No Image

Планета уран

СОДЕРЖАНИЕ
0
0 просмотров
30 января 2021
array(3) {
  [0]=>
  array(50) {
    [0]=>
    string(113) "b868143764ed7cc4d59dccec1ed8337c.jpg"
    [1]=>
    string(113) "aa1f1e556ed5001fe27765a3194d9dae.jpg"
    [2]=>
    string(113) "37f32648f54cf1124886030492722401.jpg"
    [3]=>
    string(113) "da2c5a910ee1416e57fb41d813c9f080.jpg"
    [4]=>
    string(113) "6001bae3d419cecc894f96723bd0a2dc.jpg"
    [5]=>
    string(113) "be47dbf8dae7daa5a76f2ad019d4b16a.jpg"
    [6]=>
    string(113) "69044e5aa0aa5acf98d55654c89cf68d.jpg"
    [7]=>
    string(115) "6d035c86ee9a0854b1792cf88e1d22cd.jpeg"
    [8]=>
    string(115) "faebed565c9b22edffd19b1cfef8e88a.jpeg"
    [9]=>
    string(115) "32b4a72015cbd72280e6878ed73f9025.jpeg"
    [10]=>
    string(113) "baae4b1bfe06a34209dbd873b28c3e0b.png"
    [11]=>
    string(115) "6faacb4cba6500aaa9224cf241ba4cb6.jpeg"
    [12]=>
    string(115) "8242b5c07fdaf7d2e145c95f3936201f.jpeg"
    [13]=>
    string(115) "d339db55c5ae6a8550f087fe6f6f672e.jpeg"
    [14]=>
    string(115) "22ce733fca829f654f3981d63e5f558a.jpeg"
    [15]=>
    string(115) "c7c1ba4a11fefcdfd1be5bf58736544c.jpeg"
    [16]=>
    string(115) "f506541abcb982544b3c8386af63bfab.jpeg"
    [17]=>
    string(115) "b834f5fd67bca84691f83e19f687cc00.jpeg"
    [18]=>
    string(115) "5ac06f4c28a62ddbdb23b2443ba1ee24.jpeg"
    [19]=>
    string(115) "95488e624ebfe93b75525a9c90152b6c.jpeg"
    [20]=>
    string(115) "bf6ecf7895d9c8498a7c7caa52ebd829.jpeg"
    [21]=>
    string(115) "bead42836144fcb0acc1952d0e589b07.jpeg"
    [22]=>
    string(115) "1853f8b7e88920afedc02a80a5c3e456.jpeg"
    [23]=>
    string(115) "c11dbf9b9029b5dcfc64d97bd3a91f12.jpeg"
    [24]=>
    string(115) "0d4c8301918da3f377575a6e1aea8c2a.jpeg"
    [25]=>
    string(115) "a92661861389f53955cef84bdb130601.jpeg"
    [26]=>
    string(115) "f6a111de4554959e7df4d5d80ba64918.jpeg"
    [27]=>
    string(115) "fd6747e468e19c08faebc89e9bd35861.jpeg"
    [28]=>
    string(115) "4df7699359d49aeb0eaecee0b504311d.jpeg"
    [29]=>
    string(115) "af22e0a4330e2f2da3b346673f31d147.jpeg"
    [30]=>
    string(115) "6ba4b36939a8036a6fd87d3cbcd3593a.jpeg"
    [31]=>
    string(115) "2f3d0f0e5019a8bf11a99d4616ffccd7.jpeg"
    [32]=>
    string(115) "67a7c2768c7b3662f53f46c0de8da4fb.jpeg"
    [33]=>
    string(115) "89480bd63fda41a1667dd50b587e7343.jpeg"
    [34]=>
    string(115) "9f9a164f49406d94260b3e2ffde3c705.jpeg"
    [35]=>
    string(115) "7ed236e1ac7c7a0cdc936f3044336dc6.jpeg"
    [36]=>
    string(115) "93ba2e5095253a7f97f5ada45e73bd82.jpeg"
    [37]=>
    string(115) "92b1261633420cb8de6d7d3aa5ba7b79.jpeg"
    [38]=>
    string(115) "342fd5593266a5556542d3cade26690e.jpeg"
    [39]=>
    string(115) "6d82bce795065a1e02b518d19b2ca917.jpeg"
    [40]=>
    string(115) "e67a812bd7f237e89c50b06a07e91c3f.jpeg"
    [41]=>
    string(115) "d08ff52f4292db35e36ac54dd06a12c6.jpeg"
    [42]=>
    string(115) "01d9404e60074fa34a3c1cf45aa3f2fa.jpeg"
    [43]=>
    string(115) "844a5b4da4b4f5942ad894ed334c4d8e.jpeg"
    [44]=>
    string(115) "9063311b77af830ffcfedec161a53397.jpeg"
    [45]=>
    string(115) "b19e93c268615dd4dca591225c079a60.jpeg"
    [46]=>
    string(115) "b7469b544e2e37562f87376c22f3a8b9.jpeg"
    [47]=>
    string(115) "d583764a0e824441a68f2b1f098edb8f.jpeg"
    [48]=>
    string(115) "1e8f5b1989e033b9685b3fb46bccce9a.jpeg"
    [49]=>
    string(115) "fc141866546ae750bdf0c87813e01369.jpeg"
  }
  [1]=>
  array(50) {
    [0]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/b/8/6/b868143764ed7cc4d59dccec1ed8337c.jpg"
    [1]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/a/a/1/aa1f1e556ed5001fe27765a3194d9dae.jpg"
    [2]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/3/7/f/37f32648f54cf1124886030492722401.jpg"
    [3]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/d/a/2/da2c5a910ee1416e57fb41d813c9f080.jpg"
    [4]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/6/0/0/6001bae3d419cecc894f96723bd0a2dc.jpg"
    [5]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/b/e/4/be47dbf8dae7daa5a76f2ad019d4b16a.jpg"
