Zaujímavosti o referátoch
Ďaľšie referáty z kategórie
УРАН - СВОЙСТВА И РИСКОВЕ
| Dátum pridania: | 18.04.2005 | Oznámkuj: | 12345 |
| Autor referátu: | Grigor | ||
| Jazyk: |  | Počet slov: | 1 362 |
| Referát vhodný pre: | Vysoká škola | Počet A4: | 0.4 |
| Priemerná známka: | 2.98 | Rýchle čítanie: | 0m 40s |
| Pomalé čítanie: | 1m 0s | ||
А. Витанова, К. Волев и Н. Янева, ИЯИЯЕ - БАН
Открит от немския химик Мартин Клапрот през 1789 г., елементът бил наречен с името на планетата Уран, току-що открита (1781 г.). През 1938 г. немските физици Хан и Щрасман показват, че уранът може да се дели на две части като отделя енергия.
Уранът е метал от семейството на актинидите и в свежо състояние прилича на стоманата. Той е най-тежкият естествен елемент, с плътност 19,05 g/cm3 (1,7 пъти по-тежък от оловото). Елементът е корозионно неустойчив - в естествена среда се окислява бързо, а при повишаване на температурата става порест и пластичен. По химични свойства прилича на волфрама. Реагира с всички химични елементи, освен с инертните газове. Най-важните съединения са UO2 и U3O8. Във въздуха U се покрива с окисна ципа, която обаче не го предпазва от по-нататъшни окисления, а при нагряване се възпламенява. Бурно реагира с водни пари с отделяне на водород. Малки количества вещества, съдържащи уран, са били използвани в керамичната промишленост за получаване на жълто-оранжеви глазури и за боядисване, но това приложение е прекратено, когато са станали известни ефектите от радиацията.
Природният уран се състои от три изотопа: 238U - 99,284 %, 235U - 0,711 % и 234U - 0,005 %. Най-слабо радиоактивният от тях е 238U. Той е a -емитер с енергия на a -частиците 4,2 МеV и слаб g -емитер - 48 кеV. Уран 238U е родоначалник на уран-радиевото семейство, състоящо се от 19 изотопа, с период на полуразпадане 4,5.109 години. От този изотоп се произвежда плутоний в реакторите-възпроизводители (бридери) с бързи неутрони. Делящият се изотоп 235U има време на полуразпадане 7,13.108 години и се използва като гориво за ядрените реактори и за производство на ядрени оръжия. Изотопът 234U има най-малко време на разпадане 245.103 години, и е най-силно радиоактивен.
Уранът се извлича от урановата руда. Чрез процеси на раздробяване и смилане се извлича уранов окис U3O8 във вид на жълта маса (кейк) - жълт прах, съдържащ 90 % уранов окис. За нуждите на ядрените реактори е необходимо уранът да бъде обогатен с 235U от природното му съдържание 0,07 % до 3,5-4 %. С това завършва химическата част от обработката на урана и следва обогатяването, което е физически процес. След обогатяване се превръща в уранов окис, от който се произвежда ядреното гориво във вид на таблетки, поставени в т. нар. горивни елементи.
В атомните електроцентрали ядреното гориво “изгаря”, като произвежда енергия и намалява съдържанието на 235U. При деленето на ядрата се произвежда значителна енергия, в същото време се получават високо радиоактивни продукти (средно тежки ядра). 238U, залавяйки неутрони произвежда тежки трансуранови изотопи, предимно плутоний. Отработеното ядрено гориво е високо радиоактивно и опасно и подлежи на специална преработка и съхранение. При това може да се извлича плутоний, който е основна суровина за ядрените оръжия, а може и да се получат материали за ядрено гориво.
Обедненият уран е отпадък от т. нар. ядрен горивен цикъл и притежава характеристики, които го правят много привлекателен за производство на конвенционални оръжия и танкови брони. Високата му плътност осигурява голяма проникваща способност на снарядите с уранов връх, след взривяването на които се отделя много топлина, която възпламенява урановите частички.
Снаряди с обеднен уран са използвани във войната в Персийския залив в операцията “Пустинна буря”. В редица страни са създадени различни оръжия с обеднен уран, в които той се използва както за усилване на броните, така и за снаряди. Такива са крилатите ракети ТОМАХОУК и 30 mm противотанкови снаряди.
