Уран (элемент)

Ура́н (U, лат. uranium; устаревший вариант ура́ний) — химический элемент с атомным номером 92 в периодической системе, атомная масса — 238,029; относится к семейству актиноидов. Уран — слаборадиоактивный элемент, он не имеет стабильных изотопов. Самыми распространёнными изотопами урана являются уран-238 (имеет 146 нейтронов, в природном уране составляет 99,3 %) и уран-235 (143 нейтрона, природная распространённость 0,7204 %).

Источник: Википедия

Упоминания в литературе

Теоретические кривые, рассчитанные Ровинским, были сделаны для возможной судьбы стронция-90 в будущем. В реальных озерах, как объясняет сам автор, в течение первых двух лет учитывалась общая радиоактивность смеси радиоизотопов (состав смеси не приводится). Вполне очевидно, что в первые 12 месяцев в озерах в составе радиоактивного загрязнения было не меньше 40 % короткоживущих радиоизотопов, которые исчезли к сроку совпадения теоретической и экспериментальной кривых. Смесь радиоактивных изотопов, в которой 60 % приходится на долгоживущие продукты распада урана (в основном стронций), характерна для реакторных отходов после определенного срока хранения или для смеси старых и свежих отходов (с преобладанием старых). Но как и чем реально были загрязнены в 1957-м или 1958 г. эти озера, автор не упоминает. И высказанное выше соображение может пока служить для нас лишь гипотезой.

Жорес Медведев, Атомная катастрофа на Урале, 2017

Но может ли природный полоний попасть в организм человека? Попробуем оценить возможность такого события. Причем речь идет о людях, не занятых на урановых рудниках и не работающих с радионуклидами. Среднее содержание урана в земной коре – 3 · 10–4 % по массе. В некоторых минералах уран встречается вместе с кальцием, а иногда частично замещает его в кристаллической решетке, так как их ионные радиусы близки. Таким образом, и в известняке, и в доломите, и в апатите могут в принципе содержаться весьма незначительные примеси урана. Все упомянутые минералы прямо или опосредованно применяются в сельском хозяйстве. Известняк и доломит – для раскисления почв, апатит – для получения минеральных удобрений (суперфосфатов). Таким образом, какие-то количества урана могут попасть на поля, а оттуда – в сельскохозяйственные растения. На 1 тонну урана в минералах приходится менее 0,1 мг полония или 1 атом полония на 12 млрд атомов урана. Это уже не иголка в стоге сена, а иголка в целом поле, заваленном сеном! Значит, в растение, выросшее на почве, куда с удобрениями попало немного урана, могут попасть лишь ничтожные количества полония, и пока они дойдут до потребителя, от них ничего не останется.

И. А. Леенсон, Занимательная химия для детей и взрослых, 2013

Но оставим в покое немцев и их цепеллины. Существуют ли на земле другие реакции с выделением тепла? Конечно. Например, оба изотопа урана, распространенные на Земле, нестабильны. Однако наибольшее тепловыделение происходит при бета-распаде калия-40 – просто потому, что на Земле гораздо больше калия, чем тория, урана и некоторых других нестабильных изотопов. Калий-40 спонтанно превращается в аргон-40, который остается в породе (на этом основан калий-аргоновый метод определения возраста породы). Но можно ли считать радиоактивный распад калия-40 главной причиной высокой температуры земных недр? Какое-то время считалось, что да, можно. Теперь ясно, что эта причина – второстепенная. Распад радиоактивных элементов в настоящее время обеспечивает лишь 15 % нагрева, а 85 % приходится на нагрев вследствие гравитационной дифференциации недр планеты. Лишь в архее и раннем протерозое распад калия-40 мог конкурировать по энерговыделению с гравитационной дифференциацией. Теперь же калия-40 в земных недрах осталось гораздо меньше, чем в те времена.

Александр Громов, Удивительная Солнечная система, 2012

Но когда взрываются большие звезды, в космосе появляется нечто новое. Распавшиеся небесные тела усеивают космическое пространство всеми элементами, из которых они состояли. Углерод, кислород, азот, фосфор и сера – основные ингредиенты живой материи – появляются в изобилии. Магний, кремний, железо, алюминий и кальций, входящие в состав горных пород, из которых преимущественно и состоят планеты типа Земли, тоже имеются в достаточном количестве. Но в невообразимом поле энергии, порождаемом взрывающимися звездами, все эти элементы в процессе ядерного синтеза создают самые невероятные комбинации – в результате формируется вся Периодическая таблица, т. е. первичные 26 элементов образуют множество других. Именно тогда рождаются такие редкие элементы, как драгоценные металлы – серебро и золото, утилитарные вещества медь и цинк, ядовитые мышьяк и ртуть, радиоактивные уран и плутоний. Более того, эти элементы в космическом пространстве соединяются и взаимодействуют друг с другом во все новых и новых химических реакциях.