    [6]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/6/9/0/69044e5aa0aa5acf98d55654c89cf68d.jpg"
    [7]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/6/d/0/6d035c86ee9a0854b1792cf88e1d22cd.jpeg"
    [8]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/f/a/e/faebed565c9b22edffd19b1cfef8e88a.jpeg"
    [9]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/3/2/b/32b4a72015cbd72280e6878ed73f9025.jpeg"
    [10]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/b/a/a/baae4b1bfe06a34209dbd873b28c3e0b.png"
    [11]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/6/f/a/6faacb4cba6500aaa9224cf241ba4cb6.jpeg"
    [12]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/8/2/4/8242b5c07fdaf7d2e145c95f3936201f.jpeg"
    [13]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/d/3/3/d339db55c5ae6a8550f087fe6f6f672e.jpeg"
    [14]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/2/2/c/22ce733fca829f654f3981d63e5f558a.jpeg"
    [15]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/c/7/c/c7c1ba4a11fefcdfd1be5bf58736544c.jpeg"
    [16]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/f/5/0/f506541abcb982544b3c8386af63bfab.jpeg"
    [17]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/b/8/3/b834f5fd67bca84691f83e19f687cc00.jpeg"
    [18]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/5/a/c/5ac06f4c28a62ddbdb23b2443ba1ee24.jpeg"
    [19]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/9/5/4/95488e624ebfe93b75525a9c90152b6c.jpeg"
    [20]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/b/f/6/bf6ecf7895d9c8498a7c7caa52ebd829.jpeg"
    [21]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/b/e/a/bead42836144fcb0acc1952d0e589b07.jpeg"
    [22]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/1/8/5/1853f8b7e88920afedc02a80a5c3e456.jpeg"
    [23]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/c/1/1/c11dbf9b9029b5dcfc64d97bd3a91f12.jpeg"
    [24]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/0/d/4/0d4c8301918da3f377575a6e1aea8c2a.jpeg"
    [25]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/a/9/2/a92661861389f53955cef84bdb130601.jpeg"
    [26]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/f/6/a/f6a111de4554959e7df4d5d80ba64918.jpeg"
    [27]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/f/d/6/fd6747e468e19c08faebc89e9bd35861.jpeg"
    [28]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/4/d/f/4df7699359d49aeb0eaecee0b504311d.jpeg"
    [29]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/a/f/2/af22e0a4330e2f2da3b346673f31d147.jpeg"
    [30]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/6/b/a/6ba4b36939a8036a6fd87d3cbcd3593a.jpeg"
    [31]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/2/f/3/2f3d0f0e5019a8bf11a99d4616ffccd7.jpeg"
    [32]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/6/7/a/67a7c2768c7b3662f53f46c0de8da4fb.jpeg"
    [33]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/8/9/4/89480bd63fda41a1667dd50b587e7343.jpeg"
    [34]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/9/f/9/9f9a164f49406d94260b3e2ffde3c705.jpeg"
    [35]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/7/e/d/7ed236e1ac7c7a0cdc936f3044336dc6.jpeg"
    [36]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/9/3/b/93ba2e5095253a7f97f5ada45e73bd82.jpeg"
    [37]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/9/2/b/92b1261633420cb8de6d7d3aa5ba7b79.jpeg"
    [38]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/3/4/2/342fd5593266a5556542d3cade26690e.jpeg"
    [39]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/6/d/8/6d82bce795065a1e02b518d19b2ca917.jpeg"
    [40]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/e/6/7/e67a812bd7f237e89c50b06a07e91c3f.jpeg"
    [41]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/d/0/8/d08ff52f4292db35e36ac54dd06a12c6.jpeg"
    [42]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/0/1/d/01d9404e60074fa34a3c1cf45aa3f2fa.jpeg"
