铀
铀相对原子质量
铀相对原子质量铀是一种重要的化学元素,其原子序数为92,相对原子质量为238.03。
它是自然界中存在的最重的元素之一,也是放射性元素中最重的元素。
铀具有广泛的应用领域,包括核能发电、核武器制造和医学放射治疗等。
本文将详细介绍铀的相对原子质量及其相关知识。
一、相对原子质量的定义相对原子质量是指元素的原子质量与碳-12同位素的原子质量之比。
碳-12的相对原子质量被定义为12。
因此,其他元素的相对原子质量是相对于碳-12而言的。
铀的相对原子质量为238.03,表示铀的原子质量是碳-12的约238倍。
二、铀的化学性质铀是一种金属元素,具有银白色的外观,但在空气中容易被氧化而变黑。
它是一种高密度金属,比铅还要重。
铀在自然界中广泛存在,主要以铀矿石的形式存在,如铀铀矿石和铀铀矿石。
铀具有较高的熔点和沸点,分别为1132摄氏度和4131摄氏度。
三、铀的放射性铀是一种放射性元素,其放射性非常强大。
铀的放射性主要来自其两种天然存在的同位素:铀-235和铀-238。
铀-235是一种裂变性同位素,它可以通过核裂变释放出巨大的能量,因此被广泛用于核能发电和核武器制造。
铀-238是一种放射性衰变同位素,它经过一系列衰变反应逐步转化为稳定的铅同位素。
四、铀的应用1. 核能发电:铀-235是一种重要的核燃料,它可以通过核裂变反应释放出大量的热能,用于发电。
核能发电是一种清洁、高效的能源形式,铀在其中起到了至关重要的作用。
2. 核武器制造:铀-235也被用于制造核武器。
通过控制铀-235的裂变反应,可以产生巨大的爆炸能量。
因此,铀-235的获取和使用受到了严格的国际监管。
3. 医学放射治疗:放射性铀同位素常用于医学诊断和治疗。
例如,铀-238可用于放射性治疗癌症,通过放射线杀死癌细胞。
4. 其他应用:除了上述应用之外,铀还用于玻璃染色、陶瓷釉料、金属合金等领域。
五、铀的安全问题铀作为放射性元素,其安全问题备受关注。
长期接触高浓度的铀会对人体健康产生负面影响,如引发癌症和遗传突变等。
铀
现代工业中,铀是钢铁工业、医疗、农业、玻璃搪瓷工业 以及地质采矿工程不可缺少的一种放射性材料;铀在原子 能发电和用作舰艇、飞机动力等方面有广泛的用途,是一 种高效而且清洁的可用能源;最重要的是铀在军事方面的 应用,铀是制造原子弹、导弹、航空炸弹、潜艇、鱼雷、 航空母舰等的动力能源。因此,铀技术的快速发展将推动 全世界经济、环境、和平的发展。
自然界中的铀
铀在自然界中以数百 万分率的低含量存在 于土壤、矿石和水中, 可借由开采沥青铀矿 等含铀矿物并8(99.2742%)、铀 -235(0.7204%)以及 极微量的铀-234 (0.0054%)等同位素 存在。铀衰变时释放 出α粒子,过程缓慢, 拥有很长的半衰期
铀浓缩
• 若要在某些类型反应堆和武器中使用铀,就必须 对其进行浓缩。 • 这意味着必须提高易裂变铀-235的浓度,然后才 能将其制成燃料。这种同位素的天然浓度是0.7%, 而在大多数通用商业核电厂中,持续链式反应的 浓度通常约为3.5%。用于武器和舰船推进的丰度 通常约为93%。但舰船推进可以只需20%或更低 的丰度。鉴于在丰度0.7%至2%之间需要与丰度 2%至93%之间同样多的分离功,因此浓缩过程不 是线性的。这意味着在能够随时获得商用浓缩铀 的情况下,达到武器级的浓缩工作量可减少到不 足一半,而铀的供料量可减少到20%以下。
•铀元素是由德国化学家马丁· 克拉普罗特发现的。 1789年,他在位于柏林的实验室中,把沥青铀矿溶 解在硝酸中,再用氢氧化钠中和,成功沉淀出一种 黄色化合物(可能是重铀酸钠)。克拉普罗特假设 这是一种未知元素的氧化物,并用炭进行加热,得 出黑色的粉末。他错误地认为这就是新发现的元素, 但其实该粉末才是铀的氧化物。他以威廉· 赫歇尔 在八年前发现的天王星(Uranus)来命名这种新元 素,而天王星本身是以希腊神话中的天神乌拉诺斯 命名的。 •1841年,巴黎中央工艺学校(Conservatoire National des Arts et Métiers)分析化学教授尤金梅尔希奥· 皮里哥把四氯化铀和钾一同加热,首次分 离出铀金属。 •1896年,亨利· 贝可勒尔在位于巴黎的实验室中, 使用铀元素发现了放射性。
第3讲铀元素及铀矿物
由于涉及核武器问题,铀浓缩技术是国际 社会严禁扩散的敏感技术。目前除了几个核大 国之外,日本、德国、印度、巴基斯坦、阿根 廷等国家都掌握了铀浓缩技术。提炼浓缩铀通 常采用气体离心法,气体离心分离机是其中的 关键设备,因此美国等国家通常把拥有该设备
