铀的基本知识

铀在311年前由马丁·海因里希·克拉普罗特(Martin Heinrich Klaproth)发现。
铀化合物早期用于瓷器的着色,在核裂变现象被发现后用作为核燃料。

1789年,由德国化学家克拉普罗特(M.H.Klaproth)从沥青铀矿中分离出,就用1781年新发现的一个行星——天王星命名它为uranium,元素符号定为U。1841年,佩利戈特(E.M.Peligot)指出,克拉普罗特分离出的“铀”,实际上二氧化铀。[1]他用钾还原四氯化铀,成功地获得了金属铀。1896年有人发现了铀的放射性衰变。1939年,哈恩(O.Hahn)和斯特拉斯曼(F.Strassmann)发现了铀的核裂变现象。自此以后,铀便变得身价百倍。
铀还可以有许多用途,铀化合物在化学分析中也有应用。稳定状态的铀化合物是较安全的,所以被用于颜料等。在炼钢中加入少量铀可以制成强度极好的铀钢,铀钢制成弹药有极好的穿透力。贫铀弹在生产、储存时是安全的,但在爆炸瞬间的高温高压导致微量铀钢气化形成放射性粉尘进入大气。贫铀弹是能造成轻度放射性污染效应的常规弹药,但与核武器、脏弹等是有本质区别的。
花岗岩是铀矿的一种重要形式,但不是所有的花岗石都有放射性。
2003年3月28日,美国防部承认美军在对伊战争中使用了贫铀弹。英国陆军也极有可能使用贫铀弹突破伊拉克坦克防线。
贫铀是从金属铀中提炼出核材料铀235后得到的副产品,其主要成分是铀238,故称贫化铀,简称贫铀。贫铀材料具有优良的物理性能,密度为19.1克/立方厘米,与钨(19.3克/立方厘米)差不多,是钢密度的2.5倍,可满足穿甲弹芯对重金属材料的需求。由于钨制穿甲弹芯在撞击装甲时会钝化为蘑菇状,侵彻性能将受到一定的影响,而贫铀穿甲弹芯在撞击装甲时具有自锐特性,穿甲性能优于钨制弹芯。另外,贫铀具有硬度高、延展性好、韧性强、成本低的特点,当加入少量其他金属材料处理后,性能还可以进一步提高。例如,在贫铀中加入0.75%的钛时,强度比纯铀金属高3倍。然而,贫铀燃烧或爆炸时所产生的气溶胶被人体吸入后无法溶解和难以排出,同时,贫铀有微弱的放射性,这些都会对人体产生伤害。
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据统计,在已发现的170多种铀矿床及含铀矿物中,具有实际开采价值只有14~18%。影响铀矿床工业的两个主要因素是矿石品位和矿床储量
铀是自然界中原子序数最大的元素,天然铀由几种同位素构成:除了0.71%的铀-235(235是质量数)、微量铀-234外,其余是铀-238,铀-235原子核完全裂变放出的能量是同量煤完全燃烧放出能量的2700000倍。也就是说1克U-235完全裂变释放的能量相当于2吨半优质煤完全燃烧时所释放的能量。



在军事上铀主要用来制造核武器和核动力燃料。铀的和平用途十分广泛,其中最主要的是用作核电反应堆的燃料。

由于核电具有发电成本低、对环境污染小和安全等优点,世界各国,尤其是工业发达的国家和地区都大力发展核电
铀裂变时产生的同位素及其射线,在工农业生产和科学技术领域中有广泛的用途。例如,在工业上利用射线实现生产自动控制,无损伤检查等;在农业上利用射线培育良种,防止病虫害等;在医学上用于灭菌消毒,临床诊断及治疗;在地质勘探工作中用来找矿等等。


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