    [43]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/8/4/4/844a5b4da4b4f5942ad894ed334c4d8e.jpeg"
    [44]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/9/0/6/9063311b77af830ffcfedec161a53397.jpeg"
    [45]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/b/1/9/b19e93c268615dd4dca591225c079a60.jpeg"
    [46]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/b/7/4/b7469b544e2e37562f87376c22f3a8b9.jpeg"
    [47]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/d/5/8/d583764a0e824441a68f2b1f098edb8f.jpeg"
    [48]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/1/e/8/1e8f5b1989e033b9685b3fb46bccce9a.jpeg"
    [49]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/f/c/1/fc141866546ae750bdf0c87813e01369.jpeg"
  }
  [2]=>
  array(50) {
    [0]=>
    string(36) "b868143764ed7cc4d59dccec1ed8337c.jpg"
    [1]=>
    string(36) "aa1f1e556ed5001fe27765a3194d9dae.jpg"
    [2]=>
    string(36) "37f32648f54cf1124886030492722401.jpg"
    [3]=>
    string(36) "da2c5a910ee1416e57fb41d813c9f080.jpg"
    [4]=>
    string(36) "6001bae3d419cecc894f96723bd0a2dc.jpg"
    [5]=>
    string(36) "be47dbf8dae7daa5a76f2ad019d4b16a.jpg"
    [6]=>
    string(36) "69044e5aa0aa5acf98d55654c89cf68d.jpg"
    [7]=>
    string(37) "6d035c86ee9a0854b1792cf88e1d22cd.jpeg"
    [8]=>
    string(37) "faebed565c9b22edffd19b1cfef8e88a.jpeg"
    [9]=>
    string(37) "32b4a72015cbd72280e6878ed73f9025.jpeg"
    [10]=>
    string(36) "baae4b1bfe06a34209dbd873b28c3e0b.png"
    [11]=>
    string(37) "6faacb4cba6500aaa9224cf241ba4cb6.jpeg"
    [12]=>
    string(37) "8242b5c07fdaf7d2e145c95f3936201f.jpeg"
    [13]=>
    string(37) "d339db55c5ae6a8550f087fe6f6f672e.jpeg"
    [14]=>
    string(37) "22ce733fca829f654f3981d63e5f558a.jpeg"
    [15]=>
    string(37) "c7c1ba4a11fefcdfd1be5bf58736544c.jpeg"
    [16]=>
    string(37) "f506541abcb982544b3c8386af63bfab.jpeg"
    [17]=>
    string(37) "b834f5fd67bca84691f83e19f687cc00.jpeg"
    [18]=>
    string(37) "5ac06f4c28a62ddbdb23b2443ba1ee24.jpeg"
    [19]=>
    string(37) "95488e624ebfe93b75525a9c90152b6c.jpeg"
    [20]=>
    string(37) "bf6ecf7895d9c8498a7c7caa52ebd829.jpeg"
    [21]=>
    string(37) "bead42836144fcb0acc1952d0e589b07.jpeg"
    [22]=>
    string(37) "1853f8b7e88920afedc02a80a5c3e456.jpeg"
    [23]=>
    string(37) "c11dbf9b9029b5dcfc64d97bd3a91f12.jpeg"
    [24]=>
    string(37) "0d4c8301918da3f377575a6e1aea8c2a.jpeg"
    [25]=>
    string(37) "a92661861389f53955cef84bdb130601.jpeg"
    [26]=>
    string(37) "f6a111de4554959e7df4d5d80ba64918.jpeg"
    [27]=>
    string(37) "fd6747e468e19c08faebc89e9bd35861.jpeg"
    [28]=>
    string(37) "4df7699359d49aeb0eaecee0b504311d.jpeg"
    [29]=>
    string(37) "af22e0a4330e2f2da3b346673f31d147.jpeg"
    [30]=>
    string(37) "6ba4b36939a8036a6fd87d3cbcd3593a.jpeg"
    [31]=>
    string(37) "2f3d0f0e5019a8bf11a99d4616ffccd7.jpeg"
    [32]=>
    string(37) "67a7c2768c7b3662f53f46c0de8da4fb.jpeg"
    [33]=>
    string(37) "89480bd63fda41a1667dd50b587e7343.jpeg"
    [34]=>
    string(37) "9f9a164f49406d94260b3e2ffde3c705.jpeg"
    [35]=>
    string(37) "7ed236e1ac7c7a0cdc936f3044336dc6.jpeg"
    [36]=>
    string(37) "93ba2e5095253a7f97f5ada45e73bd82.jpeg"
    [37]=>
    string(37) "92b1261633420cb8de6d7d3aa5ba7b79.jpeg"
    [38]=>
    string(37) "342fd5593266a5556542d3cade26690e.jpeg"
    [39]=>
    string(37) "6d82bce795065a1e02b518d19b2ca917.jpeg"
    [40]=>
    string(37) "e67a812bd7f237e89c50b06a07e91c3f.jpeg"
    [41]=>
    string(37) "d08ff52f4292db35e36ac54dd06a12c6.jpeg"
    [42]=>
    string(37) "01d9404e60074fa34a3c1cf45aa3f2fa.jpeg"
    [43]=>
    string(37) "844a5b4da4b4f5942ad894ed334c4d8e.jpeg"
    [44]=>
    string(37) "9063311b77af830ffcfedec161a53397.jpeg"
    [45]=>
    string(37) "b19e93c268615dd4dca591225c079a60.jpeg"
    [46]=>
    string(37) "b7469b544e2e37562f87376c22f3a8b9.jpeg"
    [47]=>
    string(37) "d583764a0e824441a68f2b1f098edb8f.jpeg"
    [48]=>
    string(37) "1e8f5b1989e033b9685b3fb46bccce9a.jpeg"
    [49]=>
    string(37) "fc141866546ae750bdf0c87813e01369.jpeg"
  }
}