作为判断一个国家是否进行核武器研究的标准。
二、铀元素的化学性质
铀属于锕系元素,铀的氧化态是价,离子半径的大小与配位数有关,离子 半径越大,配位数就越高。
铀的化学性质十分活波,几乎可以与稀有气体 元素以外的所有元素发生化学反应。例如:块 状金属铀在室温条件下的空气中可以缓慢氧化, 形成黑色的UO2薄膜,高度粉碎的金属铀在室 温的空气和水中都能自燃。
纯金属铀呈银白色,具有金属光泽,微带淡蓝 色色调。金属铀易氧化,所以在自然界几乎见 不到纯金属铀单质。粉末状金属铀由于受到氧 化呈灰黑色(+4价)。
在天然矿石中铀的三种同位素共生,其中235U 的含量非常低,只有约0.7205%,其他两种同 位素的相对丰度分别为,238U:99.2739%;234U: 0.0056%。
关于铀在地壳中的存在形式,大致可分 为以下三种:
1、铀矿物
自然界中铀以四价和六价两种价态 存在。在内生作用和外生作用中,四价 铀和六价铀都可形成独立的铀矿物和含 铀矿物。
由于内生作用中的温度、氧逸度等物理化学条 件变化很大,因而所形成的铀矿物类型以及铀 在这些矿物中的存在形式有明显的不同。
岩浆作用是在温度高、氧逸度低的条件下进行 的。所以铀在岩浆作用形成的矿物中,主要以 四价形式存在,多数晶质铀矿(如晶质铀矿、 沥青铀矿和铀黑)的含氧系数为2.17~2.50。介 质氧逸度随着温度降低而逐渐升高,因而在中 低温热液条件下形成的铀矿物(主要是沥青铀 矿,其次是铀石),即六价铀的含量显著增加, 沥青铀矿的含氧系数较高,多数为2.4~2.7。
第九章铀ppt课件
胃肠道吸收
可随污染的饮食直接进入。 进入胃肠道的铀,大部分随粪便排除, 吸收较少。 D、W和Y类铀化合物进入胃肠道后,其 吸收分数f1分别为0.05,0.05和0.002。
皮肤和伤口的吸收
难溶性铀化合物通过完整皮肤难以吸收;
可溶性铀化合物不仅可以被吸收,而且能引起
全身性铀中毒症状。 溶剂对皮肤吸收起重要作用:有机溶剂有利于 铀进入皮肤深层,与组织液中重碳酸根络合, 吸收入血。无机溶剂,尤其是酸和硷,可损伤 皮肤,从而增加铀的吸收。一例硝酸铀酰皮肤 烧伤事故吸收入体的铀高达93~186mg,并伴有
体 内 代 谢 呼吸道吸收
生产条件下,铀化合物主要以气溶胶粒 子形式经呼吸道进入体内,与机体的生 理状态,空气中铀浓度,铀化合物溶解 度,尤其是气溶胶粒径的大小有密切关 系,影响铀在肺内的沉积率,而且亦影 响其吸收率。 。 ICRP第30号出版物推荐,易溶性铀化合 物:UF6,UO2F2和UO2(NO3)2为D类化合物; 微溶性铀化合物UO3,UF4和UCl4为W类化合 物;难溶性铀化合物:UO2和U3O8为Y类化 合物。
物理特性
浓缩铀(enriched uranium),是同位素235U的 丰度(Abundance)高于天然铀丰度。 低浓缩铀含235U 2~3%,为一般核动力反应堆 (nuclear power reactor) 所用燃料,而丰度 高达90%以上者用作核武器装料。 234U 的物理半衰期比 238U 短,因此浓缩铀的比 活度比天然铀高,放射性活度则以 234U 的贡献 为主。 贫化铀:同位素235U的丰度高于天然铀丰度。
铀的化学性质
极为活泼:铀酰阳离子(UO22+),铀酸根(UO22-) 或重铀酸根(U2O72-)阴离子;3、4、5和6价化 合物,最重要的是6价铀化合物,其次是4价铀 化合物;铀的氧化物:UO2UO3),U3O8) ,卤 化物:UF4UF6和氟化铀酰(UO2F2)。 铀酰离子与酸反应易形成铀酰盐:硝酸铀酰 [UO2(NO3)2· 6H2O],硫酸铀酰(UO2SO4· 3H2O), 醋酸铀酰[UO2(CH3COO)2· 2H2O],草酸铀酰 (UO2C2O4)和磷酸铀酰(UO2HPO4) 。 在硷性介质中铀可形成铀酸盐,如重铀酸铵和 重铀酸钠等。
《铀的基本性质》课件
它与使用铀的放射性相关。半衰期越长,
辐射越弱。
3
放射线类型
铀的放射线包括阿尔法、贝塔、伽马射
线。它们能够干扰电子和核素,对人体
能量释放
4
有潜在危害。
铀的放射性能量释放很大,因为它的原 子核不够稳定。这是它被广泛应用于核
能生产的原因。
铀的应用
核能利用
铀是用于制造核能发电的重要原料,它所释放的 能量可以转化为电能,来供电。
铀的基本性质
铀是一种化学元素,具有放射性。本课件将深入探讨它的物理、化学、放射 和应用方面的性质。
铀的概述
1 起源多样
铀可在地球地壳和地球外的空间中发现,也可人工制备。它是一种重要的铀系元素。
2 用途广泛
