«Ուրան (տարր)»–ի խմբագրումների տարբերություն

Փոխել հղումները
Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Դիտել պատմությունը
← Նախորդ տարբՀաջորդ տարբ →
Content deleted Content added
ՎիզուալԵլատեքստ
չ Լավ/Ընտրյալ հոդվածի կամ ցանկի կաղապարների հեռացում: Այժմ Վիքիշտեմարանից է գալիս։, ջնջվեց: {{Link FA|en}} (4), {{Link GA|cs}}
No edit summary
Տող 1. Տող 1.
{{Քիմիական տարր
{{վիքիֆիկացում}}[[Պատկեր:U-TableImage.png|մինի|Ուրան]]
| անվանում =Ուրան / Uranium (U)
{{Նշան|U}}
| համար = 92
| սիմվոլ = U
| վերևից =
| ներքևից =
| խումբ = 3
| պարբերություն = 7
| բլոկ =
| արտաքին տեսք =[[Պատկեր:HEUraniumC.jpg|200px]]<br />Սպիտակ, ծանր արծաթափայլ, կռելի մետաղ
| պատկեր =
| ատոմային զանգված =238,02891(3)<ref name="iupac atomic weights">{{статья|автор=Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu.|заглавие=Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report)|ссылка=http://iupac.org/publications/pac/85/5/1047/|язык=en|издание=[[Pure and Applied Chemistry]]|թվական=2013|том=85|номер=5|страницы=1047-1078|doi=10.1351/PAC-REP-13-03-02}}</ref>
| կոնֆիգուրացիա =[Rn] 5f<sup>3</sup> 6d<sup>1</sup> 7s<sup>2</sup>
| էլեկտրոնային թաղանթ =
| ատոմի շառավիղ = 138
| կովալենտային շառավիղ = 142
| Վան-դեր-Վալսի շառավիղ =
| իոնի շառավիղ = (+6e) 80 (+4e) 97
| էլեկտրաբացասականություն = 1,38
| էլեկտրոդային պոտենցիալ = U←U<sup>4+</sup> -1,38В <br />U←U<sup>3+</sup> -1,66В <br />U←U<sup>2+</sup> -0,1В
| օքսիդացման աստիճան = 6, 5, 4, 3
| իոնիզացման էներգիա 1 = 686,4(7,11)
| իոնիզացման էներգիա 2 =
| իոնիզացման էներգիա 3 =
| ֆազ =
| խտություն = 19,05
| խտություն2 =
| խտություն3 =
| խտություն հջ =
| հալման ջերմաստիճան = 1405,5
| եռման ջերմաստիճան = 4018
| կրիտիկական կետ Կ =
| հալման ջերմունակություն =
| հալման ջերմունակություն2 =
| գոլորշիացման ջերմունակություն =
| ջերմունակություն =27,67<ref name="ХЭ">{{ռուսերեն գիրք
|автор = Редкол.:Зефиров Н. с. (гл. ред.)
|ժаվրկть =
|заглавие = Химическая энциклопедия: в 5 т
|оригинал =
|վրկվրկылка =
|ответվրկтвенный =
|издание =
|меվրկто = Москва
|издательվրկтво = Большая Российская энциклопедия
|թվական = 1999
|том = 5
|վրկтраницы = 487
|վրկтраниц =
|վրկерия =
|isbn =
|тираж =
}}
</ref>
| ջերմունակություն2 =
| մոլային ծավալ = 12,5
| հագեցած գոլորշի =
| ճնշում հգ 1 =
| ճնշում հգ 10 =
| ճնշում հգ 100 =
| ճնշում հգ 1 k =
| ճնշում հգ 10 k =
| ճնշում հգ 100 k =
| բյուրեղացանցի կառուցվածք = օրթոռոմբադրային
| բյուրեղացանցի տվյալներ = a=2,854 b=5,870 c=4,955<ref>[http://www.webelements.com/uranium/crystal_structure.html WebElements Periodic Table of the Elements | Uranium | crystal structures<!-- Заголовок добавлен ботом -->]</ref>
| C/a հարաբերություն =
| Դեբայի ջերմաստիճան =
| մագնիսական կառուցվածք =
| տեսակարար դիմադրություն =
| ջերմահաղորդականություն = 27,5
| ջերմաստիճանահաղորդականություն =
| ջերմային ընդարձակում =
| ձայնի արագություն =
| Յունգի մոդուլ =
| CAS համար =
| արգելվող գոտի =
| իզոտոպներ =
| իզոտոպներ լրացումներ =
}}


{{Պարբերական համակարգի տարր|align=center|fontsize=100%|number=92}}
'''Ուրան''', քիմիական տարր է, որի նշանն է ''U'' և ատոմային թիվը՝ 92


'''Ուրան''' ({{lang-lat|''Uranium''}}, հին անվանումը՝ ուրանիում<ref>[http://slovari.yandex.ru/dict/ushakov/article/ushakov/20/us497615.htm Уран] в [http://slovari.yandex.ru/dict/ushakov Толковом словаре русского языка под ред. Ушакова]</ref>), [[տարրերի պարբերական համակարգ]]ի 7-րդ պարբերության 3-դ խմբի [[ռադիոակտիվ տարր]], կարգահամարը՝ 92, ատոմական զանգվածը՝ 238,029։ p-տարր է, պատկանում է [[Ակտինիդներ|ակտինոիդներ]]ի շարքին, ատոմի արտաքին էլեկտրոնային թաղանթների կառուցվածքն է 7s<sup>2</sup> 6d<sup>1</sup> 5f<sup>3</sup>։ К, L, M և N թաղանթները լրացված են։ Ուրանը սպիտակ, արծաթափայլ, կռելի մետաղ է։
Ուրանը սպիտակ, արծաթափայլ գույն ունեցող կռելի մետաղ է։ Այն դեռևս վաղուց օգտագործվել է մարդկանց կողմից։

Այս քիմիական տարրը մեծ նշանակություն ունի. 20-րդ դարի բոլոր խոշոր հայտնագործությունների «մասնակիցն» է, դարձել է միջուկային ֆիզիկայի և ատոմային էներգետիկայի հիմքը, հսկայական քանակությամբ էներգիա անջատելու հատկության շնորհիվ ձեռք է բերել ռազմավարական նշանակություն, ինչը մեծ ազդեցություն ունի նաև միջազգային քաղաքականության վրա։
== Պատմություն ==
Ուրանի բնական միացություններն օգտագործվում են շատ վաղ ժամանակներից։ [[Հին Հռոմ]]ի պեղումներում գտնվել են ուրանի աղերով գունավորված ապակիներ։ Ուրանը (ՍO<sub>2</sub>-ի տեսքով) հայտնաբերել է գերմանացի քիմիկոս Մ․ Կլապրոտը ([[1789]])։ Մետաղական ուրանը աոաջինն ստացել է ֆրանսիացի քիմիկոս Է․ Պելիգոն (1841) ({{lang-en|E․ Peligot}}, 1811–1890)։