Происхождение планеты

Планета Уран — седьмая по счету от центра планета Солнечной системы, ее расстояние от Солнца примерно 3 миллиарда километров.

День на планете равен земным 17 часам и 14 минутам, а год 84 земным годам. Такое длительное время планетарного года связано с сильным наклоном планеты: она вращается вокруг Солнца, лежа на боку.

Такое положение гиганта многие астрономы объясняют тем, что на ранних этапах формирования планеты Уран столкнулся с крупным небесным телом, которое его опрокинуло.

Углы вращения планет солнечной системы

Этот газовый гигант имеет атмосферу, которая состоит из водорода, гелия и метана. Происхождение Урана не ясно. Общепринятая теория образования планет некоторым образом не подходит для этой планеты.

Понятие протопланеты, притягивавшей своим магнитным полем газы и частицы пыли, никак не объясняет, почему такая крупная планета находится так далеко от Солнца.

Среди других загадок Урана самой неразрешимой является отсутствие теплоотдачи. Другие планеты гиганты отдают солнечную энергию в двукратном количестве от полученного. Уран не отдает ничего.

Во время формирования ледяные гиганты солнечной системы получали недостаточное количество остаточного газа из протосолнечной туманности, поэтому при огромных размерах их масса не так значительна.

Уран образовался из начальных твердых тел и льдов различного содержания, причем эта планета в отличие от других гигантов не смогла удержать большое количество водорода и гелия.

Центрифужный метод

Это разработка советских инженеров. В настоящее же время кроме России имеется целый ряд стран, где обогащают уран методом, открытым в СССР. Это Бразилия, Великобритания, Германия, Япония и некоторые другие государства. Метод схож с газодиффузионной технологией тем, что использует разницу масс 235 и 238 изотопов.

Урановый газ закручивается в центрифуге до 1500 оборотов в секунду. Благодаря разной плотности на изотопы действуют центробежные силы разной величины. Уран 238, как более тяжелый, скапливается у стенок центрифуги, в то время как 235-й изотоп собирается ближе к центру. Смесь газов закачивается в верхнюю часть цилиндра. Пройдя путь до нижней части центрифуги, изотопы успевают частично разделиться и отбираются отдельно.

Несмотря на то что метод так же не дает 100%-ного разделения изотопов, и для достижения необходимой степени обогащения должен применяться многократно, экономически он гораздо эффективнее газодиффузионного. Так, обогащенный уран в России по технологии использования центрифуг примерно в 3 раза дешевле полученного на американских мембранах.

Интересные факты об Уране

  1. Вначале Уран хотели назвать «Звездой Георга», в честь первооткрывателя этой планеты.
  2. Из 8 планет Солнечной системы, только Уран и Венера вращаются по часовой стрелке.
  3. Любопытно, что химический элемент «уран» (U) был назван в честь планеты.
  4. Ученые объясняют экстремальный наклон оси Урана его столкновением с другим небесным телом.
  5. Скорость ветров на Уране достигает 250 метров в секунду.
  6. Уран является самой холодной из 8 планет.
  7. Интересно, что хотя Уран почти в 15 раз тяжелее Земли, он является самым легким газовым гигантом.
  8. Уран обладает наименьшей плотностью после Сатурна.
  9. Все спутники Урана названы в честь литературных героев Шекспира и Поупа. Вот некоторых из них: Бианка, Маргарита, Фердинанд, Офелия, Купидон, Маб и др.

В конце рекомендуем к просмотру небольшой видеоролик BBC о планете Уран. Обязательно досмотрите до конца – это очень интересно!

Теперь вы знаете о планете Уран все самое нужное. Советуем также ознакомиться с интересными фактами о Солнце.

Понравился пост? Нажми любую кнопку:

Исследование

После открытия Урана его изучение долгое время оставалось проблематичным из-за его громадной удаленности. Ученые могли наблюдать только самые крупные спутники, строить предположения о кольцах или атмосфере.

Только в двадцатом веке был запущен зонд «Вояджер — 2», который, стартовав в 1977 году, в 1986 году достиг планеты. Он передал первые снимки— невыразительная, тусклая поверхность, едва видная сквозь облака. Миссия «Вояджера — 2» состояла в изучении магнитного поля Урана, наблюдении за атмосферой. Так же аппарат изучал погоду, обнаружил два неизвестных ранее кольца и сделал снимки наиболее крупных спутников. Часть планеты осталась вне поля зрения ученых, так как зонд приблизился к освещенной Солнцем части планеты.

Больше полезных сведений дали наблюдения с помощью радиотелескопа «Хаббл» уже в девяностые годы. Именно он первым зафиксировал атмосферные вихри Урана, обнаружил «темное пятно» в облаках и асимметрию в строении планеты.

Эти открытия позволили группе из 168 ученых начать подготовку к новому проекту. В настоящее время НАСА готовит к запуску аппарат Uranus Pathfinder. Зонд начнет путешествие на Земле и завершит его в районе Урана, где пройдет сквозь атмосферу и возьмет множество проб. Проект предполагает масштабное исследование внешней стороны Солнечной системы. Будут визуально обследованы гигантские области за Ураном. Предполагается, что аппарат стартует в 20-х годах. Миссия может растянуться до 15 лет, из которых почти 10 уйдет на полет к голубой планете.

