• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Uran wzbogacony


    UWAGA: TA PODSTRONA MOŻE ZAWIERAĆ TREŚCI PRZEZNACZONE TYLKO DLA OSÓB PEŁNOLETNICH



    Przeczytaj także...
    Uran zubożony - uran składający się głównie z izotopu uranu-238 (U-238), a zawierający mniej niż w naturalnym uranie izotopu 235 uranu.Rozdzielanie izotopów – proces mający na celu uzyskanie czystego izotopu pierwiastka lub wzbogacenie pierwiastka w dany izotop. W procesie tym największe znaczenie mają metody mające na celu wzbogacanie uranu do celów energetycznych i militarnych. Do rozdzielania izotopów stosuje się zwykle metody fizyczne, bazujące głównie na różnicy mas izotopów. Metody chemiczne są rzadziej stosowane ze względu na to, że właściwości chemiczne izotopów są zbliżone. Uzyskanie pożądanego stopnia wzbogacenia zwykle wymaga stosowania procesów wielostopniowych.
    Reaktor ciężkowodny (ang. heavy water reactor) - rodzaj reaktora jądrowego, w którym rolę moderatora i chłodziwa pełni woda ciężka. Najpopularniejszą na świecie tego typu konstrukcją jest reaktor CANDU opracowany w Kanadzie.

    Wzbogacony uranuran, który zawiera znacznie większą ilość izotopu U niż uran występujący naturalnie, uzyskuje się go w procesie rozdzielania izotopów zwanego też wzbogacaniem uranu. Naturalny uran zawiera głównie izotop U, a U stanowi około 0,72% jego masy. Uran 235 jest jedynym izotopem występującym w naturze ulegającym rozszczepieniu pod wpływem neutronów termicznych.

    Izotopy – odmiany pierwiastka chemicznego różniące się liczbą neutronów w jądrze atomu (z definicji atomy tego samego pierwiastka mają tę samą liczbę protonów w jądrze). Izotopy tego samego pierwiastka różnią się liczbą masową (łączną liczbą neutronów i protonów w jądrze), ale mają tę samą liczbę atomową (liczbę protonów w jądrze).Technologia – metoda przygotowania i prowadzenia procesu wytworzenia lub przetwarzania jakiegoś dobra (także informacji). Technologia może oznaczać konkretny proces (np. technologia klejenia, technologia malowania).

    Wzbogacony uran jest kluczowym elementem reaktora jądrowego i broni jądrowej.

    Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej kontroluje obrót wzbogaconym uranem oraz technologiami niezbędnymi do jego uzyskania w celach zapewnienia bezpieczeństwa jego produkcji, użytkowania, przetwarzania oraz rozpowszechniania.

    Izotop U odrzucany w czasie procesu wzbogacania jest znany jako uran zubożony, zachowujący wysoką gęstość. Używany w zastosowaniach wymagających materiałów wysokiej gęstości np. do produkcji podkalibrowych pocisków przeciwpancernych.

    Tlenki uranu – grupa nieorganicznych związków chemicznych uranu z tlenem. Uran tworzy związki na różnym stopniu utlenienia, jednak najczęściej spotykane to:Neutrony termiczne to neutrony o energii kinetycznej porównywalnej z energią ruchu cieplnego w temperaturze zbliżonej do pokojowej T = 295 K, jest to energia równa

    Szacuje się, że na Ziemi istnieje (1997 r.) około 2000 ton wysoko wzbogaconego uranu, wyprodukowanego głównie do broni jądrowej, reaktorów jądrowych okrętów i w mniejszych ilościach do reaktorów badawczych.

    Rodzaje wzbogaconego uranu[ | edytuj kod]

    Uran wysoko wzbogacony[ | edytuj kod]

    Blok wysoko wzbogaconego uranu

    Uran wysoko wzbogacony (HEU, z ang. highly enriched uranium) zawiera >20% izotopów U i U. Materiał rozszczepialny w broni jądrowej zwykle zawiera 85% lub więcej U i jest określany jako bojowy, w odróżnieniu od uranu o zawartości 20% U, nazywanego użyteczny do zastosowania militarnego, nieefektywnego z punktu widzenia zastosowań militarnych, ale umożliwiającego skonstruowanie bomby jądrowej. Pomimo znacznie większej masy krytycznej, istnieje teoretyczna możliwość wywołania eksplozji jądrowej z użyciem uranu zawierającym poniżej 20% U. Wraz ze zmniejszeniem stopnia wzbogacenia rośnie masa krytyczna uranu, w układzie bez moderacji neutronów dążąc do nieskończoności dla 6%. W eksperymentach nad wzbogacaniem uzyskano uran wzbogacony do ponad 97%.