铀广泛应用于核能利用、医疗领域和工业应用中。它也是核武器制造的必备原料。
铀的物理性质
原子结构
铀可以与各种元素形成化合物,如UO2和UF6。UO2广泛应用于核燃料生产。
3 化学反应
铀与空气中氧气和氮气反应不大。它对热水和稀酸有反应,可以被硝酸、氢氟酸和氯气 溶解。
铀的放射性
1
放射性衰变
铀放射性衰变后,变成一连串的新元素。
半衰期
2
其中半衰期最长的就是铀238,半衰期超 过45亿年。
半衰期是铀衰变为新元素所需的时间。
医学领域
铀广泛运用于诊断和治疗。它的同位素被用于放 射性示踪、放射治疗和X射线影像。
工业应用
铀在降低硫分子量、生产高多巴胺类生物碱、绿 色催化剂和他克莫司等领域有着广泛的工业应用。
核武器
铀是制造核武器的重要原料。它的高能放射性能 让它成为一种极具杀伤力的武器,威力极大。
安全问题
控制措施 事故案例 防护措施 应急措施
铀的基本性质
性质 导热率 磁化率 电阻率 电导(0- 20℃) ℃ 气化热 原子体积
单位 厘米·秒 度 卡/厘米 秒·度 厘米 电磁单位/g 电磁单位 微欧姆·cm 微欧姆 微欧-1 千卡/摩尔 千卡 摩尔 cm3/摩尔 摩尔
特征值 0.064 1.74×10-6 × 30.0 0.034 110 12.5
金属铀在一定的温度和压力下发生相变。 金属铀在一定的温度和压力下发生相变。在 1.013×105Pa条件下,α铀在 条件下, 铀在 铀在667.7℃相变成 铀; × 条件下 ℃相变成β铀 当温度升高到774.8℃时,β铀又相变成 铀。α、 铀又相变成γ铀 当温度升高到 ℃ 铀又相变成 β、γ三相铀的平衡点的压力为 三相铀的平衡点的压力为29.8×108Pa,温 三相铀的平衡点的压力为 × , 度是798℃。当压力超过 度是 ℃ 当压力超过29.8×108Pa时,α铀直 × 时 铀直 接转变为γ铀 接转变为 铀。
-0.49V
-2.14V
-2.17V
图中最右端为还原物质, 左端为氧化物质。 图中最右端为还原物质 , 左端为氧化物质 。 电极电位大于零:说明化学反应自由能小于零, 电极电位大于零:说明化学反应自由能小于零, 反应可自发进行,关系式成立。 反应可自发进行,关系式成立。 在碱性溶液中的电极电位均小于零, 在碱性溶液中的电极电位均小于零,说明碱 性溶液中铀以高价态的形式可稳定存在。 性溶液中铀以高价态的形式可稳定存在。即在 碱性溶液中铀很容易被氧化。 碱性溶液中铀很容易被氧化。
锕系元素包括如下: 锕系元素包括如下:
89Ac 90Th 91Pa 92U 93Np 94Pu 95Am 96Cm 97Bk
锕 钍 98Cf 99Es 锿 锎
镤 100Fm 镄
铀矿基础
核电站
铀资源勘查 高放废物处置
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一、铀的基本性质
1.1 铀的物理性质
铀:元素符号U,原子序数92。1789年由德国化学家
克拉普罗特发现。
铀是存在于自然界中的一种稀有化学元素,铀主要含
三种同位素,即238U、235U和234U,都具有放射性,能 够自发地蜕变成另一种原子核,同时放出射线。 它们的半衰期分别是4.5×109a,7.3×108a和2.6×105a 。
铀矿基础
中广核铀业发展有限公司
马汉峰
2013.10.19
提
纲
一、铀的基本性质
二、铀矿物特征
三、铀矿床特征
四、铀的成矿作用
五、中国及世界铀资源概况 六、铀资源勘查 七、湖南省铀矿概况
核燃料循环示意图
“黄饼”
核工程
铀矿选冶
乏燃料后处理
扬子陆块东南缘
华南活动带
5.1 中国铀矿资源概况
5.2 世界铀资源概况
World U resources are hosted by ~14 different deposit types
>590 Economic / potential U deposits all types >500 Tonnes U @ >0.03% U (IAEA)
钙铀云母
2. 六价铀矿物
铜铀云母
提
纲
一、铀的基本性质 二、铀矿物特征 三、铀矿床特征 四、铀的成矿作用 五、中国及世界铀资源概况
六、铀资源勘查技术
三、铀矿床特征
三、铀矿床特征
3.1 铀矿床工业要求
1)铀矿石品位:
第3讲铀元素及铀矿物
(2)元素组合
铀属于亲石元素,与氧有很强的亲合力,因此 在自然界中只形成氧化物、氢氧化物和含氧盐 类矿物,而不形成硫化物、砷化物和氟化物类 矿物,也不存在自然元素型的单质铀。
铀矿物中的元素组合因铀的价态而异,这是铀 矿物化学成分的又一特点。