Известно е, че във войната в Югославия са взривени около 1500 крилати ракети, съдържащи обеднен уран. След експлозията 80 % от урановите окиси се превръщат в дългоживущи стъклени частички с големина 0,5 ё 5 m m, които чрез дишането попадат в кръвта и лимфната система. Най-голяма радиационна заплаха представляват дъщерните продукти 226Ra и 222Rn, получени от a -разпадането на 238U. Такива ракети носят по три килограма уран, който при детонацията се превръща в окис, следователно:
3 kg UOx x 80 % x 1500 = 3600 kg UОx,
37 MBq/kg x 3600 kg = 133 200 MBq = 13,3 x 1010 Bq - радиев еквивалент.
Тази активност се равнява на 4 g Ra. Изчислява се, че застрашеното население е 20 млн. души. Урановите аерозоли могат да се подемат и разнасят от въздушните течения на стотици километри от мястото на взрива.
Таблица 1. Годишно постъпление в организма на 238U и неговите продукти на разпадане в региони с нормален естествен радиационен фон
Смята се, че естественият уран се намира в радиоактивно равновесие с дъщерните си ядра 234Th, 234mРа и 234U, така че един килограм уран съдържа по 12 MBq от всеки от посочените четири радионуклида. Частичките прах на повърхността на Земята се явяват основен източник на постъпването му в атмосферния въздух. В таблица 2 са приведени данни за средната специфична активност на 238U в органите и тъканите и погълнатата доза, формирана от 238U, 234Th, 234mРа и 234U.
Таблица 2. Средна специфична активност на 238U в тъканите и съответната годишна погълната доза от вътрешно облъчване от дъщерните му продукти.
*Предполага се, че 234Th, 234mРа и 234U се намират в радиоактивно равновесие с 238U във всички органи и тъкани.
За външно облъчване този елемент не представлява радиационна заплаха. Но ако се инхалира или погълне чрез хранене, рискът за лъчево индуцирани карценоми се увеличава многократно. Силно токсичен е и високите му концентрации в организма разрушават вътрешните органи, главно бъбреците. Ранните признаци за отравяния от уран и неговите соли са главоболие, повръщане, отпадналост. Бързо се развиват процеси на остри поражения на бъбреците - токсичен нефрозо-нефрит, често без повишаване на артериалното налягане. Нанася поражения на паренхимните органи, особено черния дроб (хепатит).
Предизвиква левкоцитоза - увеличен брой на левкоцитите в кръвта повече от 109/l, повишаване на телесната температура, затруднено дишане, отслабване на сърдечния ритъм. Наличието му може да доведе до нарушаване на функциите на отделителната система - анурия - задържане на урината в бъбреците, пикочопроводите и пикочния мехур.
Отравянето с UF6 протича като химично изгаряне. Предизвиква силно раздразнение на лигавицата на дихателните пътища, болка в гърдите, кашлица, секрети със сиво-зелен цвят и примес на кръв, задух, раздразнение на очите, умъртвяване на роговицата на окото. При попадане върху кожата причинява изгаряния.
В случай на непрекъснато облъчване са направени следните изчисления: на 1 m g/m3 уранова концентрация във въздуха съответстват 5,5 mSv/а (при 17,8 m3/d вдишан въздух). Според ICRP границата на дозата за население категория “В” е 1 mSv/а, което съответства на концентрация във въздуха 0,18 m g/m3. За работещи категория “А”, ГГД е 20 mSv/а, което е еквивалентно на 9,8 m g/m3 уранова концентрация във въздуха (при 2400 m3/а вдишан въздух).
По отношение на химичната токсичност критериите се дефинират така:
- 0,2 mg U/m3 във въздух (за разтворим уран);
- 0,045 mg Uест/m3 във въздух като ураниев прах преди химичното му отделяне от рудата, ако е в равновесие с дъщерните си продукти.
