Uraan is 'n chemiese element: die geskiedenis van die ontdekking van kernsplyting en reaksie

Die artikel vertel oor wanneer hierdie chemiese element ontdek as uraan, en in watter bedrywe deesdae gebruik hierdie stof.

Uraan - 'n chemiese element in die energie en militêre industrie

Ten alle tye mense het probeer om 'n hoë-energie te vind, en ideaal - om 'n sogenaamde skep voortdurende beweging masjien. Ongelukkig is die onvermoë van sy bestaan teoreties bewys en gestaaf in die XIX eeu, maar wetenskaplikes nog nooit verlore hoop om die droom van 'n soort van die toestel wat in staat is om 'n groot aantal "skoon" energie uit te reik vir 'n baie lang tyd sou wees besef.

Dit is deels daarin geslaag om te besef met die ontdekking van 'n stof soos uraan. 'N Chemiese element met die voornaam was die basis vir die ontwikkeling van kernreaktore, wat tans verskaf energie vir die hele stad, duikbote, pool skepe en so aan. True, kan die "skoon" hul energie nie genoem word nie, maar in die afgelope jaar, is baie maatskappye die ontwikkeling vir die algemene sale kompakte "kern batterye" op die basis van tritium - hulle het geen bewegende dele, en dit is veilig vir die gesondheid.

Maar in hierdie artikel sal ons analiseer in detail die geskiedenis van die ontdekking van 'n chemiese element genoem uraan fisie reaksie en sy pitte.

definisie

Uraan - chemiese element wat 'n atoomgetal 92 in die periodieke tabel het. Kernkrag is sy gewig is 238,029. Dit dui op die simbool U. Onder normale omstandighede, is 'n digte, swaar metaal silwer. As ons praat oor sy radioaktiwiteit, die uraan self - element met swak radioaktiwiteit. Ook, dit hoef nie in die samestelling daarvan heeltemal stabiele isotope. En die mees stabiele van die bestaande isotoop uraan-338 word beskou.

In volgorde van wat die element uitmaak, ons uitgepluis het, en nou kyk na die geskiedenis van die ontdekking.

storie

So 'n stof, soos natuurlike uraanoksied, bekend om mense sedert antieke tye, en gebruik haar ou meesters vir die produksie van glasure, wat verskeie pottebakkery voorwerpe vir water weerstand en ander produkte, asook hul versiering dek.

'N belangrike datum in die geskiedenis van die ontdekking van hierdie chemiese element het 1789. Dit was toe 'n chemikus en 'n Duits-gebore Martin Klaproth in staat was om die eerste metalloobrazny uraan kry. En sy naam was 'n nuwe element ter ere van die opening agt jaar gelede die planeet.

verkry byna 50 jaar, terwyl uraan was beskou as 'n suiwer metaal egter in 1840 die Franse chemikus Eugène-Peligot Melkor was in staat om te bewys dat die materiaal wat verkry word deur Klaproth, hoewel geskikte eksterne tekens, nie metaal, en uraanoksied. 'N Rukkie later, almal dieselfde was waar Peligot uraan - 'n baie swaar metaal grys. Dit was toe vir die eerste keer en die atoomgewig van die stof was vasbeslote as uraan. Chemiese element geplaas Dmitri Mendeleev in sy beroemde periodieke stelsel van elemente in 1874, met Mendeleev verdubbel die atoomgewig van die stof twee keer. Dit was eers na 12 jaar empiries bewys dat groot chemikus was nie verkeerd in hul berekeninge.

radioaktiwiteit

Maar die werklike belangstelling in hierdie wye deel van die wetenskaplike gemeenskap begin in 1896, toe Becquerel ontdek dat uraan straal strale, wat vernoem is na die ontdekkingsreisiger - Becquerel strale. Later, een van die mees bekende wetenskaplikes in hierdie gebied - Mariya Kyuri, het hierdie verskynsel van radioaktiwiteit.

Die volgende belangrike datum in die studie van uraan word beskou as in 1899: dit was toe dat Rutherford ontdek dat uraan bestraling is nie uniform en is verdeel in twee tipes - alfa en beta-strale. 'N Jaar later, Pol Villar (Viyyar) geopen en die derde, die laaste wat ons weet van tot op hede tipe bestraling - die sogenaamde gammastrale.

Sewe jaar later, in 1906, Rutherford sy teorie gebaseer het van radioaktiwiteit gedoen die eerste eksperimente, die doel daarvan was om die ouderdom van verskeie minerale bepaal. Hierdie studies het die fondament gelê, insluitende die vorming van die teorie en praktyk van radiokoolstof analise.

Fisie van uraan

Maar miskien is die oorheersende opening, waardeur het wyd uraan mynbou en maal in beide burgerlike en militêre doeleindes nie - is die proses van kernsplyting van uraan. Dit gebeur in 1938, is die ontdekking kragte van die Duitse fisici Otto Gana en Fritz Strassmann uitgevoer. Later hierdie teorie bevestig in wetenskaplike werke van verskeie Duitse fisici.