В культуре

Уже через 3 года после открытия Уран стал местом действия сатирического памфлета. С тех пор в сюжетную линию своих научно-фантастических произведений его включали Стенли Вейнбаум, Рэмси Кэмпбелл, Ларри Нивен, Сергей Павлов, Георгий Гуревич и другие.

Уран был выбран в качестве места действия фильма «Путешествие к седьмой планете», а также отдельных эпизодов сериалов «Космический патруль» и «Генеральный план далеков» (эпизод телесериала «Доктор Кто»). Также планета упоминается в нескольких комиксах, аниме и компьютерных играх.

В астрологии Уран считается управителем знака Водолея.

Состав планеты

Состав планеты Уран отличается от больших планет Сатурна и Юпитера тем, что в его недрах нет металлического водорода. Зато много необычных модификаций льда высокой температуры.

Атмосфера состоит из гелия и водорода, в ней много аммиака и метана. Есть ацетилен и другие углеводороды, которых у Урана значительно больше, чем у Сатурна и Юпитера.

Легких газов планета содержит немного. Ученые считают это следствием дефектов формирования небесного тела. Когда Уран смог сформировать свое ядро, в солнечной системе осталось мало свободных гелия и водорода.

Состав Урана и Нептуна сильно отличается от состава Юпитера и Сатурна, поэтому их выделили в группу ледяных гигантов.

У Урана гелий не локализован в центре планеты, как у других больших планет, а сосредоточен в атмосфере. Что находится во внутренних слоях атмосферы, ученые знают плохо, а в верхних слоях обнаружили этан и метилацетилен. Считается, что это продукты фотосинтеза метана под воздействием солнечного ультрафиолета.

В верхних слоях атмосферы обнаружили также углекислый и угарный газы. Ученые полагают, что это воздействие пролетающих мимо комет.

Наше время

По сути, природная урановая руда мало чем отличается от остальных. Это массивные булыжники ржавого цвета, которые добывают в шахтах самым обычным способом — взрывают пласты залежей и транспортируют на поверхность для последующей обработки. Дело в том, что природное это вещество содержит в себе всего лишь 0,72 % изотопа U235. Этого недостаточно для применения в реакторах или оружии, и потом после сортировки его переводят в газообразное состояние и начинают обогащать уран.

Вообще, методов этого процесса существует много, но самым перспективным и используемым в России является газовое центрифугирование.

В специальные установки закачивается газообразное соединение урана, после чего те раскручиваются до огромных скоростей и происходит отделение более тяжелых молекул от легких и группирование их у стенок барабана.

Затем эти фракции разделяют и одну из них превращают в диоксид урана — плотное и твердое вещество, которое потом фасуют на своеобразные «таблетки» и обжигают в печи. Именно для этого и нужно обогащать уран, поскольку на выходе процентное содержание изотопа U235 на порядок больше, и его можно применять как в реакторах, так и в оружейных системах.

Исследования Урана

Уран является наименее изученной планетой Солнечной системы. Расстояние от Земли до Урана меняется от 2,7 до 2,85 млрд км, поэтому длительный срок были возможны только наземные наблюдения за ним. Первые снимки поверхности Урана были получены при помощи зонда «Вояджер-2», пролетавшего мимо планеты в 1986 г.

Аппаратура этого космического аппарата зафиксировала 2 новых кольца, проводила измерения магнитных величин и наблюдения за атмосферой, делала снимки спутников Урана. Дальнейшее изучение космического тела производилось в 1990-х годах при помощи радиотелескопа «Хаббл», которым были зафиксированы атмосферные вихри и обнаружена асимметрия в строении планеты.

Характеристики урановых руд

Виды урана

Природный уран состоит из взаимодействия 3 изотопов: U238, U235, U234. На радиоактивные свойства металла влияют изотопы 238 и его дочерний нуклеотид 234. Благодаря присутствию в составе U именно этих атомов, уран используют при производстве топлива для атомных электростанций и ядерного оружия. Хотя активность U235 изотопа в 21 раз слабее, он способен сохранять цепную ядерную реакцию без сторонних активных элементов.

Помимо естественных изотопов, есть еще искусственные атомы U.

Их известно не менее 23 видов. Особого внимания заслуживает изотоп U233, образуется он при облучении тория-232 нейтронами и делится под влиянием тепловых нейтронов. Эта способность делает U233 оптимальным источником энергии для ядерных реакторов.

Классификация руды

Под понятием природная урановая руда понимается минеральное образование с большой концентрацией урана. При разработке урановых месторождений, как правило, смежно получают другие радиоактивные металлы – радий и полоний. Породы, в которых содержится уран, могут различаться по своему составу. Структура пластов оказывает влияние на способ добычи ценного металла.

По условиям образования руды можно разделить на:

  • эндогенные;
  • экзогенные;
  • метаморфогенные.

