Подготовьтесь к сдаче ЕГЭ интересно и эффективно!
Как выглядит ядро урана? Строение атома урана. Электронное строение
104

Как выглядит ядро урана? Строение атома урана. Электронное строение

Содержание:





Предположительно, ядро урана (ранее ураний) образовано вследствие взрыва сверхновой: для образования элементов тяжелее железа нужны особые условия. В частности, мощнейший поток нейтронов. Уран (U) – наиболее известный и используемый радиоактивный химический элемент, без которого нынешняя цивилизация была бы совсем иной.

Как открыли деление урана

Француз Беккерель заинтересовался свойством свечения урановых солей при их облучении солнечным светом. Исходящее от соли излучение облучало фотопластинку и в кромешной тьме. После размещения между ними металлического листа потемнение светочувствительной пластины снизилось. Оказалось, что они образуются при делении ядра атома. Это альфа-лучи с небольшим количеством бета-излучения.

Позже, в 1930-х г., люди научились производить разложение ядра урана посредством его бомбардировки потоками нейтронов. Это стало началом добычи ядерной энергии. Одна её часть превращается в электрическую и применяется во благо общества, вторая – используется для создания ядерного оружия. 

Реакция деления ядра урана – процесс его распада на пару неравных частей. Неоптимальное соотношение в ядре протонов с нейтронами делает его нестабильным, вследствие чего извергает из себя α-частичку, пару нейтронов и протонов. Реже – β-квант с позитроном. Процесс сопровождается трансформацией нейтрона в протон. В первом случае образуется элемент, стоящий на две клеточки назад в таблице Менделеева (торий), во втором – на одну вперёд (нептуний).

Существует также:

  • Спонтанное разложение ядра урана – расщепление без внешнего влияния.
  • Кластерный распад – элемент самопроизвольно испускает частицы тяжелее альфа-излучения.

Также в результате ядерного деления (распада) ядра урана из него после получения нейтрона образуется пара химических элементов, стоящих до него. К примеру, барий с криптоном либо свинец с неоном.

Образуется U-235 вследствие следующих процессов:

  • Альфа-расщепления тория 231.
  • Бета-распада ядра проактиния (нуклид 235).
  • K-захвата нептунием (нуклид 235).

При распаде U-235 высвобождается до 8 нейтронов, которые могут вызвать дальнейшее деление образовавшегося ядра. Этот процесс называют цепной ядерной реакцией.



Строение атома урана

Ураний относится к радиоактивным металлам, его наиболее распространённый изотоп – уран-238, реже встречается нуклид с числом 235. Атом представлен положительно заряженным ядром (+92) – в нём 92 протона, 146 нейтронов.

Строение атома урана

Внутри движется 92 электрона. Их орбиты соответствуют следующей конфигурации.

1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p65f36d17s2



Добыча урана

В руде преобладает уран-238 – около 99,4%, остальная масса приходится на 235-й изотоп. Последний применяется для создания оружия. Различают три метода добычи химического элемента:

  • Открытый – когда руда находится рядом с поверхностью земли. Рудное тело раскапывается, экскаваторы грузят руду в самосвалы. Они отвозят сырье на перерабатывающий комбинат.

  • Подземный – актуален при глубоком залегании богатых ураном рудных пластов. Проделывается вертикальная шахта, в которой бурятся горизонтальные ответвления, где и добывается ураносодержащая руда. Породу поднимают лифтами и доставляют на переработку.

  • Поземное выщелачивание – вокруг рудника сверлят шахты, обычно в виде шестиугольника, в них под давлением закачивают серную кислоту, а насыщенный урановыми солями раствор выкачивают на поверхность. Соли собираются на специальной смоле, полученный материал проходит многоступенчатую очистку.

В двух первых случаях породу также выщелачивают кислотой, выделяют раствор урана и очищают его.

Поделитесь в социальных сетях:
24 июля 2022, 09:06


Как вы считаете, материал был полезен?

Для оценки комментариев необходимо «войти на сайт».
×
×