ጽሁፉ እንደ ዩራኒየም ያለ ኬሚካላዊ ንጥረ ነገር መቼ እንደተገኘ እና በየትኞቹ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ ይህ ንጥረ ነገር በእኛ ጊዜ ጥቅም ላይ እንደሚውል ይናገራል።
ዩራኒየም በሃይል እና በወታደራዊ ኢንዱስትሪ ውስጥ የሚገኝ ኬሚካላዊ ንጥረ ነገር ነው
በማንኛውም ጊዜ ሰዎች በጣም ቀልጣፋ የሃይል ምንጮችን ለማግኘት ሞክረዋል፣እናም በመሰረቱ - ዘላለማዊ እንቅስቃሴ ማሽን የሚባል ነገር ለመፍጠር። እንደ አለመታደል ሆኖ የሕልውናው የማይቻልበት ሁኔታ በንድፈ-ሀሳብ የተረጋገጠ እና የተረጋገጠው በ 19 ኛው ክፍለ ዘመን ነበር ፣ ግን ሳይንቲስቶች አሁንም ከፍተኛ መጠን ያለው "ንፁህ" ኃይልን ለማምረት የሚችል መሣሪያን ህልም እውን ለማድረግ ተስፋ አጥተዋል ። ረጅም ጊዜ።
በከፊል ይህ እውን የሆነው እንደ ዩራኒየም ያለ ንጥረ ነገር በመገኘቱ ነው። በዚህ ስም ያለው ኬሚካላዊ ንጥረ ነገር ለኒውክሌር ኃይል ማመንጫዎች እድገት መሠረት ሆኗል, ይህም በጊዜያችን ለሙሉ ከተሞች, የባህር ሰርጓጅ መርከቦች, የዋልታ መርከቦች, ወዘተ. እውነት ነው፣ ጉልበታቸው “ንፁህ” ሊባል አይችልም፣ ነገር ግን ከቅርብ ዓመታት ወዲህ ብዙ ኩባንያዎች የታመቁ ትሪቲየም ላይ የተመሰረቱ “አቶሚክ ባትሪዎችን” ለሰፊ ሽያጭ በማዘጋጀት ላይ ናቸው - ምንም ተንቀሳቃሽ አካል የላቸውም እና ለጤና ደህና ናቸው።
ነገር ግን በዚህ ጽሁፍ የኬሚካል ንጥረ ነገር የተገኘበትን ታሪክ በዝርዝር እንመረምራለን።ዩራኒየም ተብሎ የሚጠራው እና የኒውክሊየሎቹ ፊስሽን ምላሽ።
ፍቺ
ዩራኒየም በመንደሌቭ ወቅታዊ ሰንጠረዥ ውስጥ አቶሚክ ቁጥር 92 ያለው ኬሚካላዊ ንጥረ ነገር ነው። የአቶሚክ መጠኑ 238.029 ነው።በምልክት U የተሰየመ ነው።በተለመደ ሁኔታ ጥቅጥቅ ያለ፣ከባድ የብር ብረት ነው። ስለ ራዲዮአክቲቪቲቱ ከተነጋገርን ዩራኒየም ራሱ ደካማ ራዲዮአክቲቪቲ ያለው አካል ነው። እንዲሁም ሙሉ በሙሉ የተረጋጋ isotopes አልያዘም. እና አሁን ካሉት አይዞቶፖች ውስጥ በጣም የተረጋጋው ዩራኒየም-338 ነው።
ይህ ኤለመንት ምን እንደሆነ አውቀናል፣ እና አሁን የተገኘበትን ታሪክ እንይ።
ታሪክ
እንደ ተፈጥሯዊ ዩራኒየም ኦክሳይድ ያለ ንጥረ ነገር በሰዎች ዘንድ ከጥንት ጀምሮ ይታወቃል እና የጥንት የእጅ ባለሞያዎች ለግላዝነት ይጠቀሙበት ነበር ይህም የተለያዩ ሴራሚክስ ለዕቃ እና ለሌሎች ምርቶች ውሃ መከላከያ ይሸፍናል እንዲሁም የእነሱን ምርቶች ይሸፍናል ። ማስጌጫዎች።