Uест (неразтворим): 2,0.10-11 m Ci/ml (=0,74 Bq/m3, еквивалентно на 29,5 m g/m3);
Според някои американски стандарти нивото на урана за “минимален риск” при поглъщане чрез храна, се допуска да бъде 1 m g/kg телесна маса на ден. Тази стойност е определена на базата на злокачествените ефекти, наблюдавани при плъхове, които са поемали 1,1 mg/kg на ден. За стандартен човек (70 kg), 1 m g/d е еквивалентно на 26 mg/y.
Общата допустима концентрация във вода за 234U и 238U е 30 pCi/l (1,11 Bq/l).
От гледна точка на продължителността на човешкия живот този елемент е вечен и при замърсяване ще представлява постоянна радиоактивна опасност. Възстановяването на околната среда от това вредно вещество е много скъпо и трудоемко. Нашите специалисти се опитват да контролират чистотата на въздуха, почвата и да търсят урана в изследваните проби. Това не е лесно и не може да се прави с измерване на радиационния гама-фон, което е добре поставено в нашата страна. Използват се по-сложни радиохимични и физични методи, които са усвоени в специализирани институти. Засега замърсяване не е открито, но предстои много голяма и сериозна работа по контрол на въздуха и търсене на замърсявания на почвата. Ние трябва да познаваме състоянието на нашата природа, за да опазим здравето на населението.
Открит от немския химик Мартин Клапрот през 1789 г., елементът бил наречен с името на планетата Уран, току-що открита (1781 г.). През 1938 г. немските физици Хан и Щрасман показват, че уранът може да се дели на две части като отделя енергия.
Уранът е метал от семейството на актинидите и в свежо състояние прилича на стоманата. Той е най-тежкият естествен елемент, с плътност 19,05 g/cm3 (1,7 пъти по-тежък от оловото). Елементът е корозионно неустойчив - в естествена среда се окислява бързо, а при повишаване на температурата става порест и пластичен. По химични свойства прилича на волфрама. Реагира с всички химични елементи, освен с инертните газове. Най-важните съединения са UO2 и U3O8. Във въздуха U се покрива с окисна ципа, която обаче не го предпазва от по-нататъшни окисления, а при нагряване се възпламенява. Бурно реагира с водни пари с отделяне на водород. Малки количества вещества, съдържащи уран, са били използвани в керамичната промишленост за получаване на жълто-оранжеви глазури и за боядисване, но това приложение е прекратено, когато са станали известни ефектите от радиацията.
Природният уран се състои от три изотопа: 238U - 99,284 %, 235U - 0,711 % и 234U - 0,005 %. Най-слабо радиоактивният от тях е 238U. Той е a -емитер с енергия на a -частиците 4,2 МеV и слаб g -емитер - 48 кеV. Уран 238U е родоначалник на уран-радиевото семейство, състоящо се от 19 изотопа, с период на полуразпадане 4,5.109 години. От този изотоп се произвежда плутоний в реакторите-възпроизводители (бридери) с бързи неутрони. Делящият се изотоп 235U има време на полуразпадане 7,13.108 години и се използва като гориво за ядрените реактори и за производство на ядрени оръжия. Изотопът 234U има най-малко време на разпадане 245.103 години, и е най-силно радиоактивен.
Уранът се извлича от урановата руда. Чрез процеси на раздробяване и смилане се извлича уранов окис U3O8 във вид на жълта маса (кейк) - жълт прах, съдържащ 90 % уранов окис. За нуждите на ядрените реактори е необходимо уранът да бъде обогатен с 235U от природното му съдържание 0,07 % до 3,5-4 %. С това завършва химическата част от обработката на урана и следва обогатяването, което е физически процес. След обогатяване се превръща в уранов окис, от който се произвежда ядреното гориво във вид на таблетки, поставени в т. нар. горивни елементи.
В атомните електроцентрали ядреното гориво “изгаря”, като произвежда енергия и намалява съдържанието на 235U. При деленето на ядрата се произвежда значителна енергия, в същото време се получават високо радиоактивни продукти (средно тежки ядра). 238U, залавяйки неутрони произвежда тежки трансуранови изотопи, предимно плутоний. Отработеното ядрено гориво е високо радиоактивно и опасно и подлежи на специална преработка и съхранение. При това може да се извлича плутоний, който е основна суровина за ядрените оръжия, а може и да се получат материали за ядрено гориво.