Роберт Хейзен, История Земли. От звездной пыли – к живой планете. Первые 4 500 000 000 лет, 2012

Промежуточный радиоизотоп в рядах урана и тория – радон. Значительную дозу облучения человек получает с вдыхаемым воздухом, находясь длительное время в непроветриваемых помещениях. Радон – газ, не имеющий вкуса и запаха, – один из промежуточных радиоизотопов в рядах урана (U) и тория (Th). Если распад урана и тория происходит не в монолитной, а в размельченной породе, он вытекает в атмосферу. Переносясь воздушными потоками, радон продолжает распадаться, образуя дочерние радиоизотопы.

Я. Л. Мархоцкий, Радиационная и экологическая безопасность атомной энергетики, 2009

В качестве примера осуществления такого принципа может служить следующая конструкция. Урановая бомба может представлять собой сферу, разделенную внутри на пирамидальные сектора, вершинами для которых служит центр сферы и основаниями – ее поверхность. Эти сектора-камеры могут вмещать в себе количество урана только немногим меньше критического. Стенки камер должны быть полыми и содержать воду, либо какое-нибудь другое водосодержащее вещество (например, парафин и т. д.) Поверхность стенок должна быть покрыта взрывчатым веществом, содержащим кадмий, ртуть или бор, т. е. элементы, сильно поглощающие замедленные водяным слоем нейтроны (например, ацетиленит кадмия). Наличие этих веществ даже в небольшом количестве сделает вместе с водяным слоем совершенно невозможным проникновение нейтронов из одних камер в другие, а потому и сделает невозможным возникновение цепной реакции в сфере. В желаемый момент при помощи какого-нибудь механизма в центре сферы может быть произведен взрыв промежуточных слоев…»

В. С. Губарев, Атомная бомба, -1

Цирконы из Джек Хилл являются древнейшими известными твердыми телами Земли. Они обычно кристаллизуются в магме гранитного состава и, следовательно, указывают на образование континентальной коры. Зерна циркона тугоплавки, высокоустойчивы к выветриванию и метаморфозу, поэтому неудивительно, что только они сохранились с древнейших времен. Цирконы содержат примесь урана, поэтому их можно точно датировать уран-свинцовым методом. Зерна циркона в Джек Хилл встречаются в виде миллиметровых включений в более молодые кварциты. Возраст самих зерен находится в интервале от 4,4 до 4,1 млрд лет. По соотношениям изотопов кислорода похоже, что исходный материал, вошедший в состав родительской магмы этих кристаллов, взаимодействовал с жидкой водой при умеренной температуре (до 100 °C). Это еще одно свидетельство в пользу существования океанов 4,4 млрд лет назад.

Михаил Никитин, Происхождение жизни. От туманности до клетки, 2016

В общем, прорыв действительно совершен. В РФ действительно есть технологии, обеспечивающие очистку воды от трития и дейтерия. А это – не только победа в борьбе за экологическую чистоту, но и второе дыхание в развитии тяжеловодных реакторов, способных работать на необогащенном уране. Если учесть, что другие технологии Виктора Ивановича позволяют отлично обрабатывать жидкие РАО (испытания на Теченском каскаде, http://m-kalashnikov. livejournal.com/1385843. html), превращая их в безопасную воду и в твердые РАО, ничтожные по объему и заключенные в углерод, то это – реабилитация ядерной энергетики на тяжеловодных реакторах. Лишь за такое Виктор Петрик достоин памятника при жизни…

Максим Калашников, Новая инквизиция. Кто мешает русскому прорыву?, 2014

По общему правилу Закон применяется ко всем отношениям, связанным с обращением радиоактивных отходов на территории Российской Федерации. Вместе с тем предусмотрены ограничения действия комментируемого Закона в отношении обращения с отработавшим ядерным топливом. Необходимо учитывать, что выработка электрической энергии с помощью ядерной энергии приводит к образованию особых радиоактивных отходов, извлекаемых из ядерных реакторов атомных электростанций и других установок, которые принято именовать «отработавшее ядерное топливо». Такое топливо по общему правилу нельзя отнести к категории радиоактивных отходов, так как оно содержит уран, накопленный плутоний и другие полезные компоненты, но при этом оно обладает огромной радиоактивностью. Обращение с отработавшим ядерным топливом обычно требует организации специальных мероприятий по его переработке и захоронению на длительные периоды времени, и, как следствие эти отношения регулируются нормами специального законодательства.