Die meganisme deur hulle ontdek was soos volg: as die kern bestraal uraan-235 isotoop neutron, dan gryp die gratis neutron, dit begin om te verdeel. En, soos ons almal weet nou, hierdie proses gaan gepaard met 'n enorme hoeveelheid energie. Dit gebeur hoofsaaklik te wyte aan die kinetiese energie van die bestraling, kern fragmente. So nou weet ons hoe die splyting van uraan.

Die ontdekking van hierdie meganisme en die gevolge daarvan, en is die beginpunt vir die gebruik van uraan in die burgerlike en militêre doeleindes.

As ons praat oor die gebruik daarvan vir militêre doeleindes, vir die eerste keer 'n teorie dat die voorwaardes vir so 'n proses kan skep, as 'n deurlopende reaksie van uraan fisie (soos om die atoombom te ondermyn vereis geweldige energie), bewys deur die Sowjet-fisici Zeldovich en Khariton. Maar om so 'n reaksie te bou, is die uraan verryk, as in sy gewone toestand van die verlangde eienskappe dit nie in besit neem.

Met 'n geskiedenis van hierdie element ons gelees het, is ons nou uitmekaar gehaal, waar hy aansoek gedoen.

Die gebruik en tipe uraanisotope

Na die ontdekking van so 'n proses, soos 'n reaksie van uraan fisie ketting, fisici begin bevraagteken waar om dit te gebruik?

Tans is daar twee hoof areas waar die gebruik van uraanisotope. Dit is rustig (of energie) bedryf en die militêre. Beide die eerste en die tweede gebruik die reaksie van kernsplyting van uraan-235 isotoop, verskil net in die uitset krag. Eenvoudig gestel, in 'n kernreaktor is nie nodig om te skep en te ondersteun hierdie proses met dieselfde kapasiteit as wat nodig is vir die uitvoering van die ontploffing van 'n atoombom is.

So, was die vernaamste nywerhede wat die uraan fisie reaksie gebruik.

Maar om die isotoop uraan-235 - is uiters moeilik en duur tegnologiese probleem, en nie elke land kan bekostig om die verwerking van plante te bou. Byvoorbeeld, vir twintig ton uraan brandstof, waarin die inhoud van uraan 235 isotoop sal tussen 3-5%, dit verg meer as 153 ton van verrykte natuurlike, "rou" uraan.

uraan-238 isotoop is hoofsaaklik gebruik in die konstruksie skema van kernwapens aan sy kapasiteit te verhoog. Ook, wanneer dit vang 'n neutron gevolg deur die proses van betaverval van hierdie isotoop kan uiteindelik omgeskakel word in plutonium-239 - 'n gemeenskaplike brandstof vir die meeste van vandag se kernreaktors.

Ten spyte van al die tekortkominge van sulke reaktors (hoë koste, kompleksiteit van sorg, die risiko van 'n ongeluk), die werking daarvan betaal vir homself baie vinnig, en die energie wat hulle produseer is onvergelykbaar groter as die klassieke termiese of hidro-elektriese krag.

Ook, is die uraan fisie reaksie toegelaat om kern wapens van massavernietiging te ontwikkel. Dit word gekenmerk deur 'n groot krag is relatief kompak en dat in staat is om ongeskik vir menslike bewoning groot dele van die land. Maar in die moderne kernwapens gebruik plutonium eerder as uraan.

uraan

Daar is ook so 'n soort van uraan uitgeput is. Dit word gekenmerk deur 'n baie lae vlakke van radioaktiwiteit en dus nie gevaarlik vir die mens. Hy het aansoek gedoen weer in die militêre sfeer, byvoorbeeld, is dit bygevoeg in die harnas "Abrams" Amerikaanse tenk om dit te gee meer fort. Daarbenewens het byna al 'n hoë-tegnologie weermagte kan ontmoet 'n verskeidenheid van missiele met arm uraan. In bykomend tot 'n hoë gewig, hulle het nog 'n baie interessante kenmerk - ná die vernietiging van sy dop splinters en metaal poeiers spontaan ontbrand. En by the way, is die eerste keer dat so 'n missiel wat tydens die Tweede Wêreldoorlog. Soos ons kan sien, uraan - die elemente wat gebruik word in verskeie velde van menslike aktiwiteit.

gevolgtrekking

Wetenskaplikes voorspel dat sowat 2030 heeltemal uitgeput van al die groot deposito's uraan, en dan begin die ontwikkeling van sy harde lae, en die prys sal styg. Terloops, die uraan erts is absoluut skadeloos vir die mens - 'n paar mynwerkers wat by die produksie vir toekomstige geslagte. Nou is ons die geskiedenis van die ontdekking van die chemiese elemente, en hoe om sy kernsplyting reaksie gebruik verstaan.

By the way, is 'n interessante feit bekend vir - verbindings uraan is lank gebruik as verf vir porselein en glas (sogenaamde uraan glas) tot die 1950's.