[[1789]] թվականին գերմանացի քիմիկոս Մ. Կլապրոտը սաքսոնյան խեժահանքից առանձնացրել է դեղնավունից մինչև սև գույնի մետաղական մի նյութ և, այն համարելով ինքնուրույն տարր, անվանել է ուրան՝ [[1781]] թվականի հայտնաբերված համանուն մոլորակի անունով։
1841 թվականին ֆրանսիացի քիմիկոս Է. Պելիգոն պարզեց, որ Կլապրոտի ստացած նյութը ոչ թե մաքուր ուրանն է, այլ նրա թթվածնային միացությունը (UO<sub>2</sub>), և ինքն առաջին անգամ անջատեց մոխրապողպատավուն մետաղական ուրանը։
Ուրանից են պատրաստվել 1945 թ. ճապոնական Հիրոսիմա և Նագասակի քաղաքների վրա նետված (աշխարհում առաջին անգամ) ատոմային ռումբերը։
Ուրանի մանրամասն ուսումնասիրությունն սկսվել է 1896 թվականից, երբ ֆրանսիացի ֆիզիկոս Ա. Բեքերելը հայտնագործեց ճառագայթաակտիվությունը։ Նա բացահայտեց, որ, անկախ արտաքին ներգործությունից, ուրանի ատոմներն արձակում են թափանցող ճառագայթներ։ Միաժամանակ պարզվեց, որ ճառագայթման ուժգնության առումով խեժահանքն ավելի ակտիվ է, քան մաքուր ուրանը, որի պատճառը, ինչպես ցույց տվեցին [[Մարի Կյուրի|Մարի]] և [[Պիեռ Կյուրի|Պիեռ Կյուր]]իները, նրա մեջ պարունակվող ավելի ճառագայթաակտիվ տարրերի՝ այդ ժամանակ անհայտ [[ռադիում]]ի և [[պոլոնիում]]ի առկայությունն է։
1789թ. գերմանացի քիմիկոս Մ. Կլապրոտը սաքսոնյան խեժահանքից առանձնացրել է դեղնավունից մինչև սև գույնի մետաղական մի նյութ և, այն համարելով ինքնուրույն տարր, անվանել է ուրան՝ 1781թ. հայտնաբերված համանուն մոլորակի անունով։
[[1934]] թվականին իտալացի ֆիզիկոս Է. Ֆերմին ուրանի ատոմները [[նեյտրոններ]]ով ռմբակոծելիս նկատեց, որ առաջանում են նոր ճառագայթաակտիվ նյութեր, և անջատվում է հսկայական քանակության էներգիա։ Հաստատվեց նաև ուրանի ատոմի ճեղքման փաստը, միաժամանակ բացահայտվեց, որ այդ ճեղքումն ունի շղթայական բնույթ՝ կարող է ինքն իրեն շարունակվել։ Իսկ [[1939]] թվականին ռուս գիտնականներ Կ. Պետրժակն ու Գ. Ֆլերովը բացահայտեցին ուրանի ինքնակամ տրոհման երևույթը։
1841թ. ֆրանսիացի քիմիկոս Է. Պելիգոն պարզեց, որ Կլապրոտի ստացած նյութը ոչ թե մաքուր ուրանն է, այլ նրա թթվածնային միացությունը (UO2), և ինքն առաջին անգամ անջատեց մոխրապողպատավուն մետաղական ուրանը։
1930-ական թվականներին այդ խոշոր հայտնագործությունները դարձան միջուկային ֆիզիկայի զարգացման ու ատոմային էներգետիկայի ստեղծման հիմքը։ Մինչև ռադիոակաիվության՝ հայտնաբերումը ուրանը խիստ սահմանափակ կիրառություն ունեցող տարր էր (միացություններն օգտագործվում էին ներկեր և գունավոր ապակի ստանալու համար)։ Միջուկային տրոհումը հայտնաբերվելուց հետո ուրանը դարձավ հիմնական միջուկային վառելիք և նրա արտադրությունը խիստ աճեց ([[1942]] թվականից)։
Ուրանի մանրամասն ուսումնասիրությունն սկսվել է 1896թ., երբ ֆրանսիացի ֆիզիկոս Ա. Բեքերելը հայտնագործեց ճառագայթաակտիվությունը։ Նա բացահայտեց, որ, անկախ արտաքին ներգործությունից, ուրանի ատոմներն արձակում են թափանցող ճառագայթներ։ Միաժամանակ պարզվեց, որ ճառագայթման ուժգնության առումով խեժահանքն ավելի ակտիվ է, քան մաքուր ուրանը, որի պատճառը, ինչպես ցույց տվեցին Մարի և Պիեռ Կյուրիները, նրա մեջ պարունակվող ավելի ճառագայթաակտիվ տարրերի՝ այդ ժամանակ անհայտ ռադիումի և պոլոնիումի առկայությունն է։

Այն դեռևս վաղուց օգտագործվել է մարդկանց կողմից։ Այս քիմիական տարրը մեծ նշանակություն ունի. 20-րդ դարի բոլոր խոշոր հայտնագործությունների «մասնակիցն» է, դարձել է միջուկային ֆիզիկայի և ատոմային էներգետիկայի հիմքը, հսկայական քանակությամբ էներգիա անջատելու հատկության շնորհիվ ձեռք է բերել ռազմավարական նշանակություն, ինչը մեծ ազդեցություն ունի նաև միջազգային քաղաքականության վրա։
Ուրանից են պատրաստվել [[1945]] թվականի ճապոնական [[Հիրոսիմա]] և [[Նագասակի]] քաղաքների վրա նետված (աշխարհում առաջին անգամ) [[ատոմային ռումբ]]երը։
1934թ. իտալացի ֆիզիկոս Է. Ֆերմին ուրանի ատոմները նեյտրոններով ռմբակոծելիս նկատեց, որ առաջանում են նոր ճառագայթաակտիվ նյութեր, և անջատվում է հսկայական քանակության էներգիա։ Հաստատվեց նաև ուրանի ատոմի ճեղքման փաստը, միաժամանակ բացահայտվեց, որ այդ ճեղքումն ունի շղթայական բնույթ՝ կարող է ինքն իրեն շարունակվել։ Իսկ 1939թ. ռուս գիտնականներ Կ. Պետրժակն ու Գ. Ֆլերովը բացահայտեցին ուրանի ինքնակամ տրոհման երևույթը։

== Բնության մեջ ==
1930-ական թվականներին այդ խոշոր հայտնագործությունները դարձան միջուկային ֆիզիկայի զարգացման ու ատոմային էներգետիկայի ստեղծման հիմքը։
[[Պատկեր:Kernspaltung.svg|thumb|left|<sup>235</sup>U տրոհման սխեման]]
Ուրանի պարունակությունը երկրակեղևում մեծ է՝ մոտ 3.10-4 %, և նրա էներգիան մոտ միլիոն անգամ գերազանցում է օգտագործվող ու մինչև այժմ հետախուզված այրվող հանքաքարերի պաշարները։
Ուրանի պարունակությունը երկրակեղևում մեծ է՝ մոտ 3•10<sup>-4</sup> %, և նրա էներգիան մոտ միլիոն անգամ գերազանցում է օգտագործվող ու մինչև այժմ հետախուզված այրվող հանքաքարերի պաշարները։ Գրանիտային շերտի և նստվածքային թաղանթի բնորոշ [[տարրեր]]ից է։

Ուրանը բնության մեջ տարածված է շուրջ 200 հանքատեսակների ձևերով, որոնցից առավել հայտնի են նրա խեժահանքը (նաստուրան՝ U3O8, որը կոչվում է նաև ուրանի խաբուսիկ)։ Ուրանի խոշոր հանքավայրեր կան Կանադայում, Ռուսաստանում, Հարավաֆրիկյան Հանրապետությունում, ԱՄՆ-ում, Ավստրալիայում, Ֆրանսիայում։ Բնական ռեակտորների համար պիտանի է միայն 235U իզոտոպը, իսկ 238U -ը միջուկային վառելիք է ծառայում բարդ ռեակտորների համար։ Մաքուր 235U-ը կամ նրանով հարստացված մետաղը խառնում են մոլիբդենի հետ, որը նրան հաղորդում է ամրություն ու կայունություն, և նոր միայն այդ համաձուլվածքից պատրաստում են միջուկային ռեակտորների ձողեր։
Նրա պարունակությունը մեծ է հրաբխային թթու ապարներում (3,5•10<sup>-4</sup> %), [[կավ]]երում և թերթաքարերում (3,2•10<sup>-4</sup> %)։ Հայտնի են ուրանի մոտ 100 միներալներ, որոնցից արդյունաբերական նշանակություն ունեն 12-ը։ Ուրանիի պարունակությունը [[երկրակեղև]]ում աստիճանաբար պակասում է, քայքայման հետևանքով անջատվող էներգիան երկրի ընդերքի ջերմության հիմնական աղբյուրն է։

Ուրանը բնության մեջ տարածված է շուրջ 200 հանքատեսակների ձևերով, որոնցից առավել հայտնի են նրա խեժահանքը (նաստուրան՝ U<sup>3O8</sup>, որը կոչվում է նաև ուրանի խաբուսիկ)։

Բնական ռեակտորների համար պիտանի է միայն <sup>235</sup>U իզոտոպը, իսկ <sup>238</sup>U -ը միջուկային վառելիք է ծառայում բարդ ռեակտորների համար։ Մաքուր <sup>235</sup>U-ը կամ նրանով հարստացված մետաղը խառնում են [[մոլիբդեն]]ի հետ, որը նրան հաղորդում է ամրություն ու կայունություն, և նոր միայն այդ համաձուլվածքից պատրաստում են միջուկային ռեակտորների ձողեր։
Ի տարբերություն սովորական վառելիքի, որը հնոցներում այրվում է մինչև վերջ, միջուկային վառելիքի միայն չնչին մասն է ծախսվում, ինչը, սակայն, բավական է, որպեսզի ռեակտորի ջերմատվիչ տարրը «աղտոտվի» միջուկային ռեակցիայի ընթացքում առաջացող նյութերով (դրանք սովորաբար շատ արժեքավոր են և ոսկուց թանկ են ավելի քան տասն անգամ)։
Ի տարբերություն սովորական վառելիքի, որը հնոցներում այրվում է մինչև վերջ, միջուկային վառելիքի միայն չնչին մասն է ծախսվում, ինչը, սակայն, բավական է, որպեսզի ռեակտորի ջերմատվիչ տարրը «աղտոտվի» միջուկային ռեակցիայի ընթացքում առաջացող նյութերով (դրանք սովորաբար շատ արժեքավոր են և ոսկուց թանկ են ավելի քան տասն անգամ)։
Տող 28. Տող 116.
Մետաղական ուրանը և նրա համաձուլվածքներն օգտագործվում են որպես միջուկային վառելիք։
Մետաղական ուրանը և նրա համաձուլվածքներն օգտագործվում են որպես միջուկային վառելիք։
Ուրանի չնչին (10-5–10-8%) քանակություններ են պարունակվում բուսական և կենդանական հյուսվածքներում։ Սնկերի ու ջրիմուռների որոշ տեսակներ ուրանի կուտակիչներ են։ Ուրանը մարդու օրգանիզմ է թափանցում սննդի, ջրի հետ և արտազատվում է մեզի, կղանքի ու մազերի հետ։ Մարդու օրգանիզմում ուրանը կուտակվում է հիմնականում փայծաղում և մազերում։ Ուրանի թունավոր ներգործությունը պայմանավորված է նրա ճառագայթաակտիվությամբ և քիմիական հատկություններով։ Թունավորման հիմնական նշանները երիկամների, լյարդի, ստամոքսաղիքային համակարգի ախտահարումներն են։
Ուրանի չնչին (10-5–10-8%) քանակություններ են պարունակվում բուսական և կենդանական [[հյուսվածքներ]]ում։ [[Սնկեր]]ի ու [[ջրիմուռներ]]ի որոշ տեսակներ ուրանի կուտակիչներ են։ Ուրանը մարդու օրգանիզմ է թափանցում սննդի, ջրի հետ և արտազատվում է մեզի, կղանքի ու մազերի հետ։ Մարդու օրգանիզմում ուրանը կուտակվում է հիմնականում փայծաղում և մազերում։ Ուրանի թունավոր ներգործությունը պայմանավորված է նրա ճառագայթաակտիվությամբ և քիմիական հատկություններով։ Թունավորման հիմնական նշանները [[երիկամներ]]ի, [[լյարդ]]ի, ստամոքսաղիքային համակարգի ախտահարումներն են։