С. В. Матиящук, Комментарий к Федеральному закону от 11 июля 2011 г. № 190-ФЗ «Об обращении с радиоактивными отходами и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» (постатейный), 2012

Этот опыт навел на мысль, что если «обстреливать» нейтронами ядра самого тяжелого из существующих в природе элементов – урана, то можно получить такой элемент, которого в естественных условиях нет. В 1938 г. немецкие химики Отто Ган и Фриц Штрассман повторили в общих чертах опыт супругов Жолио-Кюри, взяв вместо алюминия уран. Однако результаты эксперимента оказались совсем иными – вместо нового сверхтяжелого элемента исследователи получили легкие элементы – барий, криптон, бром и некоторые другие.

А. Ю. Низовский, Величайшие рукотворные чудеса, 2006

Реакция деления, напротив, означает не слияние двух атомов в один, а расщепление ядра одного атома на составные части. Оказалось, что распадаться могут не все атомы, но некоторые (например, урана и плутония) распадаются достаточно легко при их бомбардировке нейтронами. Выяснилось также, что атомы урана, расщепляясь, выделяют новые нейтроны, которые в свою очередь расщепляют соседние атомы. При достаточно большом количестве урана, в котором будут одновременно распадаться много ядер и будет выделяться много новых нейтронов, разрастающаяся реакция деления может привести к атомному взрыву. Так, один килограмм урана уничтожил во время войны японский город Хиросиму, когда на него была сброшена атомная бомба и произошел атомный взрыв.

Л. В. Кашинская, Мир вокруг нас, 2010

При исследованиях, проведенных специалистами-почвоведами, было обнаружено, что с вносимыми удобрениями в почве накапливаются так называемые балластные вещества. В частности, с фосфорными, а в ряде случаев с азотными удобрениями в почву вносятся свинец, кадмий, обладающие канцерогенным действием. Кроме того, установлено, что фосфорные удобрения загрязняют почву ураном и фтором. Далее было выявлена нарастающая фиксация азота в почве, при этом процессы денитрофикации происходят медленнее, т. е. происходит загрязнение почвы нитратами. Загрязнение почвы происходит и при оседании на поверхность земли пыли с содержанием целого набора вредных веществ – канцерогенов. Например, химические предприятия, выпускающие азотные удобрения, выбрасывают их в атмосферу в виде пыли, которая оседает на соседних территориях (по розе ветров). В результате исследования выявлены области в России, в которых выпадает до 20 кг нитратов на 1 га поверхности земли. Суммарное систематическое поступление с пищевыми продуктами нитратов вместе с пестицидами, даже в допустимых для каждого из них уровнях, оказывает вредное влияние на организм в виде снижения функции защитных механизмов организма человека и прежде всего иммунной системы. Как показывают исследования медиков, нитраты, пестициды и гербициды, поступающие в почву, а затем в овощи и зелень, поражают желудочно-кишечный тракт, печень и почки человека.

В. С. Алексеев, ОБЖ в вопросах и ответах, 2009

В результате выщелачивания образуется пульпа, продукты фильтрации которой – раствор и кек (твёрдый остаток). Экстракция, сорбция, электролиз – эти процессы используются для извлечения металлов из водных растворов, разделения компонентов растворов, концентрирования, очистки от примесей. Экстракция – перевод вещества из водного раствора в органическую фазу, не смешивающуюся с водной фазой (раствором). Сорбция – процесс извлечения веществ из раствора при помощи твёрдых ионообменных смол – ионитов. Электролиз – процесс осаждения металла из водного раствора на катоде под действием электрического тока (напр., так получают медь, никель, кобальт). Для ряда металлов электролиз проводят в расплаве солей (пирометаллургический процесс). Гидрометаллургия широко применяется в производстве более 70 цветных металлов, однако при этом пиро – и гидрометаллургические процессы совмещаются (производство алюминия, вольфрама, золота, урана, бериллия, редкоземельных и других металлов).

А. П. Горкин, Энциклопедия «Техника» (с иллюстрациями), -1

Во-вторых, объемы потребления природных ресурсов на душу населения положительно коррелируют с уровнем экономического развития страны. В целом на экономически развитые страны, в которых проживает 16 % населения планеты, приходится 55–56 % потребления добываемой в мире нефти, 50 % газа, 23–25 % угля, более 80 % урана, 43 % железных, 35 % марганцевых, 50 % хромовых руд, около 77 % меди, 72 % свинца, 59 % цинка, 67 % никеля, от 50 до 80 % олова, вольфрама, молибдена, 50 % фосфатного сырья.