1789 ይህ ኬሚካላዊ ንጥረ ነገር በተገኘበት ታሪክ ውስጥ ጠቃሚ ቀን ነበር። በዚያን ጊዜ ኬሚስት እና ጀርመናዊው ማርቲን ክላፕሮዝ የመጀመሪያውን የብረት ዩራኒየም ማግኘት የቻሉት. እና አዲሱ ንጥረ ነገር ስሙን ያገኘው ከስምንት ዓመታት በፊት ለተገኘችው ፕላኔት ክብር ነው።
በዚያን ጊዜ የተገኘው ዩራኒየም እንደ ንፁህ ብረት ለ50 ዓመታት ያህል ይቆጠር ነበር፣ነገር ግን በ1840 ከፈረንሳይ የመጣ ኬሚስት ዩጂን-ሜልቺዮር ፔሊጎት ምንም እንኳን ተስማሚ የውጭ ምልክቶች ቢታይበትም በክላፕሮት የተገኘውን ቁሳቁስ ማረጋገጥ ችሏል።, በጭራሽ ብረት አልነበረም, ግን ዩራኒየም ኦክሳይድ ነበር. ትንሽ ቆይቶ ያው ፔሊጎ ተቀበለው።እውነተኛው ዩራኒየም በጣም ከባድ የሆነ ግራጫ ብረት ነው። እንደ ዩራኒየም ያለ ንጥረ ነገር የአቶሚክ ክብደት ለመጀመሪያ ጊዜ የተወሰነው ያኔ ነበር። እ.ኤ.አ. በ 1874 የኬሚካል ንጥረ ነገር በዲሚትሪ ሜንዴሌቭ በታዋቂው ወቅታዊ የንጥረ ነገሮች ሠንጠረዥ ውስጥ የተቀመጠ ሲሆን ሜንዴሌቭ የንብረቱን አቶሚክ ክብደት ሁለት ጊዜ አሳደገው። እና ከ12 አመት በኋላ ታላቁ ኬሚስት በስሌቱ እንዳልተሳሳተ በሙከራ ተረጋግጧል።
የሬዲዮ እንቅስቃሴ
ነገር ግን በሳይንስ ማህበረሰብ ውስጥ የዚህ ንጥረ ነገር በጣም የተስፋፋው ፍላጎት በ1896 የጀመረው ቤኬሬል ዩራኒየም በተመራማሪው ስም የተሰየሙ ጨረሮችን እንደሚያመነጭ ባወቀ ጊዜ - ቤኬሬል ጨረሮች። በኋላ፣ በዚህ ዘርፍ ውስጥ ካሉት ታዋቂ ሳይንቲስቶች አንዷ ማሪ ኩሪ ይህንን ክስተት ራዲዮአክቲቭ በማለት ጠርታለች።
በዩራኒየም ጥናት ውስጥ የሚቀጥለው አስፈላጊ ቀን 1899 ነው ተብሎ ይታሰባል፡ ያኔ ነው ራዘርፎርድ የዩራኒየም ጨረሮች ተመሳሳይነት የሌላቸው እና በሁለት ይከፈላሉ - አልፋ እና ቤታ ጨረሮች። እና ከአንድ አመት በኋላ ፖል ቪላር (ቪላርድ) ዛሬ በእኛ ዘንድ የሚታወቀውን የመጨረሻውን የራዲዮአክቲቭ ጨረር አይነት - ጋማ ጨረሮች እየተባለ የሚጠራውን ሶስተኛውን አገኘ።
ከሰባት አመት በኋላ በ1906 ራዘርፎርድ የራዲዮአክቲቪቲ ፅንሰ-ሀሳብን መሰረት አድርጎ የመጀመሪያውን ሙከራ አድርጓል፤ አላማውም የተለያዩ ማዕድናትን እድሜ ለማወቅ ነበር። እነዚህ ጥናቶች የሬዲዮካርቦን ትንተና ፅንሰ-ሀሳብ እና ልምምድ ለመመስረት ከሌሎች ነገሮች በተጨማሪ መሰረት ጥለዋል።
Fission of uranium nuclei
ግን፣ ምናልባት፣ በጣም አስፈላጊው ግኝት፣ ለዚህም ምስጋና ይግባው።ለሰላማዊም ሆነ ለወታደራዊ ዓላማዎች የዩራኒየም ማዕድን ማውጣት እና ማበልጸግ የዩራኒየም ኒውክሊየስ መሰባበር ሂደት ነው። በ 1938 ተከስቷል, ግኝቱ የተካሄደው በጀርመን የፊዚክስ ሊቃውንት ኦቶ ሃህን እና ፍሪትዝ ስትራስማን ነው. በኋላ፣ ይህ ቲዎሪ በበርካታ የጀርመን የፊዚክስ ሊቃውንት ስራዎች ውስጥ ሳይንሳዊ ማረጋገጫ አግኝቷል።