{| class="wikitable"
* [[Պարբերական աղյուսակ]]
!Միներալ
!Միներալների հիմնական կառուցվածքը
!Ուրանի պարունակությունը, %
|-
|[[Ուրանիտ]]
|UO<sub>2</sub>, UO<sub>3</sub> + ThO<sub>2</sub>, CeO<sub>2</sub>
|65-74
|-
|[[Կարնոտիտ]]
|K<sub>2</sub>(UO<sub>2</sub>)<sub>2</sub>(VO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>·2H<sub>2</sub>O
|~50
|-
|[[Կազոլիտ]]
|PbO<sub>2</sub>·UO<sub>3</sub>·SiO<sub>2</sub>·H<sub>2</sub>O
|~40
|-
|[[Սամարսկիտ]]
|(Y, Er, Ce, U, Ca, Fe, Pb, Th)·(Nb, Ta, Ti, Sn)<sub>2</sub>O<sub>6</sub>
|3.15-14
|-
|[[Բրաններիտ]]
|(U, Ca, Fe, Y, Th)<sub>3</sub>Ti<sub>5</sub>O<sub>15</sub>
|40
|-
|[[Թյուամունիտ]]
|CaO·2UO<sub>3</sub>·V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>·nH<sub>2</sub>O
|50-60
|-
|[[Ցեյներիտ]]
|Cu(UO<sub>2</sub>)<sub>2</sub>(AsO<sub>4</sub>)2·nH<sub>2</sub>O
|50-53
|-
|[[Օտենիտ]]
|Ca(UO<sub>2</sub>)<sub>2</sub>(PO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>·nH<sub>2</sub>O
|~50
|-
|[[Շրեկինգերիտ]]
|Ca<sub>3</sub>NaUO<sub>2</sub>(CO<sub>3</sub>)<sub>3</sub>SO<sub>4</sub>(OH)·9H<sub>2</sub>O
|25
|-
|[[Ուրանոֆան]]
|CaO·UO<sub>2</sub>·2SiO<sub>2</sub>·6H<sub>2</sub>O
|~57
|-
|[[Ֆերգյուսոնիտ]]
|(Y, Ce)(Fe, U)(Nb, Ta)O<sub>4</sub>
|0.2-8
|-
|[[Տորբերիտ]]
|Cu(UO<sub>2</sub>)<sub>2</sub>(PO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>·nH<sub>2</sub>O
|~50
|-
|[[Կոֆֆինիտ]]
|U(SiO<sub>4</sub>)<sub></sub>(OH)<sub>4</sub>
|~50
|-
|}


=== Հանքավայրեր ===
{{Միջուկային տեխնոլոգիա}}
Ուրանի խոշոր հանքավայրեր կան [[Կանադա]]յում, [[Ռուսաստան]]ում, [[Հարավաֆրիկյան Հանրապետություն]]ում, [[ԱՄՆ]]-ում, [[Ավստրալիա]]յում, [[Ֆրանսիա]]յում։


Ռուսաստանւոմ հիմնական պաշարները կենտրոնացված են [[Օկտյաբրսկոե]]յում, [[Կուրգանի մարզ]]ում, [[Սախա-Յակուտիայի Հանրապետություն]]ում<ref>[http://www.mineral.ru/Facts/russia/131/298/index.html Уран. Информационно-аналитический центр «Минерал»]</ref>:
{{Փոքր պարբերական աղյուսակ}}


{| class="wikitable"
!№
!Հանքավայրի անվանում
!Երկիր
!Պաշարներ
!Հանքավայրի օպերատոր
|-
|1
|Մակ Արտուր Ռիվեր
|{{դրոշավորում|Կանադա}}
|200 000
|[[Cameco]]
|-
|2
|Հյուսիսային Խորասան
|{{դրոշավորում|Ղազախստան}}
|160 000
|Կազատոմպրոմ
|-
|3
|Սիգար Լեյկ
|{{դրոշավորում|Կանադա}}
|135 000
|[[Cameco]]
|-
|4
|Հարավային Էլկոնսկո
|{{դրոշավորում|Ռուսաստան}}
|112 600
|Ավտոմրեդմետոսկի
|-
|5
|Ինկայ
|{{դրոշավորում|Ղազախստան}}
|75 900
|Կազատոմպրոմ
|-
|6
|Ստրելցովսկի
|{{դրոշավորում|Ռուսաստան}}
|50 000
|Ավտոմրեդմետոսկի
|-
|7
|Զոովչ Օվո
|{{դրոշավորում|Մոնղոլիա}}
|50 000
|[[AREVA]]
|-
|8
|Մոինկում
|{{դրոշավորում|Ղազախստան}}
|43 700
|Կազատոմպրոմ, [[AREVA]]
|-
|9
|Մարդայ
|{{դրոշավորում|Մոնղոլիա}}
|22 000
|[[Khan Resources]]
|-
|10
|Իրկոլ
|{{դրոշավորում|Ղազախստան}}
|18 900
|Կազատոմպրոմ, [[China Guangdong Nuclear Power Co]]
|-
|11
|Դեղին ջրեր
|{{դրոշավորում|Ուկրաինա}}
| -
| -
|}

== Իզոտոպներ ==
Բնական ուրանը բաղկացած է 3 [[ռադիոակտիվ իզոտոպներ]]ից՝ <sup>238</sup>Ս (99,282 %, T<sub>1/2</sub> = 4,51•10<sup>9</sup> տարի), (0,712 %, T<sub>1/2</sub>= 7,13•10<sup>8</sup> տարի) և <sup>234</sup>Ս (0,006 %, T<sub>1/2</sub>=2,48 • 10<sup>5</sup> տարի), որոնք '''α''' ճառագայթիչներ են։ <sup>238</sup>Ս–ը և <sup>235</sup>Ս–ը բնական ռադիոակտիվ շարքերի՝ 4<sub>ո+2</sub> և 4<sub>n+3</sub> առաջին անդամներն են։ Ստացվել են ուրանի թվով 11 արհեստական իզոտոպները 227–240 զանգվածի թվերով, որոնցից ամենաերկարակյացը <sup>233</sup>Ս–ն է (T<sub>1/2</sub>= = 1,62•10<sup>5</sup> տարի)։

{| class="wikitable" style="text-align:center"
!Զանգվածային թիվ
!Կյանքի տևողություն
!Տրոհման հիմնական ձևերը
|-
|233
|1,59{{e|5}} տարի
|α
|-
!234
!2,45{{e|5}} տարի
!α
|-
!235
!7,13{{e|8}} տարի
!α
|-
|236
|2,39{{e|7}} տարի
|α
|-
|237
|6,75 դար
|β<sup>−</sup>
|-
!238
!4,47{{e|9}} տարի
!α
|-
|239
|23,54 րոպե
|β<sup>−</sup>
|-
|240
|14 ժամ
|β<sup>−</sup>
|-
|}

== Ստացում ==
Բարձր մաքրության ուրան ստանալու համար ուրանի նիտրատը էքստրահում են և, օրգանական լուծիչը հեռացնելուց հետո, քայքայում (500–700 °C)։ Ստացվում են մաքուր օքսիդներ՝ Ս<sub>3</sub>O<sub>8</sub> և ՍO<sub>3</sub>, որոնք վերականգնում են [[Ջրածին|ջրածնով]] (650–800 °C) մինչև ՍO<sub>2</sub>։