Обедненият уран е отпадък от т. нар. ядрен горивен цикъл и притежава характеристики, които го правят много привлекателен за производство на конвенционални оръжия и танкови брони. Високата му плътност осигурява голяма проникваща способност на снарядите с уранов връх, след взривяването на които се отделя много топлина, която възпламенява урановите частички.
Снаряди с обеднен уран са използвани във войната в Персийския залив в операцията “Пустинна буря”. В редица страни са създадени различни оръжия с обеднен уран, в които той се използва както за усилване на броните, така и за снаряди. Такива са крилатите ракети ТОМАХОУК и 30 mm противотанкови снаряди.
Известно е, че във войната в Югославия са взривени около 1500 крилати ракети, съдържащи обеднен уран. След експлозията 80 % от урановите окиси се превръщат в дългоживущи стъклени частички с големина 0,5 ё 5 m m, които чрез дишането попадат в кръвта и лимфната система. Най-голяма радиационна заплаха представляват дъщерните продукти 226Ra и 222Rn, получени от a -разпадането на 238U. Такива ракети носят по три килограма уран, който при детонацията се превръща в окис, следователно:
3 kg UOx x 80 % x 1500 = 3600 kg UОx,
37 MBq/kg x 3600 kg = 133 200 MBq = 13,3 x 1010 Bq - радиев еквивалент.
Тази активност се равнява на 4 g Ra. Изчислява се, че застрашеното население е 20 млн. души. Урановите аерозоли могат да се подемат и разнасят от въздушните течения на стотици километри от мястото на взрива.
Таблица 1. Годишно постъпление в организма на 238U и неговите продукти на разпадане в региони с нормален естествен радиационен фон
Източник | Чрез органите на дишане | Чрез органите на хранене |
238U | 1.10-2 Bq | 5 Bq |
234Th | 1.10-2 Bq | 5 Bq |
234Pa | 1.10-2 Bq | 5 Bq |
234U | 1.10-2 Bq | 5 Bq |
230Th | 1.10-2 Bq | - |
226Ra | 1.10-2 Bq | 15 Bq |
210Pb | 4 Bq | 40 Bq |
210Po | 0,8 Bq | 40 Bq |
Смята се, че естественият уран се намира в радиоактивно равновесие с дъщерните си ядра 234Th, 234mРа и 234U, така че един килограм уран съдържа по 12 MBq от всеки от посочените четири радионуклида. Частичките прах на повърхността на Земята се явяват основен източник на постъпването му в атмосферния въздух. В таблица 2 са приведени данни за средната специфична активност на 238U в органите и тъканите и погълнатата доза, формирана от 238U, 234Th, 234mРа и 234U.
Таблица 2. Средна специфична активност на 238U в тъканите и съответната годишна погълната доза от вътрешно облъчване от дъщерните му продукти.
Органи и тъкани | Отдадена активност* 238U, Bq/kg | Годишно погълната доза, Gy | ||||||||||
238U (a ) | 234Th (b ,g ) | 234mPa (b ,g ) | 234U (a ) | |||||||||
Гонади | 5 | 1,1.10-7 | 2,0.10-9 | 2,0.10-8 | 1,2.10-7 | |||||||
Костна тъкан | 150 | - | - | - | - | |||||||
Червен кос-тен мозък | 5 | 2,1.10-7 | 1,1.10-8 | 1,4.10-7 | 2,4.10-7 | |||||||
Щитовидна жлеза | 5 | 1,1.10-7 | 2,0.10-9 | 2,0.10-8 | 1,2.10-7 | |||||||
Бъбреци | 5 | 1,1.10-6 | 1,5.10-8 | 2,1.10-7 | 1,2.10-6 | |||||||
*Предполага се, че 234Th, 234mРа и 234U се намират в радиоактивно равновесие с 238U във всички органи и тъкани.
