Қазақстан тарихы[היום-מחר
Сонау ерте заман тарихы (І ғасыр, біздің дәуірге дейін) табиғи уран тотығы пайдаланылған дайындау үшін сары глазурь үшін керамика. Бірінші маңызды күн тарих — уран 1789 жылы неміс натурфилософ және химик Мартин Генрих Клапрот қалпына келтірді извлеченную бірі-саксондық смоляной кен алтын-сары “жерге” дейін қара металлоподобного заттар. Құрметіне ең алыс белгілі сонда планеталардың (ашық Гершелем сегіз жыл бұрын) Клапрот есептегенде, жаңа зат элементі деп атады соң уранмен (осы келеді ұсынысты қолдауға Иоганн Боде атауға жаңа ғаламшарды “Уран” орнына “Жұлдыз Георг” ретінде ұсынды Гершель). Елу жыл уран Клапрота тәрбиешілер металмен. Тек 1841 жылы француз химигі Эжен Мелькиор Пелиго (ағыл.) (1811-1890) дәлелдеді, бұл қарамастан, өзіне тән металл жылтырлығы, уран Клапрота элементі емес, ал тотық UO2. 1840 ж. Пелиго алуға мүмкіндік болды осы уран — ауыр металл сұр-сұрғылт түсті — анықтау және оның атом салмағы. Келесі маңызды қадам зерттеуде уран жасады 1874 ж. Д. И. Менделеев. Сүйене отырып әзірленген атындағы мерзімді жүйесі, ол поместил уран ең алыс торда өз кестелер. Алдымен атом салмағы уран ” деп санаған тең 120. Менделеев удвоил бұл мән. 12 жылдан соң оны болжау расталды тәжірибелермен неміс химик Циммермана.

1896 ж. зерттей келе, уран, француз химигі Антуан Анри Беккерель кездейсоқ ашты сәулесі Беккереля. Явление испускания осы сәулесінің Мария Кюри кейінірек атады сәулелі. Сол уақытта француз химигі Анри Муассану алдық әзірлесін алу тәсілі таза металдық уран. 1899 жылы Эрнест Резерфорд тауып, бұл сәуле уран препараттарды неоднородно, бұл екі түрі бар сәуле шығару альфа — және бета-сәулелер. Олар әртүрлі электр заряды; алыс бірдей емес, олардың жүрісі заттағы және ионизирующая қабілеті. Сәл кейінірек, мамыр айында 1900 жылы, Поль Вийар ашты үшінші түрі сәуле — гамма-сәулелер.

Резерфорд өткізді 1907 ж. алғашқы тәжірибелер бойынша анықтау жастағы минералдарды зерттеу кезінде радиоактивті уран және торий негізінде құрған бірге Фредерик Содди (Soddy, Frederick, 1877-1956; Нобель сыйлығы, химия, 1921) теориясы радиоактивтілік.
Схемасы бөлу 235U
1938 ж. неміс физика Отто Ган мен Фриц Штрассман ашқан непредсказанное құбылыс, оқиғаларды өзегі уран сәулеленген кезде оның нейтронами. Захватывая еркін нейтрон, ядро изотоптың уранның 235U бөлінеді, бұл ретте бөлінеді (есептегенде бір ядросы уран) жеткілікті үлкен энергия, негізінен есебінен кинетикалық энергия сынықтарының және сәулелену. Кейінірек теориясы бұл құбылыстың негіздеген болатын Лизой Мейтнер мен Отто Фришем және қарамастан, олардың Готтфридом фон Дросте және Зигфридом Флюгге[5]. Бұл ашылуы болды истоком бейбіт, сонымен және әскери пайдалану внутриатомной энергиясы.

1939-1940 жж. Ю. Б. Харитон мен Я. Б. Зельдович алғаш рет теориялық көрсетті, бұл шағын байыту табиғи уран уран-235 болады үшін жағдай жасау үздіксіз бөлу атом ядроларының, яғни беру үдерісіне тізбекті сипатқа ие.

