Уран

Общая информация.

Уран (U) является металлом с атомным номером 92. Его атомный вес составляет 238,029 единицы, а сам элемент относится к классу радиоактивных веществ третьей группы. Отличительной особенностью урана является его достаточно высокая плотность. Так, одинаковые по своему объёму изделия из данного металла и железа будут иметь разницу двух с половиной кратную разницу в массе.

В природе уран встречается в виде смеси из трёх изотопов: 238U, 235U и 234U. Стоит отметить тот факт, что первое соединение имеет наибольшую массовую долю, составляющую более 99 процентов от общего состава. На данный момент, учёными открыто 23 искусственных изотопа, каждый из которых имеет своё массовое число и период полураспада.

История элемента.

Уран был открыт химиком из Германии Мартином Генрихом Клапротом в 1789 году. Элемент получил своё название в честь планеты, которая была найдена за несколько лет до этого. Длительное время после этого уран практически не вызывал интереса со стороны исследователей, поскольку не находил практического применения. В 874 году уран снова вызвал интерес, на этот раз, у Д. И. Менделеева. После изучения свойств элемента, он занял своё текущее положение в таблице. Стоит отметить тот факт, что промышленная переработка урановых руд стала проводиться только в 1898 году. Это было связано с открытием радиоактивности, что побудило использовать данный металл в некоторых специализированных областях.

Когда в 1939 году американские исследователи открыли способность урана делиться, началось крупномасштабная добыча и переработка. На протяжении последних шестидесяти лет этот элемент используется в качестве основного ядерного топлива. Например, определенный процент производимой электроэнергии основывается именно на ядерных реакциях.

Биологические свойства.

Следует отметить, что уран широко встречается в биологической среде, хоть и присутствует в минимальных количествах. В некоторых организмах и растениях данный элемент присутствует в более высокой концентрации, чем в других. Особенно, следует выделить водоросли, а также грибы, которые считаются природными аккумуляторами тяжёлых элементов из окружающей среды. При попадании урана в организм человека или животного, распределение происходит неравномерно. Особенности тканей приводят к различной концентрации, что, в немалой степени, зависит от способностей к выведению тяжёлых металлов. Несмотря на повсеместное присутствие, наличие урана в чрезмерных концентрациях смертельно опасно для живых существ. Излучение негативно влияет на ДНК клетки и приводит к возникновению дефектов в ней.

Геологические данные об уране.

Как показывают многочисленные данные геологических изысканий, а также исследований земной коры, уран относительно широко представлен. Так, его содержание в толщах пород гораздо выше, чем серебра, золота или других металлов. Общее количество составляет три сотых процента от всего объёма земной коры. Ввиду достаточно высокой массы, в верхнем двадцатикилометровом слое содержится только порядка 1000 тонн данного вещества. При этом, процентный состав урана от породы к породе весьма различается. На всей территории планеты существует относительно небольшое количество месторождений, в которых порода имеет достаточное содержание данного металла, чтобы можно было начать выработку. Ввиду того, что уран имеет тенденцию к распаду, его количество постоянно уменьшается.

Применение в современном мире.

Как уже упоминалось выше, современная ядерная энергетика немыслима без того, чтобы осуществлять свою работу на другом элементе. В большом количестве государств, уран занимает первую строчку в графе стратегических материалов. Если рассматривать энергетику крупнейших государств, то доля ядерной составляющей колеблется от пяти до пятидесяти процентов.

Наиболее известным применением урана считается использование его в военной промышленности. Именно из данного элемента изготавливается самое разрушительное оружие, созданное человечеством. Если рассматривать применение урана в исследованиях, то на основе данного элемента строится наиболее эффективный метод определения возраста минералов, используемый в геологии.