https://bodybydarwin.com
Slider Image

Tot el que necessiteu saber sobre l’urani

2022

Des que el químic alemany Martin Heinrich Klaproth va identificar l'urani el 1789, el número atòmic 92 s'ha convertit en una de les substàncies més preocupants del planeta. És naturalment radioactiu, però el seu isòtop d'urani-235 també és fissil, com van saber els químics nuclears nazis el 1938, quan van fer l'impossible i van dividir un nucli d'urani en dos. Els físics nord-americans de la UC Berkeley aviat van descobrir que podrien forçar l'urani-238 a decaure en el plutoni-239; des d’aleshores la substància s’ha utilitzat en armes i centrals d’energia a tot el món. Avui, l’element continua provocant tensions internacionals a mesura que l’Iran acumula urani a l’hora de desafiar-se d’un tractat anterior i el líder del “Rocket Man” de Corea del Nord, Kim Jong-un, continua resistint a la desnuclearització.

Però, què és exactament l’urani? I què necessiteu saber sobre això més enllà dels titulars en calent? Aquí responem a les vostres preguntes nuclears més urgents:

L’urani és un metall comú. "Es pot trobar en quantitats minúscules a la majoria de roques, sòls i aigües, la geòloga Dana Ulmer-Scholle, escriu en un explicador de l'Oficina de Geologia i Recursos Minerals del Nou Mèxic. Però trobar jaciments més rics, els que tenen urani concentrat realment val la pena ser minats ... és més difícil.

Quan els enginyers troben una costura prometedora, extreuen el mineral d’urani. "Ja no és gent amb pickaxes, diu Jerry Peterson, un físic de la Universitat de Colorado, Boulder. Aquests dies, prové de la lixiviació, que Peterson descriu com abocar" bàsicament PepsiCola, lleugerament àcid "cap a terra i bombejar el líquid cap amunt. dels forats adjacents, a mesura que el fluid s’acumula a través del dipòsit, es separa l’urani per a la seva recol·lecció.

L’urani té diversos isòtops importants diferents sabors de la mateixa substància que només varien en el seu nombre de neutrons (també anomenat massa atòmica). El més comú és l’urani-238, que representa el 99 per cent de la presència de l’element a la Terra. L’isòtop menys comú és l’urani-234, que es forma com a urani-238 decau. Cap dels dos productes és fissil, cosa que significa que els seus àtoms no es poden dividir fàcilment, de manera que no poden sostenir una reacció en cadena nuclear.

Això és el que fa que l’isòtop de l’urani 235 sigui tan especial it s fissils, per la qual cosa, amb una mica de finura, pot suportar una reacció en cadena nuclear, fent-lo ideal per a les centrals nuclears i la fabricació d'armes. Però més endavant.

També hi ha urani-233. És un altre producte fissil, però els seus orígens són totalment diferents. És un producte de tori, una substància química metàl·lica molt més abundant que l’urani. Si els físics nuclears exposen el tori-232 als neutrons, el tori és capaç d’absorbir un neutró, fent que el material es descomposi a l’urani-233.

De la mateixa manera que podeu convertir el tió en urani, podeu convertir l'urani en plutoni. Fins i tot el procés és similar: Exposeu l’urani-238 abundant a neutrons i n’absorbeixi un, provocant finalment la caiguda del plutoni-239, una altra substància fissil que s’ha utilitzat per crear energia nuclear i armes. Si bé l’urani és de naturalesa abundant, el plutoni només es veu al laboratori, tot i que pot produir-se de forma natural al costat d’urani.

La gent no exposa exactament guies pas a pas per perfeccionar materials nuclears. Però Peterson es va apropar força. Després d'haver extret urani de la terra, diu que els enginyers químics separen el líquid ric en urani d'altres minerals de la mostra. Quan l'òxid d'urani resultant s'asseca, és el color de la farina de sèmola, d'aquí el sobrenom de "pastís groc" d'aquest producte intermedi.

A partir d’aquí, una planta pot comprar una lliura de pastís groc per 20 o 30 dòlars. Barregen la pólvora amb l’àcid hidrofluòric. El gas resultant es girà en una centrífuga per separar-se de l’urani-238 i l’urani-235. Aquest procés s’anomena “enriquiment”. En lloc de la concentració natural del 0, 7 per cent, les centrals nuclears volen un producte enriquit entre un 3 i un 5 per cent d'urani-235. Per a una arma, necessiteu molt més: aquests dies, l’objectiu del 90 per cent és l’objectiu.

Una vegada que l’urani es va enriquir, els operadors de les centrals elèctriques l’acoblen amb un moderador, com l’aigua, que alenteix els neutrons de l’urani. Això augmenta la probabilitat d’una reacció en cadena consistent. Quan la vostra reacció estigui definitivament en marxa, cada neutró individual es transformarà en 2, 4 neutrons, etc., creant energia alhora.

Proveu-ho: Al problema " Populació " de PopSci a principis d'any, David Meier, un investigador del Pacific Northwest National Lab, va parlar del seu treball per crear una base de dades de fonts de plutoni. Resulta, cada producte de plutoni té una història d’origen visible, perquè "no hi ha una manera de processar-la segons Meier. Els Estats Units tenien dos llocs de producció de plutoni. Mentre que el producte intermedi de Hanford, Washington (el lloc del Projecte Manhattan des del qual va créixer PNNL ) era marró i groc, el lloc del riu Savannah a Akon, Carolina del Sud, va produir "un bonic material blau que diu Meier. Els funcionaris de la llei esperen que aquestes diferències subtils –que també poden correspondre a canvis en la signatura química, la mida de les partícules o la forma del material– ajudiran algun dia a fer un seguiment del desenvolupament nuclear il·legítim.

O bé, enlluernis els vostres convidats amb un breu historial de vaixella radioactiva. La fabricació de vidre d’urani, també anomenat vidre canari o vaselina, va començar a la dècada de 1830. Abans que William Henry Perkin creés el primer color sintètic el 1856, els colorants eren molt cars i fins i tot després no duraven. L’urani es va convertir en una forma popular de donar a les plaques, gerros i gots un color groc profund o verd mat. Però posa aquests objectes domèstics sota una llum ultraviolada i tots fluoren un impactant xoc de neó. Afortunadament per als col·leccionistes àvids que comercialitzen activament vidres d’urani, la majoria d’aquests objectes no són tan radioactius que suposen un risc per a la salut humana.

Última: L’any 2002, la revista mèdica The Lancet va publicar un article sobre el potencial sobre l’urània esgotada —el residu de les escombraries després de l’extracció d’urani-235— per acabar al camp de batalla. La preocupació és que la seva alta densitat el convertiria en un projectil increïble, capaç de perforar fins i tot el tanc de batalla més ben aplicat. Pitjor encara, podria contaminar el paisatge que l’envolta i qualsevol.

Un biòleg evolutiu pren els cossos absurds dels superherois

Un biòleg evolutiu pren els cossos absurds dels superherois

L’escalfament global no és “anivellar”, així que deixeu de dir-ho

L’escalfament global no és “anivellar”, així que deixeu de dir-ho

Frankenstein es va basar en alguns experiments molt reals (i molt esgarrifosos)

Frankenstein es va basar en alguns experiments molt reals (i molt esgarrifosos)