Табиғатта таралуы[өңдеу | қайнарын қарау]

Уранинитовая кені
Уран табиғатта кеңінен таралған элементі болып табылады ең үлкен нөмірімен келген кездесетін көп мөлшерде. Мазмұны жер қыртысында құрайды 0,0003 % (салмақ.), теңіз суындағы концентрациясы — 3 мкг/л уран мөлшері ені 20 км литосфера қабатындағы бағаланады 1,3·1014 т, теңіз суында — 109-1010 т[дереккөзі көрсетілмеген 1584 күн].

Негізгі массасы уран орналасқан қышқыл жыныстарда жоғары мазмұнымен кремний. Едәуір массасы уран шоғырланған шөгінді жыныстарда, әсіресе бай органикой. Көп мөлшерде қоспа ретінде уран қатысады ториевых және сирек кездесетін минералдар (алланит (Ca,LREE,Th)2(Al,Fe+3)3[SiO4][Si2O7]OOH, монацит (La,Ce)PO4, циркон ZrSiO4, ксенотим YPO4 және т. б.). Маңызды урановыми кендері болып табылады настуран (уран смолка, уранинит) және карнотит. Негізгі минералдар-спутниктерді минералдардың уран болып табылады молибденит MoS2, галенит PbS, кварц SiO2, CaCO3 кальцит, гидромусковит және т. б.

Минерал Негізгі құрамы минералдың уран құрамы, %
Уранинит UO2, UO3 + ThO2, CeO2 65-74
Карнотит K2(UO2)2(VO4)2·2H2O ~50
Казолит PbO2·UO3·SiO2·H2O ~40
Самарскит (Y, Er, Ce, U, Ca, Fe, Pb, Th)·(Nb, Ta, Ti, Sn)2O6 3,15-14
Браннерит (U, Ca, Fe, Y, Th)3Ti5O15 40
Тюямунит CaO·2UO3·V2O5·nH2O 50-60
Цейнерит Cu(UO2)2(AsO4)2·nH2O 50-53
Отенит Ca(UO2)2(PO4)2·nH2O ~50
Шрекингерит Ca3NaUO2(CO3)3SO4(OH)·9H2O 25
Уранофан CaO·UO2·2SiO2·6H2O ~57
Фергюсонит (Y, Ce)(Ғе, U)(Nb, Ta)O4 0,2-8
Торбернит Cu(UO2)2(PO4)2·nH2O ~50
Коффинит-U(SiO4)(OH)4 ~50
Негізгі нысандары нахождений уран табиғатта болып табылады уранинит, настуран (уран смолка) және уран кен қарайтылған. Олар ғана ерекшеленеді нысандары орналасқан; бар жас тәуелділігі: уранинит қатысса, негізінен, ежелгі (докембрийских жыныстарында), настуран — вулканогенный және гидротермальный — көбінесе палеозойских және одан астам жас жоғары және среднетемпературных ісіктерде; уран черни — негізінен жас — кайнозойских және одан кіші — құрылымдарда, негізінен, температуралық, шөгінді жыныстарда.

Тізімі минералдардың уран.

Кен орны[היום-מחר
Ресей уран қоры бойынша, ескере отырып, резервтегі кен орындарының, 3-ші орында тұр әлемде (Австралия). Кен орындарында Ресей бар шамамен 550 мың тонна уран қорының немесе сәл кем дегенде 10% – ға, оның әлемдік қорлардың[дереккөзі көрсетілмеген 1584 күн]; 63% – ға жуығы олардың шоғырланған Саха Республикасында (Якутия). Негізгі кен орындары уран Ресей болып табылады: Стрельцовское, Октябрьское, Антей, Аз-Тулукуевское, Аргунское молибден-уран кен “вулканитах (Забайкалье өлкесі), Далматовское уран” песчаниках (Қорған облысы), Хиагдинское уран “песчаниках (Республика Бурятия), Южное алтын-уран” метасоматитах және Северное уран ” метасоматитах Республикасы (Якутия)[6]. Сонымен қатар, анықталған және бағалануы көптеген ұсақ уран кен орындары мен кен біліну[7].

