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ウランについての 8 つの重要な事実

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周期表をどれくらい知っていますか?私たちのシリーズ The Elements は、観測可能な宇宙の基本的な構成要素と、それらがあなたの生活に関連することを 1 つずつ探ります。

ウランは自己主張するのに時間がかかりました。何世紀にもわたって、その山はヨーロッパの鉱山の近くの廃石の山で衰えてきました。 18 世紀後半に元素が正式に発見された後、ガラスやディナー プレートを彩る有用なニッチな色が見つかりました。 20 世紀前半、科学者たちはエネルギー源としてのウランの本来の可能性を調査し始め、私たちがまだ生きている時代である「核時代」を定義する物質の中でその地位を確立しました。 U92 に関するいくつかの重要な事実を次に示します。

1. これは宇宙で最も重い自然発生要素です。

原子核に 92 個の陽子が詰まっているウランは、元素の中で最も重いです。この重量により、造船業者は使用済みウランを船のキールのバラストとして使用することを余儀なくされました。それが今そのように採用されていれば、港に入ると防御システムが作動する可能性があります。

ウランは、1500 年代に現在のチェコ共和国にある銀鉱山で最初に発見されました。一般的には銀の脈がなくなったところに現れ、あだ名がつけられた。閃ウラン鉱、「不運のロック」を意味します。 1789 年に、鉱山からの鉱物サンプルを分析していたドイツの化学者であるマーティン クラプロスは、それを加熱し、「奇妙な種類のハーフメタル」である二酸化ウランを分離しました。彼は、最近発見された惑星天王星にちなんで名付けました。

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フランスの物理学者アンリ・ベクレルは、1896年にウランの放射能と放射能そのものを発見した.塩の一種である硫酸カリウムを引き出しの写真皿に置き忘れた.独自の光線を放っていました。

2. その変形は錬金術師に権利を与えた...少し。

ウランは崩壊して他の元素になり、陽子を放出してプロトアクチニウム、ラジウム、ラドン、ポロニウムになり、合計で 14 回遷移します。アーネスト ラザフォードとフレデリック ソディが 1901 年頃にこの特性を発見する前は、ある元素を別の元素に変換するという概念は、錬金術師の領域だけであると考えられていました。

3. 非常に不安定です。

ウランのサイズが不安定になります。トム・ツェルナーが書いているようにウラニウム:世界を形作った戦争、エネルギー、そして岩, 'ウラン原子は過負荷になっているので、自分自身の破片を投げ出し始めました.それは、騙された人が自分の服を引きちぎるかもしれないからです.静止状態を達成するための狂乱の中で、それは2つの陽子と2つの中性子のミサイルを、地球の周りを約2秒で回転するのに十分な速さで投げ飛ばします.

4. もしあなたがそれを食べたら、あなたを生き続けてくれた腎臓に感謝してください。

微量のウランは、岩、土壌、水に現れ、根菜や魚介類から摂取できます。アルゴンヌ国立研究所によると、腎臓は血流から腎臓を取り除き、そのレベルが十分に高くなると、細胞に損傷を与える可能性があるという.しかし、ここに朗報があります。短期間の低レベルの暴露の後、腎臓は自己修復することができます。

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5. ウラン製のフィエスタは、カラフルで放射性があります。

ウランのエネルギーと爆弾の可能性を認識する前は、その用途のほとんどは色を中心にしていました。写真家は、プラチナプリントをウラン塩で洗浄して、黒と白のイメージを赤茶色にトーンアップしました。ガラスに加えられたウランは、ビーズとゴブレットにカナリアの色合いを与えました。おそらく最も当惑するのは、ウランがフィエスタ ウェアの赤橙色の釉薬を作ることです。 「放射性赤」—見た目と同じくらい暑い。 1973 年以前に製造されたプレートは、今でもガイガー カウンターを熱狂させています。

6. 「ドラゴンの尻尾をくすぐる」は、最初の原子爆弾を作るための鍵でした。

ウランは、234、235、238 の 3 つの同位体 (異なる質量を持つ形態) で自然に発生します。 平均的なウラン鉱石サンプルのわずか 0.72% を構成するウラン 235 だけが、核連鎖反応を引き起こすことができます。その過程で、中性子がウラン核に衝突し、ウラン核を分裂させ、中性子を放出してさらに多くの核を分裂させます。

1940 年代、科学者のチームが、ニューメキシコ州ロス アラモスの当時の秘密都市で、その力を利用する方法の実験を開始しました。彼らはそれを「ドラゴンの尻尾をくすぐる」と呼んだ.彼らが作ったウラン爆弾リトルボーイは、1945 年 8 月 6 日に日本の広島市上空で爆発しました。推定はさまざまですが、最初の爆発で 70,000 人が死亡し、少なくともさらに 130,000 人が放射線中毒で死亡したと考えられています。次の 5 年間。

原爆を動力源としたのと同じ性質が、ウランを電気に利用できるようにするものです。 「これは非常にエネルギー密度が高いため、1 グラムのウランから得られるエネルギーの量は、1 グラムの石炭や 1 グラムの石油から得られるエネルギーよりも指数関数的に多くなります」と、オークの研究開発スタッフのメンバーである Denise Lee 氏は述べています。リッジ国立研究所は、Trini Radio に語っています。業界団体である原子力研究所によると、指先ほどのサイズのウラン燃料ペレットは、17,000 立方フィートの天然ガス、1,780 ポンドの石炭、または 149 ガロンの石油と同等のエネルギーポテンシャルを誇っています。

7. 地球は、数十億年前に独自の天然原子炉を作成しました。

1970 年代、現在のガボンにある鉱山で採掘された鉱石のサンプルでは、​​ウラン 235 が不足し、予想されていた 0.72% ではなく 0.717% であることがわかりました。鉱山の一部には、不思議なことに約 200 キログラムがありませんでした。これは、6 個の核爆弾に燃料を供給するのに十分な量でした。当時、核分裂炉が自然発生する可能性は理論に過ぎませんでした。そのための条件には、一定の鉱床サイズ、より高い濃度のウラン235、および核分裂を促進する周囲の環境が必要でした。ウラン 235 の半減期に基づいて、研究者は、約 20 億年前にウランが鉱石の約 3% として発生したと判断しました。少なくとも 16 か所で核分裂反応を開始するには十分であり、数十万年にわたって点滅を繰り返しました。印象的ですが、平均出力はおそらく 100 キロワット未満であり、物理学者のアレックス メシクが次の論文で説明したように、数十台のトースターを動かすには十分でした。サイエンティフィック・アメリカン.

8. 動力源として、それは「実質的に無限」です。

MIT が 2010 年に行った調査では、世界には、今後数十年間電力を供給するのに十分なウランが埋蔵されていることがわかりました。現在、すべての商用原子力発電所は少なくともいくらかのウランを使用していますが、プルトニウムも混ざっています。原子炉を 1 回実行すると、濃縮ウランの約 3% しか消費されません。オークリッジ国立研究所の研究開発スタッフである Stephanie Bruffey 氏は、「複数回再処理できれば、実質的に無限になる可能性があります」と語っています。劣化ウランまたはその放射性廃棄物の副産物のトンは、原子力発電所のコンクリートのプラットフォームや、全国の歴史的な兵器施設の金庫室に置かれています。これらのかつての一時的な保管システムは、恒久的な家になりました。