Մետաղական ուրանը ստանում են այդ օքսիդը կամ, ավելի հաճախ, գազային ֆտորաջրածնով նրանից ստացված ֆտորիդը՝ UF<sub>4</sub>, [[կալցիում]]ով կամ [[մագնեզիում]]ով վերականգնելով։ Երկրորդ դեպքում ստացվում են ուրանիի մինչև 1,5 տ կշռող և բարձր մաքրության (0,0045 % Fe, 0,001 % Si, 0,003 % С) ձուլածո կտորներ:

== Ֆիզիկական հատկություններ ==
Ուրանը սպիտակ, արծաթափայլ, կռելի մետաղ է։ Առաջացնում է բյուրեղական կառուցվածքով իրարից տարբերվող 3 [[Ալոտրոպություն|ալոտրոպային ձևափոխություն]]։ Սովորական ջերմաստիճաններում (մինչև 668,8±0,4 °С) կայուն է '''α'''-ձևը ([[խտություն]]ը 19040 կգ/մ<sup>3</sup>)։ Ուրանի հալման ջերմաստիճանը 1134±l °C է, եռմանը՝ 4200 °C։ Թույլ պարամագնիսական է, 0,68 К-ում՝ գերհաղորդիչ։

<sup>235</sup>Ս–ը և <sup>233</sup>Ս–ը տրոհվում են ինքնաբուխ, նաև նեյտրոններ կլանելով։ Դանդաղ նեյտրոններ կլանելիս <sup>238</sup>Ս–ը փոխարկվում է <sup>239</sup>Ս–ի, որը նույնպես կարևոր միջուկային վառելիք է։ Ուրանի (93,5 % <sup>235</sup>Ս) կրիտիկական զանգվածը գնդաձև մետաղի համար 50 կգ է (անդրադարձիչների առկայությամբ՝ 15–23 կգ, ջրային [[լուծույթներ]]ում՝ 1 կգ)։ Քիմիական միացություններում ուրանը ցուցաբերում է +3, +4, +5, +6 և հազվադեպ՝ +2 [[օքսիդացման աստիճան]]ներ։ Առավել կայուն են Ս (IV) և Ս (VI) վիճակները։
{| class="wikitable"
|-
! Օքսիդացման աստիճան!! Օքսիդ !! Հիդրօքսիդ !! Բնույթ !! Կառուցվածք !! Ծանոթագրություն
|-
| +3 || Գոյություն չունեն || Գոյություն չունեն || -- || U<sup>3+</sup>, UH<sub>3</sub> || Ուժեղ վերականգնիճներ
|-
| +4 || UO<sub>2</sub> || Գոյություն չունեն || հիմնական || UO<sub>2</sub>, հալոգենիդներ ||
|-
| +5 || Գոյություն չունեն || Գոյություն չունեն || -- || Հալոգենիդներ || Ջրում դիսոցվում են
|-
| +6 || UO<sub>3</sub> || UO<sub>2</sub>(OH)<sub>2</sub> || ամֆոտեր || UO<sub>2</sub><sup>2+</sup> (ուրանիլ) <br /> UO<sub>4</sub><sup>2-</sup> (ուրանատ) <br /> U<sub>2</sub>O<sub>7</sub><sup>2-</sup> դիուրանատ) ||Կայուն են օդում և ջրում
|}

== Քիմիական հատկություններ<ref>Реми Г. Неорганическая химия. т.2. М., Мир, 1966. С. 206—223</ref><sup></sup><ref>Кац Дж, Рабинович Е. Химия урана. М., Изд-во иностранной литературы, 1954.</ref> ==
[[Մետաղներ]]ի լարվածության շարքում ուրանը գտնվում է ջրածնից առաջ, ջրածին է դուրս մղում եռացող ջրից՝ առաջացնելով ՍO<sub>2</sub>, և [[թթուներ]]ից։

[[Օդ]]ում դանդաղ օքսիդանում է՝ առաջացնելով ՍO<sub>2</sub>։ Փոշեկերպ ուրանը այրվում է օդում վառ բոցով։ Թթվածնի հետ ուրանը առաջացնում է օքսիդներ՝ ՍO<sub>2</sub>, ՍO<sub>3</sub>, Ս<sub>3</sub>O<sub>8</sub>։

Տաքացնելիս ուրանը միանում է [[Ջրածին|ջրածնի]] (220 °C), [[ազոտ]]ի (450–700 °C), [[Ածխածին|ածխածն]]ի (750–800 °C) հետ՝ առաջացնելով համապատասխանաբար հիդրիդ, նիտրիդներ՝ կարբիդներ։

Ֆտորի հետ ուրանը առաջացնում է (500–600 °C) քառաֆտորիդ՝ UF<sub>4</sub> և վեցաֆտորիդ՝ UF<sub>6</sub>։ Ուրանը մի շարք միացություններ է առաջացնում [[Ծծումբ|ծծմբի]] հետ, որոնցից ՍS–ն օգտագործվում է որպես միջուկային վառելիք։

Մետաղների հետ Ուրանը առաջացնում է ''ուրանիլ'' իոնի՝ ՍO<sub>2</sub><sup>2+</sup> [[աղեր]]։ Ուրանական (VI) թթուն չի անջատվել, ստացվել են նրա աղերը՝ ուրանատները (վատ են լուծվում ջրում)։ Ուրանի (IV) աղերը ջրում վատ լուծվող, կանաչ նյութեր են։ Արտադրյունաբերական նշանակություն ունեն 0,05–0,5 % ուրան պարունակող հանքերը։

== Կիրառություն ==
Մետաղական ուրանը և նրա [[համաձուլվածքներ]]ն օգտագործվում են որպես [[միջուկային վառելիք]] բնական և [[իզոտոպներ]]ի քիչ հարստացված խառնուրդները՝ ատոմական էլեկտրակայանների ռեակտորներում, բարձր հարստացվածը՝ միջուկային ուժային ռեակտորներում և միջուկային զենք պատրաստելու համար։

<sup>238</sup>Ս–ը երկրորդային միջուկային վառելիքի՝ <sup>239</sup>Pu–ի ստացման աղբյուրն է։ Ուրանի չնչին քանակություններ՝ 10<sup>-5</sup>-10<sup>-8</sup> % են պարունակվում կենդանական և բուսական հյուսվածքներում։ Սնկերի և ջրիմուռների որոշ տեսակներ ուրանի կուտակիչներ են։

Մարդու օրգանիզմ է ներմուծվում սննդի, ջրի հետ, արտազատվում է մեզի, կղանքի և մազերի հետ։ Մարդու օրգանիզմում ուրանը կուտակվում է առավելապես [[փայծաղ]]ում և մազերում։ Ուրանի թունավոր ներգործությունը պայմանավորված է նրա ռադիոակտիվությամբ և քիմիական հատկություններով, հատկապես թունավոր են ուրանի լուծելի միացությունները (ուրանիլներ և այլն)։ Թունավորման հիմնական նշանները երիկամների ախտահարումն է ([[սպիտակուց]]ի և [[շաքար]]ի առկայություն մեզում, այնուհետև՝ սակավամիզություն)։

Ախտահարվում են նաև լյարդը և ստամոքսաաղիքային համակարգը։ Ուրանը արտահանող և վերամշակող ձեռնարկություններում ուրանով և նրա միացություններով թունավորումը կանխարգելելու համար կիրառվում է անընդհատ տեխնոլոգիա, օգտագործվում են հերմետիկ սարքավորումներ։

Կարևոր են օդային միջավայրի աղտոտման կանխումը, թափվող արտադրյունաբերական ջրերի մաքրումը։ Օրենսդրական հիմունքներով իրականացվում է աշխատողների բժշկական զննում, ուրանի և նրա միացությունների պարունակության թույլատրելի քանակների առկայության հսկում շրջակա միջավայրում։