По типу минерализации урановые руды различают:

Характеристика урановой руды

  • первичные;
  • окисленные;
  • смешанные.

Классификация по размерам зерен:

  • дисперсные (<0,015 мм);
  • тонкозернистые (0,015–0,1 мм);
  • мелкозернистые (0,1–3 мм);
  • среднезернистые (3 до 25 мм);
  • крупнозернистые (> 25 мм).

Ураносодержащая порода состоит из различных примесей, а именно различают:

  • молибденовые;
  • анадиевые;
  • уран-кобальт-никель-висмут;
  • моноруда.

Классификация по химическому составу:

  • карбонатная;
  • железно-окисная;
  • силикатная;
  • сульфидная;
  • каустобиолевая.

Руда разделяется по способу обработки:

  • содовый раствор, применяют в том случае, если в химическом составе руды присутствует карбонат;
  • кислота используется для силикатных пород;
  • метод доменной плавки применяют, если железо-окисная по своему составу.

Процент содержания урана в руде может быть разный. По этому признаку порода подразделяется на:

  • бедную (< 0,1%);
  • рядовую (0,25–0,1%);
  • среднюю (0,5–0,25%);
  • богатую (1–0,5%);
  • очень богатую (>1% U).

Добывать уран имеет смысл, если его содержание в слое земли составляет не менее 0,5%. Если урана в слое породы менее 0,015%, его добыча осуществляется в качестве побочного продукта.

Экспорт

Если приводить упрощенный пример, то обогащение этого элемента по сути своей чем-то напоминает производство железа – в изначальном, природном виде это ни на что не годные куски руды, которые потом различной обработкой превращают в крепкую сталь.

Также в прессе часто можно услышать тот факт, что многие менее развитые по сравнению с той же Россией страны часто задаются вопросом, как сделать обогащенный уран?

Дело в том, что процесс этот если приводить пример с газовым центрифугированием очень сложный, и построить подобные установки могут далеко не все. Тем более, нужна не одна-единственная штука, а целый их каскад. Для того, чтобы осознать их технический уровень, стоит сказать, что вращаются эти «барабаны» со скоростью 1500 оборотов в минуту и без остановки. Рекорд – 30 лет! Потому, некоторые страны закупают обогащенный уран в России.

Тугоплавкие соединения

Хорошим ядерным топливом считаются некоторые тугоплавкие соединения урана: карбиды, окислы и интерметаллические соединения. Наиболее распространенным из них является диоксид урана (керамика). Его температура плавления составляет 2800°С, а плотность – 10,2 г/см3.

Так как у этого материала нет фазовых переходов, он менее подвержен распуханию, нежели сплавы урана. Благодаря этой особенности температуру выгорания можно повысить на несколько процентов. На высоких температурах керамика не взаимодействует с ниобием, цирконием, нержавеющей сталью и прочими материалами. Ее главный недостаток заключается в низкой теплопроводности – 4,5 кДж (м*К), ограничивающей удельную мощность реактора. Кроме того, горячая керамика склонна к растрескиванию.

[править] Литература

  • Глоссарий терминов по химии // Й.Опейда, О.Швайка. Ин-т физико-органической химии и углехимии им. Л. М. Литвиненко НАН Украины, Донецкий национальный университет — Донецк: «Вебер», 2008. — 758 с.
  • Горный энциклопедический словарь: в 3 т. / Под ред. В. С. Белецкого. — Донецк: Восточный издательский дом, 2001—2004.
  • Любич А. И., Пчелинцев В. А. Физические основы металлургии цветных и редкоземельных металлов: Учеб. пособие. — Сумы: Изд-во СумГУ, 2009

Электрохимический ряд активности металлов

Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na, Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, Tm, Lu, Sc, Pu,Th, Np, U, Hf, Be, Al, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co, Ni, Te, Mo, Sn, Pb, H2,W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tc, Te, Rh, Po, Hg, Ag, Pd, Os, Ir, Pt, Au


Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева
               
H He
LiBe BCNOFNe
NaMg AlSiPSClAr
KCa ScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr
RbSr YZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe
CsBaLaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLuHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRn
FrRaAcThPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLrRfDbSgBhHsMtDsRgCnNhFlMcLvTsOg
UueUbnUbuUbbUbtUbqUbpUbh 
Щелочные металлыЩёлочноземельные металлыЛантаноидыАктиноидыСуперактиноидыПереходные металлыДругие металлыПолуметаллыДругие неметаллыГалогеныБлагородные газыСвойства неизвестны

История

В то время как уран используется в основном для ядерной энергетики , добыча урана уходит корнями в производство радийсодержащей руды с 1898 года при разработке месторождений уран-ванадиевых песчаников в западном Колорадо. В 1950-х годах на западе США начался бум добычи урана , чему способствовали состояния, заработанные старателями, такими как Чарли Стин . Соединенные Штаты были ведущим производителем урана в мире с 1953 по 1980 год. В 1980 году годовое производство в США достигло пика в 43,7 миллиона фунтов U 3 O 8 . До начала 1980-х годов действовали урановые рудники в Аризоне , Колорадо , Нью-Мексико , Орегоне , Южной Дакоте , Техасе , Юте , Вашингтоне и Вайоминге .