ያገኙት ዘዴ ፍሬ ነገር የሚከተለው ነበር፡ የዩራኒየም-235 አይሶቶፕን አስኳል በኒውትሮን ካበሰሩት ነፃ ኒውትሮን በመያዝ መከፋፈል ይጀምራል። እና, ሁላችንም አሁን እንደምናውቀው, ይህ ሂደት ከፍተኛ መጠን ያለው ጉልበት ከመውጣቱ ጋር አብሮ ይመጣል. ይህ የሚከሰተው በዋነኛነት በጨረር ኃይል እና በኒውክሊየስ ስብርባሪዎች ምክንያት ነው። ስለዚህ አሁን የዩራኒየም ፊስሽን እንዴት እንደሚከሰት እናውቃለን።
የዚህ ዘዴ መገኘት እና ውጤቶቹ ዩራኒየምን ለሰላማዊ እና ወታደራዊ አገልግሎት ለመጠቀም መነሻ ነጥብ ነው።
ስለ ለውትድርና አገልግሎት ስለሚውል ከተነጋገርን ለመጀመርያ ጊዜ እንዲህ ላለው ሂደት እንደ የዩራኒየም ኒዩክሊየስ ያልተቋረጠ የፊስሽን ምላሽ (ለመፈንዳት ከፍተኛ ኃይል ስለሚያስፈልግ) ለእንደዚህ አይነት ሂደት ሁኔታዎችን መፍጠር ይቻላል የሚለው ጽንሰ ሃሳብ ለመጀመሪያ ጊዜ የኑክሌር ቦምብ) በሶቪየት ፊዚክስ ሊቃውንት ዜልዶቪች እና ካሪቶን ተረጋግጧል. ነገር ግን እንደዚህ አይነት ምላሽ ለመፍጠር ዩራኒየም መበልጸግ አለበት ምክንያቱም በተለመደው ሁኔታ ውስጥ አስፈላጊ ባህሪያት ስለሌለው.
ከዚህ ንጥረ ነገር ታሪክ ጋር ተዋወቅን አሁን የት እንደሚውል እንረዳለን።
Uranium isotope አጠቃቀሞች እና አይነቶች
እንደ የዩራኒየም ሰንሰለት ፊዚሽን ምላሽ ሂደት ከተገኘ በኋላ የፊዚክስ ሊቃውንት የት እንጠቀማለን የሚል ጥያቄ ገጥሟቸው ነበር?
በአሁኑ ጊዜ የዩራኒየም ኢሶቶፖች ጥቅም ላይ የሚውሉባቸው ሁለት ዋና ዋና ቦታዎች አሉ። ይህ ሰላማዊ (ወይም ጉልበት) ኢንዱስትሪ እና ወታደራዊ ነው። የመጀመሪያው እና ሁለተኛው የዩራኒየም-235 አይዞቶፕ የኑክሌር ፊስሽን ምላሽ ይጠቀማሉ ፣ የውጤት ኃይል ብቻ ይለያያል። በቀላል አነጋገር፣ በኒውክሌር ሬአክተር ውስጥ፣ የኑክሌር ቦምብ ፍንዳታን ለማካሄድ አስፈላጊ በሆነው ኃይል ይህን ሂደት መፍጠር እና ማቆየት አያስፈልግም።
ስለዚህ የዩራኒየም ፊስሽን ምላሽ ጥቅም ላይ የሚውሉባቸው ዋና ዋና ኢንዱስትሪዎች ተዘርዝረዋል።
ነገር ግን ዩራኒየም-235 አይሶቶፕ ማግኘት እጅግ በጣም ውስብስብ እና ብዙ ወጪ የሚጠይቅ የቴክኖሎጂ ተግባር ነው፣ እና እያንዳንዱ ግዛት የማበልፀጊያ እፅዋትን የመገንባት አቅም የለውም። ለምሳሌ, ሃያ ቶን የዩራኒየም ነዳጅ ለማግኘት, በውስጡም የዩራኒየም 235 አይዞቶፕ ይዘት ከ3-5% ይሆናል, ከ 153 ቶን በላይ የተፈጥሮ "ጥሬ" ዩራኒየም ማበልጸግ አስፈላጊ ነው.
