газовая турбина с замкнутым циклом. В-третьих, реакторы на быстрых турбинах, благодаря особенностям своей конструкции, сами воспроизводят ядерное топливо. Внутри БРЕСТ уран-238 будет поглощать свободные нейтроны и превращаться в изотоп другого химического элемента — в плутоний-239. А это, к слову, начинка для ядерного оружия. При оптимальных условиях при делении одного ядра урана-235 можно будет получить 1,25 ядра нового оружейного плутония-239 из урана-238. Звучит фантастически. Заметим, что Российская Федерация в области подобных передовых энергетических технологий реально находится впереди планеты всей. Ни США, ни Франция, ни Япония, начав эксперименты с жидким натрием в качестве носителя в реакторах на быстрых нейтронах, так и не смогли добиться их устойчивой работы. Срок его эксплуатации продлен до 2025 года. Реактор следующего поколения БН-600 был запущен в Свердловской области в 1980 году, и он по-прежнему функционирует.
Перегрев планеты: После землетрясения в Турции в мире заговорили об опасности взрыва ядра Земли
| Гексафторид урана: «спящая» смерть от Росатома | Они разгоняли пучок ядер урана-238 интенсивностью около 1,9×1010 частиц в секунду по синхротронному кольцу до энергий 10. |
| На уральском предприятии разгерметизировался баллон с обедненным гексафторидом урана | Помимо 92 протонов, этот новый изотоп урана имеет только 122 нейтрона в ядре атома. |
| Сияющие кольца Урана попали на снимок «Джеймса Уэбба» | В «Росатоме» заявили, что инцидент на Уральском электрохимическом комбинате, где произошла разгерметизация баллона с обедненным гексафторидом урана. |
| Росатом Госкорпорация «Росатом» ядерные технологии атомная энергетика АЭС ядерная медицина | Поэтому ядро урана можно расколоть на 92 ядра водорода. |
| Ученые открыли новый изотоп урана | Беспрецедентное технологическое лидерство России в атомной отрасли, как и в случае с отечественной технологией центрифужного обогащения урана, которая в десять раз. |
Об обеднённом уране, которым США решили напоследок загадить всю территорию "украины"
На химфаке МГУ им. Ломоносова предложили новый и, как ожидается, в два раза более эффективный способ извлечения урана‑238 из отработавшего ядерного топлива (ОЯТ). Ученые получили изотоп урана-214 с очень коротким периодом полураспада, который может повысить эффективность ядерных реакторов. теми, которые получаются при огромных давлении и температуре из углерода, имеющегося в атмосфере. Например, ядро атома урана-235, при попадании в него нейтрона, расщепляется на ядро бария и ядро криптона и еще два или три нейтрона. Дело в том, что огромный объем тепла, которое выделяет уран, заставляет жидкую часть земного ядра двигаться.
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» выдал новое фото Урана: выглядит как портал в другое измерение
| Модернизация суперкомпьютера "Уран" 2022.10 | При попадании нейтрона ядро урана раскалывается на два крупных ядра с сопоставимыми зарядами и массами. |
| Ученые обнаружили новые соединения урана с возможной сверхпроводимостью | Поглотив лишний нейтрон, ядро урана возбуждается и приобретает вытянутую форму. |
| Космический телескоп «Джеймс Уэбб» выдал новое фото Урана: выглядит как портал в другое измерение | В результате этого ядро делится на более мелкие части и выпускает несколько нейтронов, которые дальше участвуют в реакции деления. |
Аналитики оценили перспективы отказа США от российского урана для АЭС
Четыре крупнейших спутника Урана, вероятно, содержат слой океана между ядром и ледяной коркой. В этом случае уран на 90% перерабатывается в энергию и после облучения и окончания цикла отработанное топливо выгружается из реактора и перерабатывается. Беспрецедентное технологическое лидерство России в атомной отрасли, как и в случае с отечественной технологией центрифужного обогащения урана, которая в десять раз. На предоставленных ТАСС АО "Далур" (предприятие горнорудного дивизиона Росатома, добывает уран на "Добровольном") снимках хорошо видно, что законсервированные урановые. На предприятии «Росатома» на Урале произошло ЧП. Баллон с обедненным гексафторидом урана разгерметизировался.