与四价铀结合的元素基本上是亲石元素。它们 组成的矿物有简单氧化物、复杂氧化物、硅酸 盐和磷酸盐等。
六价铀矿物中类质同象主要表现为阴离子之间 的置换,如:O2-和OH-之间、[PO4]3-和[AsO4]3之间的置换。阳离子类质同象不太明显,仅见 于少数矿物中。
(4)放射性衰变
铀属于放射性元素,因此铀矿物的化学成分是 不恒定的。
自从铀矿物在地壳中形成之后,其成分就按照 一定的规律发生着变化,结果矿物中的铀含量 逐渐减少,而铀的衰变产物206Pb、207Pb却越积 越多(铀238经8次α衰变和6次β衰变,最终衰变 为铅206;铀235经7次α衰变和4次β衰变,最终 衰变为铅207;铀234衰变为钍230)。
子主要是O2-,许多元素以络阴离子形式与铀结 合。铀矿物中常见的络阴离子有[SiO4]4-, [PO4]3-,[AsO4]3-,等等。 阳离子主要是亲石元素,其次是部分亲硫元素 和亲铁元素等。在个别情况下,亲气元素H和 N以H+和NH4+的形式参与铀矿物的组成。
2、铀矿物化学成分的特点
(1)铀的价态
六价铀矿物中结构水主要以羟基(OH)-形式存 在们,与仅 结在 构少 联数系矿紧物密中,以因离此子只有H3在O+较形高式温存度在下。才它 能从矿物中逸出,同时矿物的结构也随之而遭 到破坏。
二、铀矿物的晶体化学特点
1、四价铀矿物的晶体化学特点 (1)键性和晶格类型 四价铀矿物的晶体结构分析表明,铀在 其中以U4+离子形式存在,四价铀矿物主 要是离子键化合物,多数属于离子晶格。 因为U4+的离子半径较大,所以其配位数 较高。
铀 金属元素
铀(拼音:yóu,英语:Uranium)
原子序数为92的元素,其元素符号是U,是自然界中能够找到的最重元素。
铀是致密而有延展性的银白色放射性金属。
铀在接近绝对零度时有超导性,有延展性。
铀的化学性质活泼,易与绝大多数非金属反应,能与多种金属形成合金。
在自然界中存在三种同位素,均带有放射性,拥有非常长的半衰期(数十万年~45亿年)。
此外还有12种人工同位素(226U~240U)。
铀在1789年由马丁·海因里希·克拉普罗特(Martin Heinrich Klaproth)发现。
铀化合物早期用于瓷器的着色,在核裂变现象被发现后用作为核燃料。
铀的常见价态
铀的常见价态铀是一种重要的放射性金属元素,具有广泛的应用领域。
它的常见价态主要有+4和+6两种形式。
以下是有关铀常见价态的详细介绍。
1. 铀的+4价态:铀的+4价态是其中一种常见的形式,在这种价态下,铀的电子结构为[Xe] 4f14 5d0 6s2。
由于+4价态的铀离子丧失了两个5f电子,因此具有较强的还原性。
+4价态的铀离子在配位化学和催化反应中发挥着重要作用。
2. 铀的+6价态:铀的+6价态是另一种常见的形式,在这种价态下,铀的电子结构为[Xe] 4f14 5d0 6s0。
铀在+6价态下是一种非常强的氧化剂,可以与多种元素形成化合物。
与氧形成的化合物如二氧化铀(UO2)是铀矿石的主要矿物之一,它具有很强的放射性。
铀的+4和+6价态在化学和工程领域中具有广泛的应用。
以下是一些相关的应用领域:1. 核能领域:铀是最常见的核燃料,其同位素铀-235可以产生裂变链式反应,释放巨大的能量。
核能是一种清洁、高效的能源来源,广泛应用于电力生产和航天领域。
2. 核武器:铀也可以用于制造核武器,特别是铀-235同位素。
由于铀-235具有较低的临界质量,并且相对容易从天然铀中分离,因此它成为制造原子弹和核弹的重要材料。
3. 医学应用:放射性同位素铀-238经过核裂变产生的中子可用于医学影像学中的放射治疗和肿瘤检测。
此外,铀也可以用于放射性示踪剂和放射性药物的制备。
4. 铀化学品和材料:铀的化合物和氧化铀等材料在工程领域中具有一定的应用价值,例如用作陶瓷颜料、瓷器釉料、光学玻璃等。
需要注意的是,由于铀是一种放射性元素,具有较高的毒性,其安全处理和储存非常重要。
在核工业和医学应用中,需要严格控制和管理铀的使用,以防止辐射泄露和环境污染。
总结起来,铀是一种重要的放射性金属元素,在+4和+6价态下具有不同的特性和应用。
它在核能、核武器、医学和化学工程等领域中发挥着重要的作用。
然而,由于其放射性和毒性,铀的安全使用和管理至关重要。
铀的用途及应用领域知识
铀的用途及应用领域知识铀是一种重要的化学元素,具有广泛的用途和应用领域。
下面将详细介绍铀的用途及在不同领域中的应用。
1. 核能领域:铀最广泛应用的领域就是核能产业。
铀可用于核能发电,其同位素铀-235(U-235)在核反应堆中可以进行裂变,产生核能,并转化为热能,再转化为电能。