Падение цен в конце 1970-х — начале 1980-х вынудило закрыть множество шахт. Большая часть урановой руды в Соединенных Штатах добывается из месторождений песчаника, содержание которых обычно ниже, чем в Австралии и Канаде. Из-за более низкого содержания многие урановые месторождения в Соединенных Штатах стали нерентабельными, когда цена на уран резко упала в конце 1970-х годов. К 2001 году в Соединенных Штатах было всего три действующих урановых рудника (все операции по подземному выщелачиванию ). Годовое производство достигло минимума в 779 метрических тонн оксида урана в 2003 году, но затем увеличилось более чем вдвое за три года до 1672 метрических тонн в 2006 году на 10 рудниках. США DOE «s Управление энергетической информации сообщило , что 90% добычи урана в США в 2006 году пришел из подземного выщелачивания .

Средняя спотовая цена на оксид урана (U 3 O 8 ) увеличилась с 7,92 доллара за фунт в 2001 году до 39,48 доллара за фунт (87,04 доллара за кг) в 2006 году. В 2011 году Соединенные Штаты добыли 9% урана, потребляемого их атомными электростанциями. Остальная часть была импортирована, в основном из России и Казахстана (38%), Канады и Австралии. Хотя добыча урана снизилась до низкого уровня, Соединенные Штаты занимают четвертое место по объему запасов урана в мире после Австралии, Канады и Казахстана . Запасы урана в США сильно зависят от цены. При цене 50 долларов за фунт U 3 O 8 запасы оцениваются в 539 миллионов фунтов; однако при цене 100 долларов за фунт запасы оцениваются в 1227 миллионов фунтов. Рост цен на уран с 2001 г. повысил интерес к добыче урана в Аризоне , Колорадо , Техасе и Юте . Штатами с наибольшими известными запасами урановой руды (не считая побочного продукта урана из фосфата) являются (по порядку) Вайоминг, Нью-Мексико и Колорадо.

Радиационная опасность при добыче и переработке урана не оценивалась в первые годы, в результате чего рабочие подвергались воздействию высоких уровней радиации. Вдыхание газообразного радона привело к резкому увеличению заболеваемости раком легких среди подземных добытчиков урана, работавших в 1940-х и 1950-х годах. В 1950 году Служба общественного здравоохранения США начала всестороннее исследование уранодобывающих компаний, что привело к первой публикации статистической корреляции между раком и добычей урана, выпущенной в 1962 году. В 1969 году федеральное правительство регулировало стандартное количество радона в шахтах. В 1990 году Конгресс принял Закон о компенсации за радиационное облучение (RECA), предусматривающий возмещение ущерба тем, кто пострадал от добычи полезных ископаемых. Из 50 нынешних и бывших предприятий по переработке урана в 12 штатах 24 были заброшены и находятся в ведении Министерства энергетики США .

«Работа разделения» как ходовой товар

Второй момент, упомянутый в докладе Минэнерго США, связан с планами инвестиций в ядерный цикл. Следует пояснить, что природный уран не используется в современных реакторах напрямую — его предварительно обогащают, увеличивая долю изотопа уран-235 по сравнению с изотопом уран-238. Эту операцию разделения изотопов выполняют на специальных высокотехнологичных устройствах — газовых центрифугах. И здесь Россия прочно удерживает мировое лидерство как по количеству разделительных мощностей, так и по их качеству — и как следствие, себестоимости.

Мощность завода по разделению изотопов считается в так называемых единицах работы разделения (ЕРР, англ. separative work unit, SWU). Это весьма абстрактная величина, но суть ее проста — чем больше на том или ином разделительном заводе производится единиц разделения, тем большие количества реакторного урана он может наработать из природного, добытого с месторождений.

По состоянию на 2020 год, общемировой показатель ЕРР составляет 66 700. Из них Россия контролирует около 28 600 EPP, или 42,8%. В отличие от первичного урана, который добывают чуть меньше, чем нужно миру, с мощностями разделения ситуация противоположная — их сейчас требуется на всю планету около 57 500 ЕРР. Получается, что порядка 13% мировой разделительной мощности избыточны. Причем, исходя из национальной потребности в работе разделения, больше всего избыточных мощностей — как раз у России. 

Так что же, хоть здесь-то Америка победила русских? Нет. Проблема в том, что в самих США с работой разделения все совсем кисло. Из четырех формально расположенных на их территории производств действует только одно — это завод британо-немецко-голландского конгломерата Urenco в Нью-Мексико мощностью всего 4700 ЕРР. Этого Штатам никак не хватает даже для собственных нужд.

Конечно, в параметре ЕРР есть свои тонкости. Например, реакторный уран можно получить из оружейного, где содержание изотопа урана-235 доходит до 90%. Чтобы из оружейного получить реакторный уран с долей урана-235 в пределах 2–5%, в зависимости от типа АЭС, никакой работы разделения производить не нужно — достаточно механически смешать и переплавить оружейный уран с обедненным ураном-238. Эти-то фокусы США и проделывали несколько раз за последнее десятилетие, снабжая свои АЭС утилизируемым оружейным ураном, а по сути — «субсидируя» их за счет ЕРР, потраченных на производство ядерного оружия в 1950–80 годах. 