== Ուրանի համաշխարհային պաշարներ ==
=== U պաշարները ըստ երկրների, տոննաներով 2005, 2009 և 2012 թվականներին ===
{| class="wikitable"
!№
!Երկիր
!2005 թվական
!Երկիր
!2009 թվական
!Երկիր
!2012 թվական
|-
|1
|{{դրոշավորում|Կանադա}}
|{{formatnum:11628}}
|{{դրոշավորում|Ղազախստան}}
|{{formatnum:14020}}
|{{դրոշավորում|Ղազախստան}}
|{{formatnum:19451}}
|-
|2
|{{դրոշավորում|Ավստրալիա}}
|{{formatnum:9516}}
|{{դրոշավորում|Կանադա}}
|{{formatnum:10173}}
|{{դրոշավորում|Կանադա}}
|{{formatnum:9145}}
|-
|3
|{{դրոշավորում|Ղազախստան}}
|{{formatnum:4020}}
|{{դրոշավորում|Ավստրալիա}}
|{{formatnum:7982}}
|{{դրոշավորում|Ավստրալիա}}
|{{formatnum:5983}}
|-
|4
|{{դրոշավորում|Ռուսաստան}}
|{{formatnum:3570}}
|{{դրոշավորում|Նամիբիա}}
|{{formatnum:4626}}
|{{դրոշավորում|Նիգեր}}
|{{formatnum:4351}}
|-
|5
|{{դրոշավորում|Նամիբիա}}
|{{formatnum:3147}}
|{{դրոշավորում|Ռուսաստան}}
|{{formatnum:3564}}
|{{դրոշավորում|Նամիբիա}}
|{{formatnum:3258}}
|-
|6
|{{դրոշավորում|Նիգեր}}
|3093
|{{դրոշավորում|Նիգեր}}
|{{formatnum:3234}}
|{{դրոշավորում|Ուզբեկստան}}
|{{formatnum:3000}}
|-
|7
|{{դրոշավորում|Ուզբեկստան}}
|2300
|{{դրոշավորում|Ուզբեկստան}}
|{{formatnum:2429}}
|{{դրոշավորում|Ռուսաստան}}
|{{formatnum:2993}}
|-
|8
|{{դրոշավորում|ԱՄՆ}}
|1039
|{{դրոշավորում|ԱՄՆ}}
|1453
|{{դրոշավորում|ԱՄՆ}}
|1537
|-
|9
|{{դրոշավորում|Ուկրաինա}}
|800
|{{դրոշավորում|Չինաստան}}
|1200
|{{դրոշավորում|Չինաստան}}
|1500
|-
|10
|{{դրոշավորում|Չինաստան}}
|750
|{{դրոշավորում|Ուկրաինա}}
|840
|{{դրոշավորում|Ուկրաինա}}
|890
|}<ref name=autogenerated1>World Nuclear Association. [http://www.world-nuclear.org/info/Nuclear-Fuel-Cycle/Mining-of-Uranium/World-Uranium-Mining-Production/#.UT95sjcWxaJ.] 2012.</ref>

=== Պաշարները ըստ ընկերությունների 2006, 2009 և 2011 թվականներին ===
{| class="wikitable"
!№
!Երկիր
!Ընկերություն
!2006 թվական
!Երկիր
!Ընկերություն
!2009 թվական
!Երկիր
!Ընկերություն
!2011 թվական
|-
|1
|{{դրոշավորում|Կանադա}}
|[[Cameco]]
|8 100
|{{դրոշավորում|Ֆրանսիա}}
|[[Areva]]
|8 600
|{{դրոշավորում|Ղազախստան}}
|KazAtomProm
|8 884
|-
|2
|{{դրոշավորում|Ավստրալիա}} {{դրոշավորում|Մեխ Բրիտանիա}}
|[[Rio Tinto]]
|7 000
|{{դրոշավորում|Կանադա}}
|[[Cameco]]
|8 000
|{{դրոշավորում|Ֆրանսիա}}
|[[Areva]]
|8 790
|-
|3
|{{դրոշավորում|Ֆրանսիա}}
|[[Areva]]
|5 000
|{{դրոշավորում|Ավստրալիա}} {{դրոշավորում|Մեծ Բրիտանիա}}
|[[Rio Tinto]]
|7 900
|{{դրոշավորում|Կանադա}}
|[[Cameco]]
|8 630
|-
|4
|{{դրոշավորում|Ղազախստան}}
|KazAtomProm
|3 800
|{{դրոշավորում|Ղազախստան}}
|KazAtomProm
|7 500
|{{դրոշավորում|Ռուսաստան}}
|ARMZ
|7 088
|-
|5
|{{դրոշավորում|Ռուսաստան}}
|ARMZ
|3 500
|{{դրոշավորում|Ռուսաստան}}
|ARMZ
|4 600
|{{դրոշավորում|Ավստրալիա}} {{դրոշավորում|Մեծ Բրիտանիա}}
|[[Rio Tinto]]
|4 061
|-
|6
|{{դրոշավորում|Ավստրալիա}} {{դրոշավորում|Մեծ Բրիտանիա}}
|[[BHP Billiton]]
|3 000
|{{դրոշավորում|Ավստրալիա}} {{դրոշավորում|Մեծ Բրիտանիա}}
|[[BHP Billiton]]
|2 900
|{{դրոշավորում|Ավստրալիա}} {{դրոշավորում|Մեծ Բրիտանիա}}
|[[BHP Billiton]]
|3 353
|-
|7
|{{դրոշավորում|Ուզբեկստան}}
|Navoi
|2 100
|{{դրոշավորում|Ուզբեկստան}}
|Navoi
|2 400
|{{դրոշավորում|Ուզբեկստան}}
|Navoi
|3 000
|-
|8
|{{դրոշավորում|Կանադա}}
|[[Uranium One]]
|1 000
|{{դրոշավորում|Կանադա}} {{դրոշավորում|Ռուսաստան}}
|[[Uranium One]]
|1 400
|{{դրոշավորում|Ավստրալիա}}
|[[Paladin Energy]]
|2 282
|-
|9
|{{դրոշավորում|Ավստրալիա}}
|[[Heathgate]]
|800
|{{դրոշավորում|Ավստրալիա}}
|[[Paladin Energy]]
|1 200
|{{դրոշավորում|Նիգերիա}}
|[[SOPamin]]
|-
|-
|10
|{{դրոշավորում|Կանադա}}
|[[Denison Mines]]
|500
|{{դրոշավորում|ԱՄՆ}}
|[[General Atomics]]
|600
|{{դրոշավորում|Չինաստան}}
|[[CNNC]]
|-
|}<ref name=autogenerated1 />

== Տես նաև ==
*[[Պարբերական աղյուսակ]]
* [[Ուրանի հանքանյութեր]]
* [[Միջուկային վառելիք]]
* [[Միջուկային ռեակտոր]]

== Ծանոթագրություններ ==
{{ծանցանկ}}

== Արտաքին հղումներ ==
* [http://web.archive.org/web/20110625045642/http://profbeckman.narod.ru/Uran.htm Ի. Ն. ԲեկմանБекма. «Ուրան». Դասագիրք. Վիեննա 2008, Մոսկվա, 2009. ([[PDF]] ֆայլ)]
* [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/U/key.html Ուրանը Webelements-ում]
* [http://n-t.ru/ri/ps/pb092.htm Ուրանը քիմիական տարրերի հայտնի գրադարանում]
* [http://nuclearweaponarchive.org/Nwfaq/Nfaq6.html Nuclear Weapons Frequently Asked Questions]
* [http://www.fifact.ru/2010-08-28-11-41-18/80-rossiya-prodala-ssha-znachitelnye-zapasy-orujeinogo-urana.html Ռուսաստանը ԱՄՆ-ին վաճառեց ուրանի միջուկային պաշարների զգալի մասը]

{{Փոքր պարբերական աղյուսակ}}
{{Միջուկային տեխնոլոգիա}}
[[Կատեգորիա:Մետաղներ]]
[[Կատեգորիա:Մետաղներ]]
[[Կատեգորիա:Ռադիոակտիվ տարրեր]]
[[Կատեգորիա:Ռադիոակտիվ տարրեր]]
Տող 41. Տող 581.
[[Կատեգորիա:Դմիտրի Մենդելեև]]
[[Կատեգորիա:Դմիտրի Մենդելեև]]
[[Կատեգորիա:Ակտինոիդներ]]
[[Կատեգորիա:Ակտինոիդներ]]


{{Chem-stub}}

16:37, 6 Նոյեմբերի 2015-ի տարբերակ

92 Պրոտակտինիում

← Ուրան → Նեպտունիում

Քիմիական տարրերի պարբերական համակարգՋրածինՀելիումԼիթիումԲերիլիումԲորԱծխածինԱզոտԹթվածինՖտորՆեոնՆատրիումՄագնեզիումԱլյումինՍիլիցիումՖոսֆորԾծումբՔլորԱրգոնԿալիումԿալցիումՍկանդիումՏիտանՎանադիումՔրոմՄանգանԵրկաթԿոբալտՆիկելՊղինձՑինկԳալիումԳերմանիումԱրսենՍելենԲրոմԿրիպտոնՌուբիդիումՍտրոնցիումԻտրիումՑիրկոնիումՆիոբիումՄոլիբդենՏեխնեցիումՌութենիումՌոդիումՊալադիումԱրծաթԿադմիումԻնդիումԱնագԾարիրՏելուրՅոդՔսենոնՑեզիումԲարիումԼանթանՑերիումՊրազեդիումՆեոդիմՊրոմեթիումՍամարիումԵվրոպիումԳադոլինիումՏերբիումԴիսպրոզիումՀոլմիումԷրբիումԹուլիումԻտերբիումԼուտեցիումՀաֆնիումՏանտալՎոլֆրամՌենիումՕսմիումԻրիդիումՊլատինՈսկիՍնդիկԹալիումԿապարԲիսմութՊոլոնիումԱստատՌադոնՖրանցիումՌադիումԱկտինիումԹորիումՊրոտակտինիումՈւրանՆեպտունիումՊլուտոնիումԱմերիցիումԿյուրիումԲերկլիումԿալիֆորնիումԷյնշտեյնիումՖերմիումՄենդելեևիումՆոբելիումԼոուրենսիումՌեզերֆորդիումԴուբնիումՍիբորգիումԲորիումՀասիումՄայտներիումԴարմշտադտիումՌենտգենիումԿոպեռնիցիումՆիհոնիումՖլերովիումՄոսկովիումԼիվերմորիումԹենեսսինՕգանեսոն
Քիմիական տարրերի պարբերական համակարգ
92U