    Masa krytyczna materiału rozszczepialnego – minimalna masa, w której reakcja rozszczepienia przebiega w sposób łańcuchowy, czyli każde jedno rozszczepienie jądra atomowego inicjuje dokładnie jedno następne rozszczepienie. W masie mniejszej od masy krytycznej reakcja zainicjowana rozszczepieniem spontanicznym zaniknie, w masie większej od masy krytycznej reakcja będzie przebiegała w sposób lawinowy, tzn. jedno rozszczepienie wywoła więcej niż jedno rozszczepienie.Reaktor jądrowy – urządzenie, w którym przeprowadza się z kontrolowaną szybkością reakcje jądrowe; na obecnym etapie rozwoju nauki i techniki są to przede wszystkim reakcje rozszczepienia jąder atomowych. Reakcje te mają charakter łańcuchowy – produkty reakcji (w tym głównie neutrony) mogą zainicjować kilka następnych. Aby uniknąć lawinowego wzrostu szybkości reakcji, reaktor dzieli się na strefy wypełnione na przemian paliwem, chłodziwem oraz moderatorem, czyli substancją spowalniającą neutrony. Szybkość reakcji kontrolowana jest m.in. przez zmianę wzajemnego położenia lub proporcji tych składników, a także przez wprowadzanie dodatkowych substancji pochłaniających lub spowalniających neutrony, zawartych w tzw. prętach regulacyjnych (służących do normalnej regulacji parametrów reakcji) oraz prętach bezpieczeństwa (stosowanych do awaryjnego wyłączania reaktora). Substancjami używanymi do pochłaniania neutronów termicznych są m.in. bor i kadm, natomiast jako moderatorów używa się m.in. berylu, grafitu, a także wody, pełniącej równocześnie rolę chłodziwa.

    Uran wysoko wzbogacony jest także stosowany jako paliwo w reaktorach szybkich neutronów, a także jako paliwo do reaktorów okrętów podwodnych (50–90% U). Pierwszy prototypowy reaktor szybkich neutronów do zastosowań komercyjnych "Fermi-1" wymaga paliwa wzbogaconego do 26,5% U.

    Uran nisko wzbogacony[ | edytuj kod]

    Uran nisko wzbogacony (LEU, z ang. low-enriched uranium), zawierający poniżej 20% izotopu U, stosowany jest w najbardziej rozpowszechnionych reaktorach wodnych. Stosowane w nich wzbogacenie paliwa waha się w granicach między 3 a 5% U. W reaktorach badawczych stosuje się uran zawierający 12–19,75% U.

    Amunicja przeciwpancerna – termin określający ogół pocisków artyleryjskich, rakiet, min, granatów oraz pocisków wystrzeliwanych z broni strzeleckiej przeznaczonych do rażenia celów opancerzonych - czołgów, opancerzonych wozów bojowych oraz umocnień. Celem tego rodzaju pocisków jest przebicie jak najmocniejszego pancerza. Głównym czynnikiem rażącym większości rodzajów amunicji przeciwpancernej jest ich energia kinetyczna.Pocisk podkalibrowy – pocisk przeciwpancerny zbudowany z osłony, która odpada po opuszczeniu lufy oraz z rakietokształtnego rdzenia z bardzo twardego materiału, zazwyczaj jest to zubożony uranu lub wolfram. Pociski podkalibrowe najczęściej używane są armatach czołgowych do niszczenia pojazdów pancernych. Osiągają one prędkość nawet do 1800 m/s (6480 km/h), a zgromadzona w związku z tym ich energia kinetyczna pozwala na przebicie pancerza rdzeniem pocisku. Wewnątrz kadłuba pocisk rozpryskuje się rażąc załogę atakowanego pojazdu.
    "Yellowcake" – preparat uranu nisko wzbogaconego zawierający tlenki uranu – paliwo do reaktora LWR

    Uran nieznacznie wzbogacony[ | edytuj kod]

    Uran nieznacznie wzbogacony (SEU, z ang. slightly enriched uranium) zawiera 0,9–2% izotopu U. Został on wprowadzony w późniejszym czasie, w miejsce uranu naturalnego używanego w niektórych reaktorach ciężkowodnych np. CANDU. Niewielkie wzbogacenie ułatwia sterowanie reaktorem, poprawiając bezpieczeństwo i zwiększając elastyczność operacyjną. Koszty uzyskania takiego paliwa są niższe z powodu konieczności małego wzbogacenia uranu. Pozwala to obniżyć ogólny koszt paliwa oraz zagospodarowania niewielkich ilości powstających odpadów.