За външно облъчване този елемент не представлява радиационна заплаха. Но ако се инхалира или погълне чрез хранене, рискът за лъчево индуцирани карценоми се увеличава многократно. Силно токсичен е и високите му концентрации в организма разрушават вътрешните органи, главно бъбреците. Ранните признаци за отравяния от уран и неговите соли са главоболие, повръщане, отпадналост. Бързо се развиват процеси на остри поражения на бъбреците - токсичен нефрозо-нефрит, често без повишаване на артериалното налягане. Нанася поражения на паренхимните органи, особено черния дроб (хепатит).
Предизвиква левкоцитоза - увеличен брой на левкоцитите в кръвта повече от 109/l, повишаване на телесната температура, затруднено дишане, отслабване на сърдечния ритъм. Наличието му може да доведе до нарушаване на функциите на отделителната система - анурия - задържане на урината в бъбреците, пикочопроводите и пикочния мехур.
Отравянето с UF6 протича като химично изгаряне. Предизвиква силно раздразнение на лигавицата на дихателните пътища, болка в гърдите, кашлица, секрети със сиво-зелен цвят и примес на кръв, задух, раздразнение на очите, умъртвяване на роговицата на окото. При попадане върху кожата причинява изгаряния.
В случай на непрекъснато облъчване са направени следните изчисления: на 1 m g/m3 уранова концентрация във въздуха съответстват 5,5 mSv/а (при 17,8 m3/d вдишан въздух). Според ICRP границата на дозата за население категория “В” е 1 mSv/а, което съответства на концентрация във въздуха 0,18 m g/m3. За работещи категория “А”, ГГД е 20 mSv/а, което е еквивалентно на 9,8 m g/m3 уранова концентрация във въздуха (при 2400 m3/а вдишан въздух).
По отношение на химичната токсичност критериите се дефинират така:
- 0,2 mg U/m3 във въздух (за разтворим уран);
- 0,045 mg Uест/m3 във въздух като ураниев прах преди химичното му отделяне от рудата, ако е в равновесие с дъщерните си продукти.
Uест (неразтворим): 2,0.10-11 m Ci/ml (=0,74 Bq/m3, еквивалентно на 29,5 m g/m3);
Според някои американски стандарти нивото на урана за “минимален риск” при поглъщане чрез храна, се допуска да бъде 1 m g/kg телесна маса на ден. Тази стойност е определена на базата на злокачествените ефекти, наблюдавани при плъхове, които са поемали 1,1 mg/kg на ден. За стандартен човек (70 kg), 1 m g/d е еквивалентно на 26 mg/y.
Общата допустима концентрация във вода за 234U и 238U е 30 pCi/l (1,11 Bq/l).
От гледна точка на продължителността на човешкия живот този елемент е вечен и при замърсяване ще представлява постоянна радиоактивна опасност. Възстановяването на околната среда от това вредно вещество е много скъпо и трудоемко. Нашите специалисти се опитват да контролират чистотата на въздуха, почвата и да търсят урана в изследваните проби. Това не е лесно и не може да се прави с измерване на радиационния гама-фон, което е добре поставено в нашата страна. Използват се по-сложни радиохимични и физични методи, които са усвоени в специализирани институти. Засега замърсяване не е открито, но предстои много голяма и сериозна работа по контрол на въздуха и търсене на замърсявания на почвата. Ние трябва да познаваме състоянието на нашата природа, за да опазим здравето на населението.
Zdroje: . http://www.cogreslab.demon.co.uk/webdu.htm , http://www.iacenter.org , http://www.antenna.nl/wise-database/uranium/utox.html , А. А. Моисеев,В. И. Иванов. Справочник по дозиметрии и радиационной гигиене, Москва, Энергоатомиздат, 1984.
Aktuálne,
Katalóg firiem,
Dnes,
Mapy,
Cestovné poriadky,
E-mail,
Žena,
Wanda.sk,
Magazín,
Automix,
Lepšie bývanie,
Showbiz,
Referáty,
Blogy,
Menu,
Počasie,
Slovníky,
Súťaže,
Pohladnice,
TV program,
Zľavy,
Horoskopy,
Testy,
Receptár
Reality,
Centrum.cz,
Aktualne.cz,
Žena.cz,
Bleskově.cz,
Crazycfe.cz,
Cars.cz,
Amplion.cz,
Najisto.cz,
Amapy.cz,
Stahuj.cz