Սպիտակ, ծանր արծաթափայլ, կռելի մետաղ
Ատոմի հատկություններ
Անվանում, սիմվոլ, կարգաթիվՈւրան / Uranium (U), U, 92
Խումբ, պարբերություն, բլոկ3, 7,
Ատոմային զանգված
(մոլային զանգված)		238,02891(3)[1] զ. ա. մ. (գ/մոլ)
Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա[Rn] 5f3 6d1 7s2
Ատոմի շառավիղ138 պմ
Քիմիական հատկություններ
Կովալենտ շառավիղ142 պմ
Իոնի շառավիղ(+6e) 80 (+4e) 97 պմ
Էլեկտրաբացասականություն1,38 (Պոլինգի սանդղակ)
Էլեկտրոդային պոտենցիալU←U4+ -1,38В
U←U3+ -1,66В
U←U2+ -0,1В
Օքսիդացման աստիճաններ6, 5, 4, 3
Իոնացման էներգիա
(առաջին էլեկտրոն)		 686,4(7,11) կՋ/մոլ (էՎ)
Պարզ նյութի թերմոդինամիկական հատկություններ
Հալման ջերմաստիճան1405,5 Կ
Եռման ջերմաստիճան4018 Կ
Մոլյար ջերմունակություն27,67[2] Ջ/(Կ·մոլ)
Մոլային ծավալ12,5 սմ³/մոլ
Պարզ նյութի բյուրեղային ցանց
Բյուրեղացանցի կառուցվածքօրթոռոմբադրային
Բյուրեղացանցի տվյալներa=2,854 b=5,870 c=4,955[3]
Այլ հատկություններ
Ջերմահաղորդականություն(300 Կ) 27,5 Վտ/(մ·Կ)
CAS համարCAS գրանցման համար?
92
Ուրան
238,029
5f36d17s2


Ուրան (լատին․՝ Uranium, հին անվանումը՝ ուրանիում[4]), տարրերի պարբերական համակարգի 7-րդ պարբերության 3-դ խմբի ռադիոակտիվ տարր, կարգահամարը՝ 92, ատոմական զանգվածը՝ 238,029։ p-տարր է, պատկանում է ակտինոիդների շարքին, ատոմի արտաքին էլեկտրոնային թաղանթների կառուցվածքն է 7s2 6d1 5f3։ К, L, M և N թաղանթները լրացված են։ Ուրանը սպիտակ, արծաթափայլ, կռելի մետաղ է։

Պատմություն

Ուրանի բնական միացություններն օգտագործվում են շատ վաղ ժամանակներից։ Հին Հռոմի պեղումներում գտնվել են ուրանի աղերով գունավորված ապակիներ։ Ուրանը (ՍO2-ի տեսքով) հայտնաբերել է գերմանացի քիմիկոս Մ․ Կլապրոտը (1789)։ Մետաղական ուրանը աոաջինն ստացել է ֆրանսիացի քիմիկոս Է․ Պելիգոն (1841) (անգլ.՝ E․ Peligot, 1811–1890)։

1789 թվականին գերմանացի քիմիկոս Մ. Կլապրոտը սաքսոնյան խեժահանքից առանձնացրել է դեղնավունից մինչև սև գույնի մետաղական մի նյութ և, այն համարելով ինքնուրույն տարր, անվանել է ուրան՝ 1781 թվականի հայտնաբերված համանուն մոլորակի անունով։

1841 թվականին ֆրանսիացի քիմիկոս Է. Պելիգոն պարզեց, որ Կլապրոտի ստացած նյութը ոչ թե մաքուր ուրանն է, այլ նրա թթվածնային միացությունը (UO2), և ինքն առաջին անգամ անջատեց մոխրապողպատավուն մետաղական ուրանը։

Ուրանի մանրամասն ուսումնասիրությունն սկսվել է 1896 թվականից, երբ ֆրանսիացի ֆիզիկոս Ա. Բեքերելը հայտնագործեց ճառագայթաակտիվությունը։ Նա բացահայտեց, որ, անկախ արտաքին ներգործությունից, ուրանի ատոմներն արձակում են թափանցող ճառագայթներ։ Միաժամանակ պարզվեց, որ ճառագայթման ուժգնության առումով խեժահանքն ավելի ակտիվ է, քան մաքուր ուրանը, որի պատճառը, ինչպես ցույց տվեցին Մարի և Պիեռ Կյուրիները, նրա մեջ պարունակվող ավելի ճառագայթաակտիվ տարրերի՝ այդ ժամանակ անհայտ ռադիումի և պոլոնիումի առկայությունն է։

1934 թվականին իտալացի ֆիզիկոս Է. Ֆերմին ուրանի ատոմները նեյտրոններով ռմբակոծելիս նկատեց, որ առաջանում են նոր ճառագայթաակտիվ նյութեր, և անջատվում է հսկայական քանակության էներգիա։ Հաստատվեց նաև ուրանի ատոմի ճեղքման փաստը, միաժամանակ բացահայտվեց, որ այդ ճեղքումն ունի շղթայական բնույթ՝ կարող է ինքն իրեն շարունակվել։ Իսկ 1939 թվականին ռուս գիտնականներ Կ. Պետրժակն ու Գ. Ֆլերովը բացահայտեցին ուրանի ինքնակամ տրոհման երևույթը։

1930-ական թվականներին այդ խոշոր հայտնագործությունները դարձան միջուկային ֆիզիկայի զարգացման ու ատոմային էներգետիկայի ստեղծման հիմքը։ Մինչև ռադիոակաիվության՝ հայտնաբերումը ուրանը խիստ սահմանափակ կիրառություն ունեցող տարր էր (միացություններն օգտագործվում էին ներկեր և գունավոր ապակի ստանալու համար)։ Միջուկային տրոհումը հայտնաբերվելուց հետո ուրանը դարձավ հիմնական միջուկային վառելիք և նրա արտադրությունը խիստ աճեց (1942 թվականից)։

Այն դեռևս վաղուց օգտագործվել է մարդկանց կողմից։ Այս քիմիական տարրը մեծ նշանակություն ունի. 20-րդ դարի բոլոր խոշոր հայտնագործությունների «մասնակիցն» է, դարձել է միջուկային ֆիզիկայի և ատոմային էներգետիկայի հիմքը, հսկայական քանակությամբ էներգիա անջատելու հատկության շնորհիվ ձեռք է բերել ռազմավարական նշանակություն, ինչը մեծ ազդեցություն ունի նաև միջազգային քաղաքականության վրա։

Ուրանից են պատրաստվել 1945 թվականի ճապոնական Հիրոսիմա և Նագասակի քաղաքների վրա նետված (աշխարհում առաջին անգամ) ատոմային ռումբերը։

Բնության մեջ

235U տրոհման սխեման

Ուրանի պարունակությունը երկրակեղևում մեծ է՝ մոտ 3•10-4 %, և նրա էներգիան մոտ միլիոն անգամ գերազանցում է օգտագործվող ու մինչև այժմ հետախուզված այրվող հանքաքարերի պաշարները։ Գրանիտային շերտի և նստվածքային թաղանթի բնորոշ տարրերից է։

Նրա պարունակությունը մեծ է հրաբխային թթու ապարներում (3,5•10-4 %), կավերում և թերթաքարերում (3,2•10-4 %)։ Հայտնի են ուրանի մոտ 100 միներալներ, որոնցից արդյունաբերական նշանակություն ունեն 12-ը։ Ուրանիի պարունակությունը երկրակեղևում աստիճանաբար պակասում է, քայքայման հետևանքով անջատվող էներգիան երկրի ընդերքի ջերմության հիմնական աղբյուրն է։

Ուրանը բնության մեջ տարածված է շուրջ 200 հանքատեսակների ձևերով, որոնցից առավել հայտնի են նրա խեժահանքը (նաստուրան՝ U3O8, որը կոչվում է նաև ուրանի խաբուսիկ)։

Բնական ռեակտորների համար պիտանի է միայն 235U իզոտոպը, իսկ 238U -ը միջուկային վառելիք է ծառայում բարդ ռեակտորների համար։ Մաքուր 235U-ը կամ նրանով հարստացված մետաղը խառնում են մոլիբդենի հետ, որը նրան հաղորդում է ամրություն ու կայունություն, և նոր միայն այդ համաձուլվածքից պատրաստում են միջուկային ռեակտորների ձողեր։

Ի տարբերություն սովորական վառելիքի, որը հնոցներում այրվում է մինչև վերջ, միջուկային վառելիքի միայն չնչին մասն է ծախսվում, ինչը, սակայն, բավական է, որպեսզի ռեակտորի ջերմատվիչ տարրը «աղտոտվի» միջուկային ռեակցիայի ընթացքում առաջացող նյութերով (դրանք սովորաբար շատ արժեքավոր են և ոսկուց թանկ են ավելի քան տասն անգամ)։

