Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Курсовая работа по экологии. Вильгельм Е.А..docx
Скачиваний:
37
Добавлен:
23.09.2019
Размер:
106.43 Кб
Скачать

3.Свойства простого вещества.

Химически уран весьма активен. Он быстро окисляется на воздухе и покрывается радужной пленкой оксида. Мелкий порошок урана самовоспламеняется на воздухе, он зажигается при температуре 150—175 °C, образуя U3O8. Реакции металлического урана с другими неметаллами приведены в таблице.

Неметалл

Условия

Продукт

F2

20oC, бурно

UF6

Cl2

180oC для измельченного 500—600oC для компактного

Смесь UCl4, UCl5, Ucl6

Br2

650oC, спокойно

UBr4

I2

350oC, спокойно

UI3, UI4

S

250-300oC спокойно 500oC горит

US2, U2S3

Se

250-300oC спокойно 500oC горит

USe2, U2Se3

N2

450-700oC то же под давлением N 1300o

UN1.75 UN2 UN

P

600-1000oC

U3P4

C

800-1200oC

UC, UC2

Вода способна разъедать металл, медленно при низкой температуре, и быстро при высокой, а также при мелком измельчении порошка урана:U + 2H2O = UO2 + 2H2. В кислотах-неокислителях уран растворяется, образуя UO2 или соли U4+ (при этом выделяется водород). С кислотами-окислителями (азотной, концентрированной серной) уран образует соответствующие соли уранила UO2 2+. С растворами щелочей уран не взаимодействует.[5]

При сильном встряхивании металлические частицы урана начинают светиться.[5]

4.Изотопы урана.

Радиоактивные свойства некоторых изотопов урана (выделены природные изотопы):

Таблица 2.

Массовое число

Период полураспада

Тип распада

234

2,45·105 лет

α

235

7,13·108 лет

α

236

2,39·107 лет

α

237

6,75 сут.

Β

238

4,47·109 лет

α

239

23,54 мин.

Β

240

14 час.

Β

[5]

Природный уран состоит из смеси трёх изотопов: 238U (изотопная распространённость 99,2745 %, период полураспада T1/2 = 4,468·109 лет), 235U (0,7200 %, T1/2 = 7,04·108 лет) и 234U (0,0055 %, T1/2 = 2,455·105 лет). Последний изотоп является не первичным, а радиогенным, он входит в состав радиоактивного ряда 238U.[5]

Радиоактивность природного урана обусловлена в основном изотопами 238U и 234U, в равновесии их удельные активности равны. Удельная активность изотопа 235U в природном уране в 21 раз меньше активности 238U.[5]

На данный момент известно 23 искусственных радиоактивных изотопа урана с массовыми числами от 217 до 242. Наиболее долгоживущий из них — 233U (T1/2 = 1,59·105лет) получается при облучении тория-232 нейтронами и способен к делению под воздействием тепловых нейтронов.[5]

Изотопы урана 238U и 235U являются родоначальниками двух радиоактивных рядов. Конечными элементами этих рядов являются изотопы свинца 206Pb и 207Pb.

В природных условиях распространены в основном изотопы 234U235U : 238U = 0,0054 : 0,711 : 99,283. Половина радиоактивности природного урана обусловлена изотопом 234U. Изотоп 234U образуется за счёт распада 238U. Для двух последних в отличие от других пар изотопов и независимо от высокой миграционной способности урана характерно географическое постоянство отношения  . Величина этого отношения в природных образованиях зависит от возраста урана. Многочисленные натурные измерения показали его незначительные колебания. Так в роллах величина этого отношения относительно эталона изменяется в пределах 0,9959 −1,0042, в солях — 0,996 — 1,005. В урансодержащих минералах (настуран, урановая чернь, циртолит, редкоземельные руды) величина этого отношения колеблется в пределах 137,30 — 138,51; причём различие между формами UIV и UVI не установлено; в сфене — 138,4. В отдельных метеоритах выявлен недостаток изотопа 235U. Наименьшая его концентрация в земных условиях найдена в 1972 г. французским исследователем Бужигесом в местечке Окло в Африке (месторождение в Габоне). Так, в природном уране содержится 0,720 % урана 235U, тогда как в Окло оно уменьшается до 0,557 %. Это послужило подтверждением гипотезы о наличии природного ядерного реактора, ведущего к выгоранию изотопа, высказанной Джорджем Ветриллом (George W. Wetherill) из Калифорнийского университета в Лос­-Анджелесе, Марком Ингрэмом (Mark G. Inghram) из Чикагского университета и Полом Курода (Paul K. Kuroda), химиком из Университета Арканзаса, ещё в 1956 г. описавшим процесс[14]. Кроме этого, в этих же округах найдены природные ядерные реакторы: Окелобондо, Бангомбе (Bangombe) и др. В настоящее время известно 17 природных ядерных реакторов.[5]