通过核能发电,可以大幅度减少对化石燃料的依赖,同时减少二氧化碳等温室气体的排放。
2. 弹药和武器领域:铀还被用于制造核武器以及弹药。
铀-235和铀-233都可以制造核武器,在被撞击或者爆炸的时候,放出大量的能量。
当然,核武器的生产和使用有着严格的监管,国际上有多项条约和协议对铀的使用进行限制。
3. 医学领域:铀在医学领域中也有应用,尤其是在肿瘤治疗方面。
通过放射性疗法,放射性铀或其同位素可用于治疗恶性肿瘤,通过杀死肿瘤细胞来控制癌症的发展。
4. 环境保护:铀还可以用于环境保护领域,特别是在水处理方面。
铀水平超过了安全标准的水源可以使用铀吸附树脂进行处理,以去除水中的铀污染物。
此外,铀也被用于监测大气和水体中的放射性污染。
5. 铀玻璃和陶瓷领域:铀的一种化合物二氧化铀是一种重要的陶瓷着色剂,可以为玻璃、瓷器和陶瓷制品增色。
铀玻璃具有独特的荧光性质,在黑暗中可以发出绿色荧光。
因此,它常被用于制作探测器、计数器和仪器的玻璃件。
6. 地质勘探和矿产资源评估:铀也是地球科学研究中重要的研究对象。
它可以被用于地质勘探和矿产资源评估,特别是用于寻找和开发铀矿资源。
科学家可以通过分析土壤、岩石和水样中的铀含量来评估地下的矿产资源丰度和分布情况。
需要注意的是,铀是一种放射性元素,具有辐射性,并且可以长时间保持放射性。
因此,在利用铀时,需要严格遵守放射性安全措施,防止辐射泄漏对人体和环境造成伤害。
综上所述,铀具有广泛的用途和应用领域,涵盖了核能、弹药、医学、环境保护、玻璃陶瓷和地质勘探等领域。
随着对清洁能源的需求增加以及对环境保护的重视,铀在未来的应用前景将更加广阔。
铀的化学及核化学研究
铀的化学及核化学研究铀作为一种重要的放射性元素,一直受到科学家们的广泛关注。
在铀的化学和核化学研究中,人们从不同的角度探索这个元素的性质和应用,为推动科学技术的发展做出了重要贡献。
一、铀在化学中的性质铀是一种重金属元素,其原子序数为92,原子量238.03,密度为18.95克/立方厘米。
铀存在于自然界中,以铀矿的形式广泛分布在地球表面和地下。
在化学中,铀具有化学反应活性强、与氧和氯等元素的反应性极高的特点。
由于这种性质,铀在化学工业和冶金工业中被广泛应用。
二、铀在核化学中的应用铀不仅在化学上有着广泛的应用,还在核化学中发挥出重要作用。
铀是核燃料的重要成分之一,它可以被核裂变产生大量的能量。
在核反应堆中,铀核被中子撞击后发生裂变,并释放出大量的热能。
这种能量释放对于人类的能源需求是非常重要的贡献。
同时,铀还可以用于氢弹的制造,它是氢弹的触发器,通过核反应释放出大量的能量。
三、铀的研究与应用在铀的研究与应用中,科学家们通过实验和模拟等多种方法,对铀在化学和核化学中的作用进行了深入研究。
在化学方面,科学家们一直致力于研究铀的无机化学和有机化学,探究铀化合物的结构、物理属性、化学性质等方面的规律。
同时,他们还对铀的萃取、分离、纯化等工艺进行了不断的改进和优化,以提高铀的开采和利用效率。
在核化学方面,科学家们通过研究核反应堆的工作原理,不断探索铀在裂变反应中的行为规律,优化反应堆的设计和运行方式,提高核燃料的利用率、安全性和经济性。
同时,他们还通过研究铀与其它元素的反应,探究铀在核反应中的作用,为氢弹等核武器的制造提供了有力的理论支持和基础研究。
总之,铀的化学和核化学研究在科学技术的发展和人类社会的进步中发挥着重要作用。
我们应该重视并推动对铀的深入研究和应用,以更好地满足人类对能源和科技的发展需求。
铀的拼音_铀的组词_铀的笔顺_铀的意思及诗句大全
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及诗句大全
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铀的拼音:yóu
铀的笔顺:ノ一一一フ丨フ一丨一
铀的部首:钅
铀的笔画:10
铀的结构:左右结构
铀的英文:uranium
铀的繁体字:鈾
铀的同音字:莤、甴、、汼、、尢、斿、、駀、怞
铀的组词:贫铀、铀矿
铀的意思:
一、◎一种放射性元素。
能放射出α、β和γ射线,在自然界中分布极少,主要用来产生原子能。
铀的诗句:
一、九衢翠铀春□□《杭正月十三夜》
铀的拼音_铀的组词_铀的笔顺_铀的意思及诗句大全全部内容,
1。
铀
四价铀矿物:在化学成分上既含有四价铀,又含有六价铀,在结构上以U4+基本结构单元的矿物。
六价铀矿物:在化学成分上以六价铀为主,在结构上以铀酰—阴离子结合为基本结构单元的矿物。
