Ne visas uranas gali būti naudojamas branduoliniams ginklams. Ką reiškia jo sodrinimas? ()
Chemikas paaiškina, kaip uranas, vienas iš labiausiai paplitusių cheminių elementų, yra perdirbamas į energiją.
© Zvesoulis, CC BY-SA 2.5 | https://commons.wikimedia.org/wiki/File:U_glass_with_black_light.jpg
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Kai daugelis žmonių išgirsta žodį „uranas“, jie pagalvoja apie grybo pavidalo debesis, kurie susidaro sprogus branduolinei bombai. Ročesterio technologijos instituto (JAV) chemikas Andre Hudsonas teigia, kad uranas yra ne tik cheminis elementas, siejamas su masinio naikinimo ginklais, bet ir labai dažnas elementas, atliekantis itin svarbų vaidmenį šiuolaikinėje energetikoje ir medicinoje.
Cheminis elementas uranas vėl atsidūrė pasaulinio dėmesio centre 2025 m. birželį, kai Jungtinės Valstijos paleido raketų atakas prieš Irano objektus, kuriuose, kaip manoma, yra labai praturtinto urano, reikalingo branduoliniams ginklams gaminti. Kai kurios žiniasklaidos priemonės pranešė, kad Iranas pasiekė 60 % sodrinimo lygį, bet ką tai iš tikrųjų reiškia? Hudsonas teigia, kad daugelis žmonių neteisingai supranta šį elementą.
Kas yra uranas?
Uranas yra radioaktyvus cheminis elementas, kurio numeris periodinėje cheminių elementų lentelėje yra 92. Radioaktyvumas yra natūralus procesas, kurio metu kai kurie atomai, pavyzdžiui, uranas, toris ir radis, skyla patys, išskirdami energiją.
|
Uraną 1789 m. atrado vokiečių chemikas Martinas Heinrichas Klaprothas, kuris jį pavadino Urano planetos vardu (kuri buvo atrasta 1781 m.). Tačiau elemento galia nebuvo iki galo suvokta iki XX amžiaus, kai mokslininkai atrado, kad urano atomai gali būti suskaidyti branduolio dalijimosi būdu. Šio proceso metu atomo branduolys skyla į du ar daugiau branduolių, išskirdamas didelį energijos kiekį.
Uranas randamas beveik visur. Jo yra uolienose, dirvožemyje ir vandenyje. Didžioji dalis urano yra Žemės plutoje, kur jis yra išgaunamas ir sodrinamas, siekiant padidinti naudingiausios radioaktyviosios formos, vadinamos uranu-235, kiekį.
Urano sodrinimas
Uranas-235 yra urano izotopas, kuris yra cheminio elemento versija, turinti kitokią masę nei pagrindinis elementas.
Neapdorotas uranas daugiausia sudarytas iš urano-238 izotopo. Jame yra tik apie 0,7 % urano-235, izotopo. Taigi, sodrinimo proceso metu yra sodrinamas uranas-235.
Sodrinimas gali padaryti uraną naudingesnį branduolinių ginklų kūrimui, nes gamtiniame urane nėra pakankamai urano-235, kad jis gerai veiktų branduoliniuose reaktoriuose ar ginkluose. Urano sodrinimo procesas paprastai susideda iš trijų etapų.
Pirmasis žingsnis – urano pavertimas dujomis, vadinamomis urano heksafluoridu. Antrajame etape dujos tiekiamos į centrifugą, kuri sukasi labai greitai. Kadangi uranas-235 yra šiek tiek lengvesnis už uraną-238, sukdamasis jis lėčiau juda į išorę ir abu izotopai atsiskiria. Dujos sukasi tol, kol susodrinamas uranas-235.
Paprastai uranas gali būti naudojamas atominėse elektrinėse elektros energijai gaminti, jei jis yra praturtintas iki 3–5 %, t. y. 3–5 % urano sudaro uranas-235. Kai praturtintas iki 20 %, uranas-235 laikomas labai praturtintu uranu, o kai praturtintas iki 90 % ar daugiau – ginklams tinkamu uranu.
Šis labai praturtintas uranas naudojamas branduoliniuose ginkluose, nes gali palaikyti greitą nekontroliuojamą grandininę reakciją, išskirdamas didesnį energijos kiekį, palyginti su kitais izotopais.
Įvairios urano galimybės
Uranas, be to, kad naudojamas ginklams gaminti, taip pat vaidina svarbų vaidmenį šiuolaikiniame gyvenime. Esant žemam sodrinimo lygiui, uranas pagamina beveik 10 % pasaulinės elektros energijos. Kai kuriuose vėžio gydymo ir diagnostinio vaizdo gavimo technologijose uranas taip pat naudojamas ligoms gydyti. Branduoliniai povandeniniai laivai ir lėktuvnešiai daugelį metų tyliai ir efektyviai veikia naudodami sodrintą uraną.
Pasak Hudsono, uranas gali apšviesti miestą arba jį sunaikinti, tačiau bet kokiu atveju tai yra vienas iš būtiniausių cheminių elementų žmonijai.