    Wirówka wzbogacająca – szybkoobrotowa wirówka, w której pod wpływem sił odśrodkowych następuje rozdzielenie gazowych związków izotopów uranu (fluorek uranu) UF6 oraz UF6.Yellowcake (dosł. "żółte ciasto") – potoczna nazwa półproduktu otrzymywanego w trakcie obróbki rud uranu. Nazwa pochodzi od charakterystycznego zabarwienia sproszkowanego produktu uzyskiwanego tradycyjnymi metodami.

    Uran odzyskany[ | edytuj kod]

    Uran odzyskany – rodzaj nieznacznie wzbogaconego uranu uzyskanego w wyniku przetwarzania wypalonego paliwa stosowanego w reaktorach wodnych. Zużyte paliwo zawiera więcej U niż uran naturalny i może być tym samym używany w reaktorach wymagających uranu naturalnego.

    Broń jądrowa – rodzaj broni masowego rażenia wykorzystującej wewnątrzjądrową energię wydzielaną podczas niekontrolowanej łańcuchowej reakcji rozszczepienia jąder ciężkich pierwiastków (uranu i plutonu – broń atomowa) lub reakcji termojądrowej syntezy lekkich pierwiastków z wodoru – bomba wodorowa – o sile wybuchu znacznie większej od broni atomowej. Podobnie do każdego innego rodzaju broni, broń jądrowa jest trudna do jednoznacznego zdefiniowania. Według jednak amerykańskiego Departamentu Obrony, bronią jądrową jest kompletne urządzenie w jego zamierzonej ostatecznej konfiguracji, które po zakończeniu procedur i procesów uzbrojenia, fuzji oraz sekwencji odpalenia, zdolne jest do produkcji zamierzonej reakcji nuklearnej oraz uwolnienia energii.Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej (MAEA), International Atomic Energy Agency (IAEA) – organizacja pracująca na rzecz bezpiecznego i pokojowego wykorzystania energii jądrowej.

    Zobacz też[ | edytuj kod]

  • wirówka wzbogacająca
  • Przypisy[ | edytuj kod]

    1. Thomas B. Cochran, Safeguarding Nuclear Weapon-Usable Materials in Russia, Proceedings of International Forum on Illegal Nuclear Traffic, 12 czerwca 1997 [zarchiwizowane z adresu 2015-03-01].
    2. Overview – International Panel on Fissile Materials. W: Fissilematerials.org [on-line]. [dostęp 2013-11-17].
    3. R.D. Mosteller. Detailed Reanalysis of a Benchmark Critical Experiment: Water-Reflected Enriched-Uranium Sphere. „Los Alamos technical paper” (ang.). 
    Produkcja - wszelka działalność ludzka, której celem jest wytwarzanie określonych dóbr materialnych, przynoszących zyski producentowi i zaspokajająca potrzeby społeczne. Natomiast produkcja wyrobów jest to działalność polegająca na wydobywaniu surowców mineralnych bądź przetwarzaniu surowców i materiałów na wyroby gotowe.Reaktor wodny ciśnieniowy, w skrócie PWR (ang. Pressurized Water Reactor) – reaktor jądrowy, w którym moderatorem jest zwykła (lekka) woda pod ciśnieniem ok. 15 MPa. Woda spełnia jednocześnie funkcję czynnika roboczego – chłodziwa rdzenia reaktora.




    Warto wiedzieć że... beta

    CANDU (ang. Canadian Deuterium Uranium) – opracowany w Kanadzie ciężkowodny reaktor ciśnieniowy (PHWR), w którym rolę moderatora i chłodziwa pełni ciężka woda.
    Reaktor prędki, reaktor na prędkich neutronach (i jego podtyp reaktor powielający) – reaktor, w którym nie ma moderatora, ponieważ reakcje rozszczepienia wywoływane są przez neutrony prędkie. Jako paliwo jądrowe stosuje się w nich mieszaninę tlenków plutonu i uranu. Paliwo jądrowe musi być silniej wzbogacone, niż paliwo dla reaktorów powolnych. W czasie pracy reaktora z normalnie nieużytecznego izotopu uranu U powstają, w procesie pochłonięcia neutronów i następujących rozpadów beta izotopy plutonu (głównie Pu). Pluton może zostać następnie wydzielony i użyty ponownie jako paliwo. Reaktor powielający to reaktor, który wytwarza w ten sposób więcej plutonu, niż go zużywa.
    Uran (U, łac. uranium) – pierwiastek chemiczny z grupy aktynowców w układzie okresowym. Wśród pierwiastków występujących naturalnie na Ziemi ma największą liczbę atomową – 92 (nie licząc śladowych ilości Np i Pu).

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.019 sek.