铀矿的工业指标:指评价工业价值、圈定矿体、计算资源储量的标准和依据。
原生铀矿物:内生条件下、沉积成因和后生淋积成因形成的铀矿物。
表生铀矿物:由原生铀矿物氧化后形成的或者以岩石中溶于地下水的活性铀为铀源而形成的六价铀矿物。
变生作用(非晶化作用):系指在铀、钍衰变过程中放出的射线作用下和核裂变碎片的作用下某些含铀、钍矿物的晶体结构遭到破坏从而呈非晶态的现象。
变生矿物:内部结构遭到破坏,但仍保持着晶体外形的矿物。
多型性:是一种特殊类型的同质多象,是指化学成分相同的物质,形成若干种仅仅在层的堆积顺序上有所不同的层状晶体结构的现象。
放射性:系指铀、钍、镭等元素的原子核能自发地蜕变为另一种原子核,同时释放出α、β、γ射线的现象。
荧光:是在外来能量(紫外线)的激发下,矿物发光的现象。
岩浆铀矿床:又称侵入体内型或正岩浆铀矿床。
系指通过岩浆结晶分异作用直接富集形成的铀矿床。
伟晶岩型铀矿床:系指经结晶分异的残余酸性熔浆(极少为碱性熔浆)经冷凝结晶和气成交代而形成铀矿床。
热液铀矿床:是指由不同成因的含铀热水溶液,以及它们的混合热液,在适宜的物理化学条件下及各种有利的地质条件下,经过充填和交代等方式形成的铀的富集体。
蚀变围岩:因热液交代作用而引起的围岩变化称为热液蚀变,而蚀变后的岩石称为蚀变围岩。
线性构造:系指具有线状延伸特点的断层和裂隙。
环型构造:系指由环型、半环型断裂以及岩墙群组成的构造形态。
层型构造:系指顺层断裂构造及层内裂隙构造。
花岗岩型铀矿床:是指与花岗岩体有紧密空间关系和成因关系的热液铀矿床直线型构造组合:主要由两条或以上互相平行或侧列对称或锐角相截的夹持断裂构造组合。
曲线型矿田构造组合:主要由弧形构造断裂互相结合所构成的夹持构造。
火山岩型铀矿床:是指在成因上、时间上和空间上与火山岩密切相关的铀矿床。
天然铀
矿物
绿铀矿铜铀云母由于铀的化学性质很活泼,所以自然界不存在游离态的金属铀,它总是以化合状态存在着。 已知的铀矿物有一百七十多种,但具有工业开采价值的铀矿只有二、三十种,其中最重要的有沥青铀矿(主要成 分为八氧化三铀))、品质铀矿(主要成分为二氧化铀)、铀石和铀黑等。很多的铀矿物都呈黄色、绿色或黄绿色。 有些铀矿物在紫外线下能发出强烈的荧光。正是铀矿物(铀化合物)这种发荧光的特性,才导致了放射性现象的 发现。
同位素组成
铀的天然同位素组成为: 238u:自然丰度99.275%,原子量238.0508,半衰期4.51X109a 235U:自然丰度0.720%,原子量235.0439,半衰期7.00X108a 234U:自然丰度0.005%,原子量234.0409,半衰期2.47X105a 其中235u是惟一天然可裂变核素,受热中子轰击时吸收一个中子后发生裂变,放出总能量为195MeV,同时放 2~3个中子,引发链式核裂变;238U是制取核燃料钚的原料。由于铀-235用于核反应堆和核武器中的裂变,天然 铀必须采用同位素分离法浓缩铀-235。浓缩的副产品称为“贫化铀”,含有少于1/3的铀-235和铀-234。
分布
天然铀在地壳中分布广泛,地壳中铀的平均含量约为百万分之2.5,即平均每吨地壳物质中约含2.5克铀,这 比钨、汞、金、银等元素的含量还高。铀在各种岩石中的含量很不均匀。例如在花岗岩中的含量就要高些,平均 每吨含3.5克铀。在地壳的第一层(距地表 20 km)内含铀近 1.3×10^14吨。依此推算,一立方公里的花岗岩 就会含有约一万吨铀。海水中铀的浓度相当低,每吨海水平均只含3.3毫克铀,但由于海水总量极大(海水中总含 铀量可达 4.5×10^9吨),且从水中提取有其方便之处,所以不少国家,特别是那些缺少铀矿资源的国家,正在 探索海水提铀的方法。
铀
铀
铀元素简介
造核弹用的 铀矿石
铀在元素周期表中的位 置
稀土加拿大铀矿
是元素周期表中锕系的金属 是元素周期表中锕系的金属 锕系 元素,原子序数为92 92, 元素,原子序数为92,元素 符号是U 符号是U。
造核弹用的 铀矿石
铀在元素周期表中的位 置
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
强度等级
显微发光强度 (相对强度) 相对强度)
宏观特征
典型矿物
极 强 强 中 等 弱 极 弱
300-1200 - 120-300 - 10-120 - 0.7-10 - 0.1-0.7 -
半暗的室内可见 暗室中很鲜明 暗室中明显 暗室中可辩别 暗室中难见
钙铀云母 铝铀云母 水硫铀矿 菱镁铀矿 钒钙铀矿
造核弹用的 铀矿石
铀在元素周期表中的位 置