Однако запасы оружейного урана в Штатах не вечны — вот им и приходится каждый год прибегать к помощи разделительных заводов в России, докупая недостающие ЕРР для своих АЭС. Сумма закупок российских ЕРР не разглашается, но по экспертным оценкам, она доходит до 7000–8000 единиц в год.

Так что и в этом аспекте никакого лидерства Америки не наблюдается. Ее единственный стабильно работающий разделительный завод, по сути, является иностранным предприятием, а закупки работы разделения в России почти вдвое превосходят его небольшую мощность. Так что и в этом вопросе без русских — никуда.

Уран и производство электричества

Символ урана в периодической таблице — U. Уран состоит в основном из двух изотопов — 235U и 238U. Уран на 99,7 % состоит из изотопа 238U и только оставшиеся 0,7 % — это изотоп 235U.

Именно изотоп 235U, который составляет столь малый процент урана, позволяет получить энергию посредством расщепления ядра атома. Для производства электричества концентрация изотопа 235U должна составлять 3–4 %. Поэтому химики обогащают уран.

Обогащение урана можно провести двумя способами: с помощью ультрацентрифугирования или газовой диффузии. Оба метода разделяют изотопы и в результате концентрация 235U повышается.

Ядерная энергия считается чистой, потому что она не выделяет парниковые газы и её отходы достаточно малы. Другим преимуществом этой энергии то, что её легко транспортировать и она не требует много места для хранения.

Обогащённый уран прессуют в таблетки размером 1х1 см. Энергоотдача такой таблетки очень высока: две таблетки способны обеспечить энергией семью из 4 человек на 1 месяц.

Таким образом, уран является отличной альтернативой нефти и углю: чтобы произвести столько же электроэнергии, сколько производит 1 килограмм урана, потребуется 10 тонн нефти и 20 тонн угля. Это помимо негативных эффектов, которые последние оказывают на окружающую среду. К тому же нефть и уголь требуют много места.

№9

Большинство планет в нашей Солнечной системе посещало как минимум 2 космических корабля. Однако Уран до сих пор посетил только 1 единственный космический корабль Voyager 2. Он был запущен НАСА в 1977 году. Он прошел мимо Юпитера и Сатурна, а 24 января 1986 года подобрался к Урану. Через три года этот космический корабль пролетел мимо Нептуна. Благодаря Voyager 2 ученые смогли получить абсолютно новые данные о нем. Если ранее считалось, что Нептун и Уран — это уменьшенные версии Юпитера и Сатурна, то после 1986 года ученые узнали, что «меньшие собратья» имеют не такой состав как Юпитер и Сатурн, поэтому называются не «газовыми гигантами», а «ледяными гигантами».

Рекомендуем также прочитать: Описание планеты Юпитер и интересные факты о ней

На этом все, дорогие читатели. Надеемся данная информация была полезна не только для детей, но и для взрослой аудитории.

Характеристики. Возможное влияние на организм человека

Несмотря на то что в отношении радиоактивности обедненный уран до сих пор считается не слишком опасным (т. к., помимо всего прочего, отличается длительным сроком полураспада), судя по всему, вредное влияние на организм человека он оказывать все же может. Исследования ООН говорят об этом более чем красноречиво.

Почему после обстрелов такими снарядами возрстает количество онкологических больных, удалось выяснить русскому ученому Яблокову. Этому исследователю изначально было ясно, что дело, скорее всего, не в радиации. В конце концов ему удалось узнать, что снаряды с обедненным ураном способны оставлять после себя так называемый керамический аэрозоль. Попадая в легкие человека, именно это вещество проникает в другие ткани и органы, постепенно начинает накапливаться в печени и почках, что и приводит к развитию онкозаболеваний.

В середине января 2001 года, после проведенных в Косово исследований, секретариатом ООН во все представительства были направлены предупреждения о вреде обедненного урана для организма человека. Однако Пентагон до сих пор продолжает настаивать на безопасности упомянутого вещества, ссылаясь на данные Всемирной организации здравоохранения. И, разумеется, продолжает использовать оружие на его основе.

Ход цепной реакции

Во время цепной ядерной реакции, ядро делится на две части, которые называют осколками деления. Одновременно с этим выделяется несколько (2-3) нейтронов, которые впоследствии вызывают деление следующих ядер. Процесс происходит при попадании нейтрона в ядро исходного вещества. Осколки деления имеют большую кинетическую энергию. Их торможение в веществе сопровождается выделением огромного количества тепла.

Осколки деления, вместе с продуктами их распада, называют продуктами деления. Ядра, которые делятся нейтронами любой энергии, называют ядерным горючим. Как правило, они представляют собой вещества с нечетным количеством атомов. Некоторые ядра делятся сугубо нейтронами, энергия которых выше определенного порогового значения. Это преимущественно элементы с четным числом атомов. Такие ядра называют сырьевым материалом, так как в момент захвата нейтрона пороговым ядром образуются ядра горючего. Комбинация горючего и сырьевого материала называется тем самым ядерным топливом.

Комментировать
0
0 просмотров