ዩራኒየም-238 አይሶቶፕ በዋናነት በኒውክሌር ጦር መሳሪያዎች ዲዛይን ላይ ኃይላቸውን ለመጨመር ያገለግላል። እንዲሁም ኒውትሮን ሲይዝ፣ ከዚያም የቤታ መበስበስ ሂደት፣ ይህ isotope በመጨረሻ ወደ ፕሉቶኒየም-239 - ለአብዛኞቹ ዘመናዊ የኒውክሌር ማመንጫዎች የተለመደ ነዳጅ ይሆናል።
እንደነዚህ ያሉ ሬአክተሮች (ከፍተኛ ወጪ፣ ውስብስብነት፣ የአደጋ ስጋት) ያሉባቸው ድክመቶች ቢኖሩም፣ ሥራቸው በጣም ፈጣን ውጤት ያስገኛል፣ እና ከጥንታዊ የሙቀት ወይም የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ኃይል ማመንጫዎች በማይነፃፀር የበለጠ ኃይል ያመርታሉ።
እንዲሁም የዩራኒየም አስኳል ፊስሽን ምላሽ የጅምላ አውዳሚ የኒውክሌር ጦር መሳሪያ ለመፍጠር አስችሏል። በከፍተኛ ጥንካሬው, አንጻራዊነቱ ተለይቷልመጨናነቅ እና ሰፋፊ ቦታዎችን ለሰው ልጅ መኖሪያነት የማይመች እንዲሆን ማድረግ መቻሉ. እውነት ነው፣ ዘመናዊ የአቶሚክ መሳሪያዎች ፕላቶኒየም እንጂ ዩራኒየም አይጠቀሙም።
የተሟጠጠ ዩራኒየም
እንዲሁም የተሟጠጠ አይነት የዩራኒየም አይነት አለ። በጣም ዝቅተኛ የራዲዮአክቲቭ ደረጃ አለው, ይህም ማለት ለሰዎች አደገኛ አይደለም. በወታደራዊ ሉል ውስጥ እንደገና ጥቅም ላይ ይውላል ፣ ለምሳሌ ፣ ተጨማሪ ጥንካሬን ለመስጠት በአሜሪካ አብራምስ ታንክ ትጥቅ ውስጥ ተጨምሯል። በተጨማሪም በሁሉም የከፍተኛ የቴክኖሎጂ ጦር ሰራዊቶች ውስጥ በተዳከመ የዩራኒየም የተለያዩ ዛጎሎች ማግኘት ይችላሉ። ከትላልቅ ብዛታቸው በተጨማሪ ሌላ በጣም አስደሳች ንብረት አላቸው - ከፕሮጀክቱ ጥፋት በኋላ, ቁርጥራጮቹ እና የብረት ብናኞች በድንገት ይቃጠላሉ. እና በነገራችን ላይ ለመጀመሪያ ጊዜ እንዲህ ዓይነቱ ፕሮጀክት በሁለተኛው የዓለም ጦርነት ወቅት ጥቅም ላይ ውሏል. እንደምናየው ዩራኒየም በተለያዩ የሰው ልጆች እንቅስቃሴ ውስጥ ጥቅም ላይ የዋለ ንጥረ ነገር ነው።
ማጠቃለያ
በሳይንቲስቶች ትንበያ በ2030 አካባቢ ሁሉም ትላልቅ የዩራኒየም ክምችቶች ሙሉ በሙሉ ይሟጠጣሉ፣ከዚያም ለመድረስ አስቸጋሪ የሆኑ የንብርብሮች ልማት ይጀምራል እና ዋጋው ይጨምራል። በነገራችን ላይ የዩራኒየም ማዕድን እራሱ በሰዎች ላይ ምንም ጉዳት የለውም - አንዳንድ ማዕድን አውጪዎች ለብዙ ትውልዶች ሲሰሩ ቆይተዋል. አሁን የዚህን ኬሚካላዊ ንጥረ ነገር የተገኘበትን ታሪክ እና የኒውክሊየሎቹ ፊስሽን ምላሽ እንዴት ጥቅም ላይ እንደሚውል አውቀናል ።
በነገራችን ላይ አንድ አስገራሚ እውነታ ታውቋል - የዩራኒየም ውህዶች ለረጅም ጊዜ ጥቅም ላይ የሚውሉት ለፓርሴሊን እና ለቀለም ቀለም ነው.ብርጭቆ (የዩራኒየም መስታወት ይባላል) እስከ 1950ዎቹ።