铀的同位素
铀在自然界中的含量
稀土加拿大铀矿
铀是自然元素中质量次重、 铀是自然元素中质量次重、原子 质量次重 次高的元素,仅次于钚量次高的元素,仅次于钚244[3]。它的密度 密度比铅高出约 244[3]。它的密度比铅高出约 70%,但不如金、钨密实。 70%,但不如金、钨密实。铀在 自然界中以数百万分率 数百万分率的低含量 自然界中以数百万分率的低含量 存在于土壤、矿石和水中, 存在于土壤、矿石和水中,可借 由开采沥青铀矿等含铀矿物 沥青铀矿等含铀矿物并提 由开采沥青铀矿等含铀矿物并提 炼之。 炼之。
谢 谢 观 赏
铀的同位素
稀土加拿大铀矿
铀原子有92个质子和92个电子,其中6 铀原子有92个质子和92个电子,其中6个 92 价电子。它的中子数目介于141 146个 141至 是价电子。它的中子数目介于141至146个 之间,共有六个同位素 六个同位素, 之间,共有六个同位素,最普遍存在的是 238(146个中子 个中子) 235(143个中 铀-238(146个中子)及铀-235(143个中 )。所有铀同位素皆不稳定 具有微弱 所有铀同位素皆不稳定, 子)。所有铀同位素皆不稳定,具有微弱 放射性。 放射性。 在自然界中,铀以铀 在自然界中,铀以铀-238 99.2742%)、 )、铀 235(0.7204%) (99.2742%)、铀-235(0.7204%)以及 极微量的铀 234(0.0054%) 极微量的铀-234(0.0054%)等同位素存 铀衰变时释放出α粒子,过程缓慢, 在。铀衰变时释放出α粒子,过程缓慢, 拥有很长的半衰期。 238的半衰期约为 拥有很长的半衰期。铀-238的半衰期约为 44.7亿年 亿年, 235则为7.04亿年[4], 则为7.04亿年[4] 44.7亿年,铀-235则为7.04亿年[4],常 测定地质年代。 用于测定地质年代 用于测定地质年代。
铀的基本知识
在军事上铀主要用来制造核武器和核动力燃料。铀的和平用途十分广泛,其中最主要的是用作核电反应堆的燃料。
由于核电具有发电成本低、对环境污染小和安全等优点,世界各国,尤其是工业发达的国家和地区都大力发展核电
铀裂变时产生的同位素及其射线,在工农业生产和科学技术领域中有广泛的用途。例如,在工业上利用射线实现生产自动控制,无损伤检查等;在农业上利用射线培育良种,防止病虫害等;在医学上用于灭菌消毒,临床诊断及治疗;在地质勘探工作中用来找矿等等。
铀还可以有许多用途,铀化合物在化学分析中也有应用。稳定状态的铀化合物是较安全的,所以被用于颜料等。在炼钢中加入少量铀可以制成强度极好的铀钢,铀钢制成弹药有极好的穿透力。贫铀弹在生产、储存时是安全的,但在爆炸瞬间的高温高压导致微量铀钢气化形成放射性粉尘进入大气。贫铀弹是能造成轻度放射性污染效应的常规弹药,但与核武器、脏弹发现的170多种铀矿床及含铀矿物中,具有实际开采价值只有14~18%。影响铀矿床工业的两个主要因素是矿石品位和矿床储量
铀是自然界中原子序数最大的元素,天然铀由几种同位素构成:除了0.71%的铀-235(235是质量数)、微量铀-234外,其余是铀-238,铀-235原子核完全裂变放出的能量是同量煤完全燃烧放出能量的2700000倍。也就是说1克U-235完全裂变释放的能量相当于2吨半优质煤完全燃烧时所释放的能量。
花岗岩是铀矿的一种重要形式,但不是所有的花岗石都有放射性。
2003年3月28日,美国防部承认美军在对伊战争中使用了贫铀弹。英国陆军也极有可能使用贫铀弹突破伊拉克坦克防线。
贫铀是从金属铀中提炼出核材料铀235后得到的副产品,其主要成分是铀238,故称贫化铀,简称贫铀。贫铀材料具有优良的物理性能,密度为19.1克/立方厘米,与钨(19.3克/立方厘米)差不多,是钢密度的2.5倍,可满足穿甲弹芯对重金属材料的需求。由于钨制穿甲弹芯在撞击装甲时会钝化为蘑菇状,侵彻性能将受到一定的影响,而贫铀穿甲弹芯在撞击装甲时具有自锐特性,穿甲性能优于钨制弹芯。另外,贫铀具有硬度高、延展性好、韧性强、成本低的特点,当加入少量其他金属材料处理后,性能还可以进一步提高。例如,在贫铀中加入0.75%的钛时,强度比纯铀金属高3倍。然而,贫铀燃烧或爆炸时所产生的气溶胶被人体吸入后无法溶解和难以排出,同时,贫铀有微弱的放射性,这些都会对人体产生伤害。
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铀
纯度为3%的U-235为核电站发电用低浓缩铀,U-235纯度大于80%的铀为高浓缩铀,其中纯度大于90%的称为武器级高浓缩铀,主要用于制造核武器。