Коллектив авторов, Мировая экономика, -1

Минеральные вещества мяса рыбы очень разнообразны по составу, но по количеству составляют лишь в пределах 1,2–1,5 %. Особенно богатый минеральный состав имеет океаническая рыба, так как в морской воде содержатся практически все известные нам минеральные вещества. Рыба избирательно накапливает в своем теле и органах минеральные вещества из среды обитания. Преобладающие минеральные вещества рыбы: макроэлементы – натрий, калий, хлор, кальций, фосфор, магний, сера, микроэле—менты, йод, медь, железо, марганец, бром, алюминий, фтор; ультрамикроэлементы: цинк, кобальт, стронций, уран.

Б. Т. Репников, Товароведение и биохимия рыбных товаров, -1

Вода – одно из самых распространенных веществ на планете Земля. Она покрывает две трети земной поверхности, и ее очень много в живых организмах – гораздо больше, чем любого другого вещества. Подавляющее большинство биохимических реакций, то есть превращений жизненно важных молекул друг в друга, идет в растворах, где вода является растворителем. Воды много и в космосе – например, в кометах, в недрах Урана и Нептуна или в межзвездных туманностях. В целом можно сказать, что вода – это одно из самых распространенных веществ не только на Земле, но и вообще во Вселенной. Иное дело, что далеко не на всех планетах она встречается в жидком виде (Земля – единственная планета Солнечной системы, на поверхности которой есть постоянно существующие водоемы). Так или иначе, неудивительно, что именно вода послужила средой для всем нам знакомой жизни.

Сергей Ястребов, От атомов к древу: Введение в современную науку о жизни, 2017

4) радиоактивных металлов (радий, уран, торий). Рудные месторождения комплексны, в них присутствуют полезные компоненты нескольких минералов.

Наталья Бурханова, Экономическая география, -1

Теория Лапласа, согласно которой Земля была изначально холодной, сохраняла популярность на протяжении почти столетия, хотя ей и противоречили некоторые астрономические данные (например, вращение Венеры и Урана в сторону, обратную всем остальным планетам и Солнцу). Однако ближе к концу XIX века, когда было твердо установлено, что температура в недрах нашей планеты чрезвычайно высока (по современным данным, свыше 1 000 °C), большинство ученых стало разделять мнение об изначально горячей Земле – огненном шаре, постепенно остывающем с поверхности. Поиски источника этого раскаленного вещества вполне естественно было начать с Солнца. В начале ХХ века астрономы Т. Чемберлен и Ф. Мультон выдвинули, а Дж. Джинс математически обосновал планетезимальную теорию происхождения планет Солнечной системы. Суть ее состоит в том, что некогда поблизости от Солнца («поблизости» – это по космическим масштабам) прошла другая звезда. При этом взаимное притяжение вырвало из каждой из них по гигантскому протуберанцу звездного вещества, которые, соединившись, составили «межзвездный мост», распавшийся затем на отдельные «капли» – планетезимали. Остывающие планетезимали и дали начало планетам и их спутникам.

К. Ю. Еськов, Удивительная палеонтология, 2014

В интересах укрепления позиций российского экспорта, урана и услуг по его обогащению закон признает право собственности иностранных юридических лиц на ввезенные в Российскую Федерацию ядерные материалы, возникшее в иностранном государстве, и на ядерные материалы, которые приобретаются иностранными субъектами в Российской Федерации для обогащения и последующего вывоза. Но вместе с тем, как уже отмечалось, иностранные юридические лица, признаваясь формальными собственниками ядерных материалов, ни при каких обстоятельствах не смогут осуществлять над ними физический контроль в период нахождения этих материалов на российской территории. В результате положение иностранных организаций и государств в России, как собственников ядерных объектов, оказывается более ограниченным по сравнению с положением российских собственников.

С. В. Матиящук, Комментарий к Федеральному закону от 21 ноября 1995 г. № 170-ФЗ «Об использовании атомной энергии» (постатейный), 2010

2) химические элементы, вредные для здоровья (свинец, ртуть, селен, мышьяк, нитраты, уран, СПАВ, ядохимикаты, радиоактивные вещества, канцерогенные вещества);

Ю. Ю. Елисеев, Общая гигиена, -1

2) химические элементы, вредные для здоровья (свинец, ртуть, селен, мышьяк, нитраты, уран, СПАВ, ядохимикаты, радиоактивные вещества, канцерогенные вещества);

Ю. Ю. Елисеев, Общая гигиена: конспект лекций, -1

Калий – 16 000, кальций – 77 000, ванадий – 7, марганец – 57, железо 270, кобальт – 3,5, никель – 1,7, медь – 10, цинк – 34, 3, галлий – 0,3, бром – 37,5, рубидий – 11,1, стронций – 334, 9, цирконий – 4,2, свинец – 1,9, торий – 0,3, уран – 0,92.

Наталья Кушлина, Золотой ус и целительные напитки, -1