Презентация на тему Уран

элемент с атомным номером 92, атомная масса 238,0289. Актиноид.

Период полураспада
от 2,45·105 лет до 4,51·109 лет.

Конфигурация трех внешних электронных слоев 5 s 2 p 6 d 10 f 3
6 s 2 p 6 d 17 s 2, уран относится к f-элементам. Расположен в IIIB группе в 7 периоде периодической системы элементов. В соединениях проявляет степени окисления +2, +3, +4, +5 и +6, валентности II, III, IV, V и VI.
Электроотрицательность по Полингу 1,22.

химиком
М. Г. Клапротом при исследовании минерала
«смоляной обманки».

Назван им в честь планеты
Уран, открытой У. Гершелем в 1781г. В
металлическом состоянии уран получен в 1841г
французским химиком Э. Пелиго.

Радиоактивность урана обнаружил в 1896 г француз А. Беккерель.

Первоначально урану приписывали атомную массу 116, но в 1871 Д. И. Менделеев пришел к выводу, что ее надо удвоить. После открытия элементов с атомными номерами от 90 до 103 американский химик Г. Сиборг пришел к выводу, что эти элементы (актиноиды) правильнее располагать в периодической системе в одной клетке с элементом №89 актинием. Такое расположение связано с тем, что у актиноидов происходит достройка 5 f-электоронного подуровня.

слоя и осадочной оболочки земной коры. Содержание в земной

коре 2,5·10-4% по массе. В морской воде концентрация урана менее 10-9 г/л, всего в морской воде содержится от 109 до 1010 тонн урана. В свободном виде уран в земной коре не встречается. Известно около 100 минералов урана, важнейшие из них настуран U3O8, уранинит (U,Th)O2, урановая смоляная руда (содержит оксиды урана переменного состава) и тюямунит Ca[(UO2)2(VO4)2]·8H2O.

Извлечение урана начинается с получения концентрата.
Руды выщелачивают растворами

серной, азотной кислот или щелочью. Из полученного раствора уран извлекают в виде оксида или тетрафторида UF4, методом металлотермии:
UF4+ 2Mg = 2MgF2+ U
Образовавшийся уран содержит в незначительных количествах примеси бора , кадмия и некоторых других элементов, так называемых реакторных ядов. Поглощая образующиеся при работе ядерного реактора нейтроны, они делают уран непригодным для использования в качестве ядерного горючего.
Чтобы избавиться от примесей, металлический уран растворяют в азотной кислоте, получая уранилнитрат UO2(NO3)2. Уранилнитрат экстрагируют из водного раствора трибутилфосфатом. Продукт очистки из экстракта снова переводят в оксид урана или в тетрафторид, из которых вновь получают металл.
Часть урана получают регенерацией отработавшего в реакторе ядерного горючего. Все операции по регенерации урана проводят дистанционно.

существует в трех аллотропических модификациях. До 669°C устойчива a-модификация

с орторомбической решеткой. От 669°C до 776°C устойчива b-модификация с тетрагональной решеткой. До температуры плавления 1135°C устойчива g-модификация с кубической объемно-центрированной решеткой.
Температура кипения 4200°C.

он покрывается пленкой оксида. Порошкообразный уран пирофорен, при сгорании

урана и термическом разложении многих его соединений на воздухе образуется оксид урана U3O8. Если этот оксид нагревать в атмосфере водорода при температуре выше 500°C, образуется диоксид урана UO2:
U3O8 + Н2 = 3UO2 + 2Н2О
Взаимодействуя с галогенами, уран дает галогениды урана. Среди них гексафторид UF6 представляет собой желтое кристаллическое вещество, легко сублимирующееся даже при слабом нагревании (40-60°C) и столь же легко гидролизующееся водой. Важнейшее практическое значение имеет гексафторид урана UF6.

UH3, обладающий высокой химической активностью. При нагревании гидрид разлагается,

образуя водород и порошкообразный уран.

С углеродом уран образует три карбида UC, U2C3 и UC2.
Взаимодействием урана с кремнием получены силициды U3Si, U3Si2, USi, U3Si5, USi2 и U3Si2.

Получены нитриды урана (UN, UN2, U2N3) и фосфиды урана (UP, U3P4, UP2). С серой уран образует ряд сульфидов: U3S5, US, US2, US3 и U2S3.

Металлический уран растворяется в HCl и HNO3, медленно реагирует с H2SO4 и H3PO4. Возникают соли, содержащие катион уранила UO22+.

окисления от +3 до +6.

Ион U3+ в растворе

неустойчив, ион U4+ стабилен в отсутствие воздуха.

Ионы U3+ имеют характерную красную окраску, ионы U4+ — зеленую, ионы UO22+ — желтую.

В растворах наиболее устойчивы соединения урана в степени окисления +6. Все соединения урана в растворах склонны к гидролизу и комплексообразованию, наиболее сильно — катионы U4+ и UO22+.

растений, животных и человека. Соединения урана всасываются в желудочно-кишечном

тракте (около 1%), в легких — 50%. Основные депо в организме: селезенка, почки, скелет, печень, легкие и бронхо-легочные лимфатические узлы. Содержание в органах и тканях человека и животных не превышает 10-7 гг.
Уран и его соединения высокотоксичны. Особенно опасны аэрозоли урана и его соединений. Для аэрозолей растворимых в воде соединений урана ПДК в воздухе 0,015 мг/м3, для нерастворимых форм урана ПДК 0,075 мг/м3. При попадании в организм уран действует на все органы, являясь общеклеточным ядом. Молекулярный механизм действия урана связан с его способностью подавлять активность ферментов. В первую очередь поражаются почки (появляются белок и сахар в моче, олигурия). При хронической интоксикации возможны нарушения кроветворения и нервной системы.

в качестве
ядерного горючего в ядерных реакторах.
Малообогащенная смесь

изотопов урана
применяется в стационарных реакторах
атомных электростанций.

Продукт высокой степени обогащения — в ядерных реакторах, работающих на быстрых нейтронах. 235U является
источником ядерной энергии
в ядерном оружии.

238U служит источником вторичного
ядерного горючего — плутония.