获得铀是非常复杂的系列工艺,要经过探矿、开矿、选矿、浸矿、炼矿、精炼等流程,而浓缩分离是其中最后的流程,需要很高的科技水平。
获得1公斤武器级U-235需要200吨铀矿石。
由于涉及核武器问题,铀浓缩技术是国际社会严禁扩散的敏感技术。
目前除了几个核大国之外,日本、德国、印度、巴基斯坦、阿根廷等国家都掌
金属铀
握了铀浓缩技术。
提炼浓缩铀方法主要有气体扩散法和气体离心法。
气体扩散法: 使待分离的气体混合物流入装有扩散膜(分离膜)的装置来得到富集和贫化的两股流的同位素分离方法。
基本原理是:在分子间的相互碰撞忽略不计的情况下,气体混合物中质量不同的气体分子 (例如235UF6和238UF6)的平均热运动速率与其质量二次方根成反比。
当气体通过扩散膜时,速率大的轻分子(235UF6)通过的几率比速率小的重分子
(238UF6)的大。
这样,通过膜以后,轻分子的含量就会提高,从而达到同位素分离的目的。
第二次世界大战结束后,美国的实践证明,气体扩散法能够用来大规模生产铀 235。
它是目前最成熟的大规模分离铀同位素的方法,是对各种新的浓缩方法的大规模商业应用的挑战,是比较各种方法的基本点。
美国和法国大型气体扩散工厂的分离功率达1万吨/年以上,比能耗均在 2400千瓦·时/千克左右。
气体扩散法的缺点是分离系数小,工厂规模大,耗电量惊人,成本很高。
气体离心法: 气体离心分离机是其中的关键设备。
铀原料放置于离心机中央反应室内,离心机以7-8万转/分钟的速度旋转。
较重的U-238原子逐渐靠近离心机的边缘,而较轻的U-235则保留在离心机中心部位。
结晶
U-235被称为“富铀”(浓缩铀),其余的“贫铀”则被丢弃。
仅靠单个离心机一次分离是远远不够的,必须通过更多离心机加工,才可以分离提纯。
这些离心机以“级联配置”联接一体。
因而,“级联配置”成为核物质用途的又一重要线索。
铀在一级离心机提纯后,会转送到下一级离心机继续提纯,级级相连。
由于核电站所需铀浓缩较低,其离心机级联层次较少,因而看起来会比较短。
而用作核武器的铀浓度要达到90%以上,其离心机层次更多,级联配置自然显得又细又长。
美国等国家通常把拥有该设备作为判断一个国家是否进行核武器研究的标准。
核电站核反应堆只需3%~5%的U-235,而要生产核武器,U-235浓
度至少要达到90%。
如果发现某个国家的U-235浓度达到90%,这就是企图制造核武器的铁证。
编辑本段原子弹
使用常规炸药有规律的安放在铀的周围,然后使用电子雷管使这些炸药精确的
原子弹蘑菇云
同时爆炸,产生的巨大压力将铀压到一起,并被压缩,达到临界条件,发生爆炸。
或者将两块总质量超过临界质量的铀块合到一起,也会发生猛烈的爆炸。
临界质量是指维持核子连锁反应所需的裂变材料质量。
不同的可裂变材料,受核子的性质(如裂变横切面)、物理性质、物料形状、纯度、是否被中子反射物料包围、是否有中子吸收物料等等因素影响,而会有不同的临界质量。
刚好可能以产生连锁反应的组合,称为已达临界点。
比这样更多质量的组合,核反应的速率会以指数增长,称为超临界。
如果组合能够在没有延迟放出中子之下进行连锁反应,这种临界被称为即发临界,是超临界的一种。
即发临界组合会产生核爆炸。
如果组合比临界点小,裂变会随时间减少,称之为次临界。
核子武器在引爆以前必须维持在次临界。
以铀核弹为例,可以把铀分成数大块,每块质量维持在临界以下。
引爆时把铀块迅速结合。
投掷在广岛的“小男孩”原子弹是把一小块的铀透过枪管射向另一大块铀上,造成足够的质量。
这种设计称为“枪式”。
钚核弹不能以这种方法引爆。
第一枚钚原子弹胖子是内爆式钚弹。
处于低临界的球形钚,被放置在空心的球状炸药内。
周围接上了三十二枚同时起爆的雷管。
雷管接通起爆后,产生强大的内推压力,挤压球形钚。
当钚的密度增加至超临界状况,引发起核子连锁反应,造成核爆。
胖子不能使用“小男孩”铀弹一类的“枪式”起爆。
因为钚的自发中子比铀多很多。
如果好像枪式铀弹一样将数块钚结合,连锁反应会在裂变物料刚刚到达超临界时立即开始;产生的能量会把
其余大量尚未进行裂变的材料炸开,造成释放能量大为下降的“提前起爆”(Fizzle)。
理论上要以“枪式”起爆钚弹并非不可能,但是炸弹可能需要长达十九英尺,这种设计超越当时B-29的载负能力所以不可取。
由于内爆式钚弹是一种崭新的设计,因此美国在使用前,先在1945年7月16日新墨西哥州试爆了另一枚同一模式,称为“小玩意”(Gadget)的原子弹。
结果试验非常成功,得到的当量达二万公吨,比原先预计高出二至四倍。