Դրանցից անհրաժեշտ է ազատվել, հակառակ դեպքում միջուկային այրումը կդանդաղի, և ռեակտորը կհանգչի։ Բանեցված միջուկային վառելիքի մշակումը կատարվում է փակ տեխնոլոգիայով, այլապես շրջակա միջավայրը կաղտոտվի ճառագայթաակտիվ մասնիկներով, ինչը շատ վտանգավոր է ինչպես բուսական, այնպես էլ կենդանական աշխարհի և մարդկանց համար։

Մետաղական ուրանը և նրա համաձուլվածքներն օգտագործվում են որպես միջուկային վառելիք։

Ուրանի չնչին (10-5–10-8%) քանակություններ են պարունակվում բուսական և կենդանական հյուսվածքներում։ Սնկերի ու ջրիմուռների որոշ տեսակներ ուրանի կուտակիչներ են։ Ուրանը մարդու օրգանիզմ է թափանցում սննդի, ջրի հետ և արտազատվում է մեզի, կղանքի ու մազերի հետ։ Մարդու օրգանիզմում ուրանը կուտակվում է հիմնականում փայծաղում և մազերում։ Ուրանի թունավոր ներգործությունը պայմանավորված է նրա ճառագայթաակտիվությամբ և քիմիական հատկություններով։ Թունավորման հիմնական նշանները երիկամների, լյարդի, ստամոքսաղիքային համակարգի ախտահարումներն են։

Միներալ Միներալների հիմնական կառուցվածքը Ուրանի պարունակությունը, %
Ուրանիտ UO2, UO3 + ThO2, CeO2 65-74
Կարնոտիտ K2(UO2)2(VO4)2·2H2O ~50
Կազոլիտ PbO2·UO3·SiO2·H2O ~40
Սամարսկիտ (Y, Er, Ce, U, Ca, Fe, Pb, Th)·(Nb, Ta, Ti, Sn)2O6 3.15-14
Բրաններիտ (U, Ca, Fe, Y, Th)3Ti5O15 40
Թյուամունիտ CaO·2UO3·V2O5·nH2O 50-60
Ցեյներիտ Cu(UO2)2(AsO4)2·nH2O 50-53
Օտենիտ Ca(UO2)2(PO4)2·nH2O ~50
Շրեկինգերիտ Ca3NaUO2(CO3)3SO4(OH)·9H2O 25
Ուրանոֆան CaO·UO2·2SiO2·6H2O ~57
Ֆերգյուսոնիտ (Y, Ce)(Fe, U)(Nb, Ta)O4 0.2-8
Տորբերիտ Cu(UO2)2(PO4)2·nH2O ~50
Կոֆֆինիտ U(SiO4)(OH)4 ~50

Հանքավայրեր

Ուրանի խոշոր հանքավայրեր կան Կանադայում, Ռուսաստանում, Հարավաֆրիկյան Հանրապետությունում, ԱՄՆ-ում, Ավստրալիայում, Ֆրանսիայում։

Ռուսաստանւոմ հիմնական պաշարները կենտրոնացված են Օկտյաբրսկոեյում, Կուրգանի մարզում, Սախա-Յակուտիայի Հանրապետությունում[5]:

№ Հանքավայրի անվանում Երկիր Պաշարներ Հանքավայրի օպերատոր
1 Մակ Արտուր Ռիվեր Կանադա Կանադա 200 000 Cameco
2 Հյուսիսային Խորասան Ղազախստան Ղազախստան 160 000 Կազատոմպրոմ
3 Սիգար Լեյկ Կանադա Կանադա 135 000 Cameco
4 Հարավային Էլկոնսկո Ռուսաստան Ռուսաստան 112 600 Ավտոմրեդմետոսկի
5 Ինկայ Ղազախստան Ղազախստան 75 900 Կազատոմպրոմ
6 Ստրելցովսկի Ռուսաստան Ռուսաստան 50 000 Ավտոմրեդմետոսկի
7 Զոովչ Օվո Մոնղոլիա Մոնղոլիա 50 000 AREVA
8 Մոինկում Ղազախստան Ղազախստան 43 700 Կազատոմպրոմ, AREVA
9 Մարդայ Մոնղոլիա Մոնղոլիա 22 000 Khan Resources
10 Իրկոլ Ղազախստան Ղազախստան 18 900 Կազատոմպրոմ, China Guangdong Nuclear Power Co
11 Դեղին ջրեր Ուկրաինա Ուկրաինա - -

Իզոտոպներ

Բնական ուրանը բաղկացած է 3 ռադիոակտիվ իզոտոպներից՝ 238Ս (99,282 %, T1/2 = 4,51•109 տարի), (0,712 %, T1/2= 7,13•108 տարի) և 234Ս (0,006 %, T1/2=2,48 • 105 տարի), որոնք α ճառագայթիչներ են։ 238Ս–ը և 235Ս–ը բնական ռադիոակտիվ շարքերի՝ 4ո+2 և 4n+3 առաջին անդամներն են։ Ստացվել են ուրանի թվով 11 արհեստական իզոտոպները 227–240 զանգվածի թվերով, որոնցից ամենաերկարակյացը 233Ս–ն է (T1/2= = 1,62•105 տարի)։

Զանգվածային թիվ Կյանքի տևողություն Տրոհման հիմնական ձևերը
233 1,59×105 տարի α
234 2,45×105 տարի α
235 7,13×108 տարի α
236 2,39×107 տարի α
237 6,75 դար β−
238 4,47×109 տարի α
239 23,54 րոպե β−
240 14 ժամ β−

Ստացում

Բարձր մաքրության ուրան ստանալու համար ուրանի նիտրատը էքստրահում են և, օրգանական լուծիչը հեռացնելուց հետո, քայքայում (500–700 °C)։ Ստացվում են մաքուր օքսիդներ՝ Ս3O8 և ՍO3, որոնք վերականգնում են ջրածնով (650–800 °C) մինչև ՍO2։

Մետաղական ուրանը ստանում են այդ օքսիդը կամ, ավելի հաճախ, գազային ֆտորաջրածնով նրանից ստացված ֆտորիդը՝ UF4, կալցիումով կամ մագնեզիումով վերականգնելով։ Երկրորդ դեպքում ստացվում են ուրանիի մինչև 1,5 տ կշռող և բարձր մաքրության (0,0045 % Fe, 0,001 % Si, 0,003 % С) ձուլածո կտորներ:

Ֆիզիկական հատկություններ

Ուրանը սպիտակ, արծաթափայլ, կռելի մետաղ է։ Առաջացնում է բյուրեղական կառուցվածքով իրարից տարբերվող 3 ալոտրոպային ձևափոխություն։ Սովորական ջերմաստիճաններում (մինչև 668,8±0,4 °С) կայուն է α-ձևը (խտությունը 19040 կգ/մ3)։ Ուրանի հալման ջերմաստիճանը 1134±l °C է, եռմանը՝ 4200 °C։ Թույլ պարամագնիսական է, 0,68 К-ում՝ գերհաղորդիչ։

235Ս–ը և 233Ս–ը տրոհվում են ինքնաբուխ, նաև նեյտրոններ կլանելով։ Դանդաղ նեյտրոններ կլանելիս 238Ս–ը փոխարկվում է 239Ս–ի, որը նույնպես կարևոր միջուկային վառելիք է։ Ուրանի (93,5 % 235Ս) կրիտիկական զանգվածը գնդաձև մետաղի համար 50 կգ է (անդրադարձիչների առկայությամբ՝ 15–23 կգ, ջրային լուծույթներում՝ 1 կգ)։ Քիմիական միացություններում ուրանը ցուցաբերում է +3, +4, +5, +6 և հազվադեպ՝ +2 օքսիդացման աստիճաններ։ Առավել կայուն են Ս (IV) և Ս (VI) վիճակները։

Օքսիդացման աստիճան Օքսիդ Հիդրօքսիդ Բնույթ Կառուցվածք Ծանոթագրություն
+3 Գոյություն չունեն Գոյություն չունեն -- U3+, UH3 Ուժեղ վերականգնիճներ
+4 UO2 Գոյություն չունեն հիմնական UO2, հալոգենիդներ
+5 Գոյություն չունեն Գոյություն չունեն -- Հալոգենիդներ Ջրում դիսոցվում են
+6 UO3 UO2(OH)2 ամֆոտեր UO22+ (ուրանիլ)
UO42- (ուրանատ)
U2O72- դիուրանատ)		 Կայուն են օդում և ջրում

Քիմիական հատկություններ[6][7]

Մետաղների լարվածության շարքում ուրանը գտնվում է ջրածնից առաջ, ջրածին է դուրս մղում եռացող ջրից՝ առաջացնելով ՍO2, և թթուներից։

Օդում դանդաղ օքսիդանում է՝ առաջացնելով ՍO2։ Փոշեկերպ ուրանը այրվում է օդում վառ բոցով։ Թթվածնի հետ ուրանը առաջացնում է օքսիդներ՝ ՍO2, ՍO3, Ս3O8։

Տաքացնելիս ուրանը միանում է ջրածնի (220 °C), ազոտի (450–700 °C), ածխածնի (750–800 °C) հետ՝ առաջացնելով համապատասխանաբար հիդրիդ, նիտրիդներ՝ կարբիդներ։

