Застосування

Ядерне паливо

Найбільше застосування має ізотоп урану 235U, в якому можлива самопідтримується ланцюгова ядерна реакція. Тому цей ізотоп використовується як паливо в ядерних реакторах, а також в ядерній зброї. Виділення ізотопу U235 з природного урану - складна технологічна проблема (див.поділ ізотопів).

Ізотоп U238 здатний ділитися під впливом бомбардування високоенергетичними нейтронами, цю його особливість використовують для збільшення потужності термоядерного зброї (використовуються нейтрони, породжені термоядерної реакцією).

В результаті захоплення нейтрона з наступним β-розпадом 238U може перетворюватися на 239Pu, який потім використовується як ядерне паливо.

Уран-233, штучно отриманий в реакторах з торія (торій-232 захоплює нейтрон і перетворюється на торій-233, який розпадається в протактиний-233 і потім в уран-233), може в майбутньому стати поширеним ядерним паливом для атомних електростанцій (вже зараз існують реактори,використовують цей нуклід в якості палива,наприклад KAMINI в Індії) і виробництва атомних бомб (критична маса близько 16 кг).

Уран-233 також є найбільш перспективним паливом для газофазних ядерних ракетних двигунів.

Інші сфери застосування

• Невелика добавка урану надає гарну жовто-зелену флуоресценцію склу (див. уранове скло)

• Уранати натрію Na2U2O7 використовувався як жовтий пігмент в живопису

• Сполуки урану застосовувалися як фарби для живопису по фарфору і для керамічних глазурей і емалей (фарбують в кольори: жовтий, бурий, зелений та чорний, в залежності від ступеня окислення)

• Деякі сполуки урану світлочутливі

• На початку XX століття уранілнітрат широко застосовувався для посилення негативів і фарбування (тонування) позитивів (фотографічних відбитків) у бурий колір

• Карбід урану-235 в сплаві з карбідом ніобію і карбідом цирконію застосовується як паливо для ядерних реактивних двигунів (робоче тіло - водень + гексан).

• Сплави заліза і збідненого урану (уран-238) застосовуються як потужні магнітострикційні матеріали.

Збіднений уран

Після вилучення 235U і 234U з природного урану, решту матеріалу (уран-238) носить назву «збіднений уран», так як він збіднений 235-м ізотопом. За деякими даними, в США зберігається близько 560 000 тонн збідненого гексафториду урану (UF6).

Збіднений уран у два рази менше радіоактивний, ніж природний уран, в основному за рахунок видалення з нього 234U. Через те, що основне використання урану - виробництво енергії, збіднений уран - малокорисні продукт з низькою економічної цінності.

В основному його використання пов'язане з великою щільністю урану і відносно низькою його вартістю. Збіднений уран використовується для радіаційного захисту (як це не дивно), - використовується надзвичайно високе перетин захоплення, і як баластна маса в аерокосмічних застосуваннях, таких як рульові поверхні літальних апаратів. У кожному літаку «Боїнг-747» міститься 1500 кг збідненого урану для цих цілей. Ще цей матеріал застосовується у високошвидкісних роторах гіроскопів, великих маховиках, як баласт в космічних апаратах, що спускаються і гоночних яхтах, болідах формули-1, при бурінні нафтових свердловин.

С ердечник (вкладиш) снаряда калібру 30 мм (гармати GAU-8 літака A-10) діаметром близько 20 мм із збідненого урану

Сердечники бронебійних снарядів

Найвідоміше застосування збідненого урану − як осердя для бронебійних снарядів. Велика щільність (у три рази важче сталі), робить загартовану уранову болванку надзвичайно ефективним засобом для пробивання броні, аналогічним по ефективності дорожчому і ненабагато більше важкому вольфраму. Важкий урановий наконечник також змінює розподіл мас в снаряді, покращуючи його аеродинамічну стійкість

Подібні сплави типу «Стабілла» застосовуються в стріловидний оперених снарядах танкових та протитанкових артилерійських знарядь.

Процес руйнування броні супроводжується подрібненням в пил уранової болванки і займанням її на повітрі з іншого боку броні. Близько 300 тонн збідненого урану залишилися на полі бою під час операції «Буря в пустелі» (здебільшого це залишки снарядів 30-мм гармати GAU-8 штурмових літаків A-10, кожен снаряд містить 272 г уранового сплаву).

Такі снаряди були використані військами НАТО в бойових діях на території Югославії [15]. Після їх застосування обговорювалася екологічна проблема радіаційного забруднення території країни.

Вперше уран в якості сердечника для снарядів був застосований в Третьому рейху.

Збіднений уран використовується в сучасній танкової броні, наприклад, танка M-1 «Абрамс».