Изотоптар[өңдеу | қайнарын қарау]
Толық мақаласы: Изотоптар уран
Радиоактивті қасиеттері, кейбір уран изотоптарын (бөлінген табиғи изотоптар)[8]:

Жаппай саны жартылай ыдырау Кезеңі Негізгі түрі ыдырау
233 1,59·105 жыл α
234 2,45·105 жыл α
235 7,13·108 жыл α
236 2,39·107 жыл α
237 6,75 тәул. β−
238 4,47·109 жыл α
239 23,54 минут β−
240 сағат 14-β−
Табиғи уран тұрады қоспалар үш изотоптар: 238U (изотопная таралуы 99,2745%, жартылай ыдырау кезеңі T1/2 = 4,468·109 жыл), 235U (0,7200%, Т1/2 = 7,04·108 жыл) және 234U (0,0055%, Т1/2 = 2,455·105 жыл)[8]. Соңғы изотоп болып табылады бастапқы, ал радиогенным, ол құрамына кіреді радиоактивті бірқатар 238U[9].

Радиоактивтілік табиғи уран негізделген негізінен изотоптарымен 238U және оның еншілес нуклидом 234U. Тепе-теңдік, олардың үлестік белсенділігін тең. Меншікті активтілігі 235U изотобының табиғи уране 21 есе аз белсенділік 238U.

Бұл 23 жасанды радиоактивтік изотоп уран көпшілік сандармен 217 тен 242-ге дейін. Ең маңызды олардың — 233U (T1/2 = 1,59·105лет) сонда сәулеленген кезде торий-232 нейтронами және қабілетті бөлінуіне әсерінен жылу нейтрондар, ол перспективалық отын, ядролық реакторлар үшін. Ең долгоживущим бірі-уран изотоптарын, табиғатта кездесетін болып табылады, 236U жартылай ыдырау кезеңі 2,39·107.

Изотоптар уран 238U және 235U болып табылады родоначальниками екі радиоактивті қатарлар. Соңғы элементтерімен осы қатарға болып табылады изотоптар қорғасын 206Pb және 207Pb.

Табиғи жағдайларда кең таралған, негізінен, изотоптар 234U, 235U және 238U салыстырмалы мазмұнымен 234U : 235U : 238U = 0,0054 : 0,711 : 99,283. Жартысы радиоактивтіліктің табиғи уран негізделген изотопом 234U, ол қазірдің өзінде байқалды құрылады барысында ыдырау 238U. Үшін қарым-қатынас құрамдастардың 235U : 238U, айырмашылығы басқа жұп изотоптарының және қарамастан, жоғары көші-қон қабілеті уран, тән географиялық тұрақтылығы: 238U/235U = 137,88. Шамасы, осы қарым-қатынастар табиғи бірлестіктерде тәуелді болмайды, олардың жасы. Көптеген заттай өлшеу көрсетті оның аздаған тербелістер. Мәселен, роллах шамасы, осы қарым-қатынастар салыстырмалы эталон өзгереді шегінде 0,9959—1,0042[10], солях — 0,996—1,005[11]. “Құрамында уран бар минералдар (настуран, уран чернь, циртолит, жерде сирек кездесетін металдар кендері) шамасы, осы қарым-қатынастар шегінде ауытқиды 137,30—138,51, әрі арасындағы айырмашылық нысандары UIV және UVI жоқ[12]; сфене — 138,4[13]. Жекелеген метеоритах жетіспеушілігі анықталды 235U изотобының. Ең аз концентрациясы жер бетіндегі жағдайларда табылған 1972 жылы француз зерттеуші Бужигесом деген жерінде mk-cross Африкада (кен орны Габоне). Мәселен, табиғи уране бар 0,720 % уранның 235U, ал mk-cross ол дейін азаяды 0,557 %[14]. Бұл себеп растау жорамалдар бар екендігі туралы табиғи ядролық реактор, ол себеп болды күйіп 235U изотобының. Гипотеза болатыны айтылды Джордж Ветриллом (George W. Wetherill) Калифорния университеті Лос-Анджелесте, Марк Ингрэмом (Mark G. Inghram) Чикагского университетінің және Еденнен жұмыс сапары басталды (Paul K. Kuroda), химик Университетінің Арканзас, тағы 1956 ж. описавшим процесі[15]. Бұдан басқа, осы округтерде табылған табиғи ядролық реакторлар: Окелобондо, Бангомбе (Bangombe) және басқалар. Қазіргі уақытта белгілі, 17 табиғи ядролық реакторлар, олар, әдетте, жалпы атауымен біріктірілген “Табиғи ядролық реактор ” mk-cross”.