Ֆտորի հետ ուրանը առաջացնում է (500–600 °C) քառաֆտորիդ՝ UF4 և վեցաֆտորիդ՝ UF6։ Ուրանը մի շարք միացություններ է առաջացնում ծծմբի հետ, որոնցից ՍS–ն օգտագործվում է որպես միջուկային վառելիք։

Մետաղների հետ Ուրանը առաջացնում է ուրանիլ իոնի՝ ՍO22+ աղեր։ Ուրանական (VI) թթուն չի անջատվել, ստացվել են նրա աղերը՝ ուրանատները (վատ են լուծվում ջրում)։ Ուրանի (IV) աղերը ջրում վատ լուծվող, կանաչ նյութեր են։ Արտադրյունաբերական նշանակություն ունեն 0,05–0,5 % ուրան պարունակող հանքերը։

Կիրառություն

Մետաղական ուրանը և նրա համաձուլվածքներն օգտագործվում են որպես միջուկային վառելիք բնական և իզոտոպների քիչ հարստացված խառնուրդները՝ ատոմական էլեկտրակայանների ռեակտորներում, բարձր հարստացվածը՝ միջուկային ուժային ռեակտորներում և միջուկային զենք պատրաստելու համար։

238Ս–ը երկրորդային միջուկային վառելիքի՝ 239Pu–ի ստացման աղբյուրն է։ Ուրանի չնչին քանակություններ՝ 10-5-10-8 % են պարունակվում կենդանական և բուսական հյուսվածքներում։ Սնկերի և ջրիմուռների որոշ տեսակներ ուրանի կուտակիչներ են։

Մարդու օրգանիզմ է ներմուծվում սննդի, ջրի հետ, արտազատվում է մեզի, կղանքի և մազերի հետ։ Մարդու օրգանիզմում ուրանը կուտակվում է առավելապես փայծաղում և մազերում։ Ուրանի թունավոր ներգործությունը պայմանավորված է նրա ռադիոակտիվությամբ և քիմիական հատկություններով, հատկապես թունավոր են ուրանի լուծելի միացությունները (ուրանիլներ և այլն)։ Թունավորման հիմնական նշանները երիկամների ախտահարումն է (սպիտակուցի և շաքարի առկայություն մեզում, այնուհետև՝ սակավամիզություն)։

Ախտահարվում են նաև լյարդը և ստամոքսաաղիքային համակարգը։ Ուրանը արտահանող և վերամշակող ձեռնարկություններում ուրանով և նրա միացություններով թունավորումը կանխարգելելու համար կիրառվում է անընդհատ տեխնոլոգիա, օգտագործվում են հերմետիկ սարքավորումներ։

Կարևոր են օդային միջավայրի աղտոտման կանխումը, թափվող արտադրյունաբերական ջրերի մաքրումը։ Օրենսդրական հիմունքներով իրականացվում է աշխատողների բժշկական զննում, ուրանի և նրա միացությունների պարունակության թույլատրելի քանակների առկայության հսկում շրջակա միջավայրում։

Ուրանի համաշխարհային պաշարներ

U պաշարները ըստ երկրների, տոննաներով 2005, 2009 և 2012 թվականներին

№ Երկիր 2005 թվական Երկիր 2009 թվական Երկիր 2012 թվական
1 Կանադա Կանադա 11 628 Ղազախստան Ղազախստան 14 020 Ղազախստան Ղազախստան 19 451
2 Ավստրալիա Ավստրալիա 9516 Կանադա Կանադա 10 173 Կանադա Կանադա 9145
3 Ղազախստան Ղազախստան 4020 Ավստրալիա Ավստրալիա 7982 Ավստրալիա Ավստրալիա 5983
4 Ռուսաստան Ռուսաստան 3570 Նամիբիա Նամիբիա 4626 Նիգեր Նիգեր 4351
5 Նամիբիա Նամիբիա 3147 Ռուսաստան Ռուսաստան 3564 Նամիբիա Նամիբիա 3258
6 Նիգեր Նիգեր 3093 Նիգեր Նիգեր 3234 Ուզբեկստան Ուզբեկստան 3000
7 Ուզբեկստան Ուզբեկստան 2300 Ուզբեկստան Ուզբեկստան 2429 Ռուսաստան Ռուսաստան 2993
8 Ամերիկայի Միացյալ Նահանգներ ԱՄՆ 1039 Ամերիկայի Միացյալ Նահանգներ ԱՄՆ 1453 Ամերիկայի Միացյալ Նահանգներ ԱՄՆ 1537
9 Ուկրաինա Ուկրաինա 800 Չինաստանի Ժողովրդական Հանրապետություն Չինաստան 1200 Չինաստանի Ժողովրդական Հանրապետություն Չինաստան 1500
10 Չինաստանի Ժողովրդական Հանրապետություն Չինաստան 750 Ուկրաինա Ուկրաինա 840 Ուկրաինա Ուկրաինա 890

[8]

Պաշարները ըստ ընկերությունների 2006, 2009 և 2011 թվականներին

№ Երկիր Ընկերություն 2006 թվական Երկիր Ընկերություն 2009 թվական Երկիր Ընկերություն 2011 թվական
1 Կանադա Կանադա Cameco 8 100 Ֆրանսիա Ֆրանսիա Areva 8 600 Ղազախստան Ղազախստան KazAtomProm 8 884
2 Ավստրալիա Ավստրալիա Կաղապար:Դրոշավորում/Մեխ Բրիտանիա Rio Tinto 7 000 Կանադա Կանադա Cameco 8 000 Ֆրանսիա Ֆրանսիա Areva 8 790
3 Ֆրանսիա Ֆրանսիա Areva 5 000 Ավստրալիա Ավստրալիա Միացյալ Թագավորություն Միացյալ Թագավորություն Rio Tinto 7 900 Կանադա Կանադա Cameco 8 630
4 Ղազախստան Ղազախստան KazAtomProm 3 800 Ղազախստան Ղազախստան KazAtomProm 7 500 Ռուսաստան Ռուսաստան ARMZ 7 088
5 Ռուսաստան Ռուսաստան ARMZ 3 500 Ռուսաստան Ռուսաստան ARMZ 4 600 Ավստրալիա Ավստրալիա Միացյալ Թագավորություն Միացյալ Թագավորություն Rio Tinto 4 061
6 Ավստրալիա Ավստրալիա Միացյալ Թագավորություն Միացյալ Թագավորություն BHP Billiton 3 000 Ավստրալիա Ավստրալիա Միացյալ Թագավորություն Միացյալ Թագավորություն BHP Billiton 2 900 Ավստրալիա Ավստրալիա Միացյալ Թագավորություն Միացյալ Թագավորություն BHP Billiton 3 353
7 Ուզբեկստան Ուզբեկստան Navoi 2 100 Ուզբեկստան Ուզբեկստան Navoi 2 400 Ուզբեկստան Ուզբեկստան Navoi 3 000
8 Կանադա Կանադա Uranium One 1 000 Կանադա Կանադա Ռուսաստան Ռուսաստան Uranium One 1 400 Ավստրալիա Ավստրալիա Paladin Energy 2 282
9 Ավստրալիա Ավստրալիա Heathgate 800 Ավստրալիա Ավստրալիա Paladin Energy 1 200 Նիգերիա Նիգերիա SOPamin
10 Կանադա Կանադա Denison Mines 500 Ամերիկայի Միացյալ Նահանգներ ԱՄՆ General Atomics 600 Չինաստանի Ժողովրդական Հանրապետություն Չինաստան CNNC

[8]

Տես նաև

Ծանոթագրություններ

  1. ↑ Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu. Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report)(անգլ.) // Pure and Applied Chemistry. — Т. 85. — № 5. — С. 1047-1078. — doi:10.1351/PAC-REP-13-03-02
  2. ↑ Редкол.:Зефиров Н. с. (гл. ред.) Химическая энциклопедия: в 5 т. — Т. 5.
  3. ↑ WebElements Periodic Table of the Elements | Uranium | crystal structures
  4. ↑ Уран в Толковом словаре русского языка под ред. Ушакова
  5. ↑ Уран. Информационно-аналитический центр «Минерал»
  6. ↑ Реми Г. Неорганическая химия. т.2. М., Мир, 1966. С. 206—223
  7. ↑ Кац Дж, Рабинович Е. Химия урана. М., Изд-во иностранной литературы, 1954.
  8. ↑ 8,0 8,1 World Nuclear Association. [1] 2012.

Արտաքին հղումներ

 Պարբերական աղյուսակ
H   He
Li Be   B C N O F Ne
Na Mg   Al Si P S Cl Ar
K Ca   Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr   Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
Գիտություն
Վառելանյութ
Նեյտրոն
Տրոհման
ռեակտորներ
ըստ
չափավորիչի
Հզորություն
Բժշկություն
Զենք
Թափոն
Ստացված է «https://hy.wikipedia.org/w/index.php?title=Ուրան_(տարր)&oldid=3703780» էջից