第九章铀ppt课件

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《铀钍矿与伴生案例》课件

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利用领域
伴生元素在能源、新材料、高技术产业、医疗等领域具有广泛的应用前景,如稀 土永磁材料、荧光材料、催化剂等。
03
铀钍矿伴生案例分析
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
伴生案例一:某铀钍矿区的放射性污染
总结词
长期开采铀钍矿导致周边地区放射性污 染,威胁当地居民健康。
THANKS
感谢观看
02
铀钍矿伴生元素
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
伴生元素的种类与特性
伴生元素种类
铀钍矿中常见的伴生元素包括稀土元 素、锆、铌、钽、锶、铯等。
伴生元素特性
这些伴生元素具有独特的物理和化学 性质,如荧光、磁性、高熔点等,在 工业、科研和日常生活中有广泛应用 。
VS
详细描述
某铀钍矿区在长期开采过程中,由于缺乏 有效的环境保护措施,导致周边地区土壤 、水源和空气受到严重放射性污染。居民 长期生活在高辐射环境中,健康状况受到 严重影响,癌症、白血病等发病率明显高 于正常水平。
伴生案例二:某铀钍矿区的环境修复工程
总结词
政府和企业合作开展环境修复工程,改善铀 钍矿区生态环境。
提高铀钍矿开采与利用的技术水平
加强技术研发,提高铀钍矿开采 和利用的技术水平,降低对环境
的影响。
推广绿色开采技术,实现铀钍矿 开采与环境保护的协调发展。
加强国际技术交流与合作,引进 先进技术和管理经验,提升我国 铀钍矿开采与利用的整体水平。
05
结论与展望
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
03
加强国际合作,共同研究解决铀钍矿伴生问题的技 术和方法,分享经验和成果。

华电 核工程导论 导论与简介 ppt课件

华电 核工程导论 导论与简介  ppt课件

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14
化工处理方法:沉淀、萃取、升华
工艺流程:
湿法:把核燃料溶解于酸中,再用沉淀、溶剂萃取、离子 交换或吸附的方法使铀、钚与裂变产物互相分离。因各 项工序均为水相操作,故称为水法或湿法 。
干法:没有水相操作的后处理工艺,如高温冶金法、氟化 挥发法等。
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15
溶剂萃取法的原理,是利用溶液种的硝酸铀酰和硝酸钚 很容易“溶解”于某些同水不相溶合的有机溶剂中,而 同时存在的裂变产物的硝酸盐却很不容易溶解,因而不 进入有机相而留在水相。令有机溶剂同燃料溶液互相逆 流并密切接触,可将水溶液中的硝酸铀酰和硝酸钚萃取 到有机溶剂中,而实现与裂变产物的分离。
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ห้องสมุดไป่ตู้11
离心机法 转速 8万转/分
U3O8 UF4 UF6 在1大气压下,56℃时升华
为气体
还原成UO2
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12
9.5 陶瓷型燃料芯块的制造工艺
从二氧化铀粉末制造芯块采用类似一般陶瓷的制造工艺, 主要工序包括:
制粉: 粉末的粒度越细,越容易烧结成高密度的芯块
压坯:在含少量氢气的氩气气氛中,将二氧化铀粉末装 入具有碳化钨衬里的压模
用氟化挥发法可以避免溶剂萃取法的主要缺点――工序 繁多和产生大量高放射性废液。它的原理是利用六氟化 铀和六氟化钚很容易挥发,而大多数裂变产物的氟化物 在中、低温度下不易挥发,极少数易挥发的氟化物如 ,,, 等又不难同六氟化铀相分离。
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16
9.7 放射性废物处理
世界上存在的各种物质无一不带有放射性。放射性废物 是指含有放射性核素或被放射性核素污染,其放射性浓 度或放射性比活度超过国家规定限值的废弃物。
性的固体形态,以避免由于自然过程而可能造成的放射性核 素的迁移或弥散,从而实现与生物圈隔离的最终处置。

《铀的基本性质》课件

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它与使用铀的放射性相关。半衰期越长,
辐射越弱。
3
放射线类型
铀的放射线包括阿尔法、贝塔、伽马射
线。它们能够干扰电子和核素,对人体
能量释放
4
有潜在危害。
铀的放射性能量释放很大,因为它的原 子核不够稳定。这是它被广泛应用于核
能生产的原因。
铀的应用
核能利用
铀是用于制造核能发电的重要原料,它所释放的 能量可以转化为电能,来供电。
铀的基本性质
铀是一种化学元素,具有放射性。本课件将深入探讨它的物理、化学、放射 和应用方面的性质。
铀的概述
1 起源多样
铀可在地球地壳和地球外的空间中发现,也可人工制备。它是一种重要的铀系元素。
2 用途广泛
铀广泛应用于核能利用、医疗领域和工业应用中。它也是核武器制造的必备原料。
铀的物理性质
原子结构
铀可以与各种元素形成化合物,如UO2和UF6。UO2广泛应用于核燃料生产。
3 化学反应
铀与空气中氧气和氮气反应不大。它对热水和稀酸有反应,可以被硝酸、氢氟酸和氯气 溶解。
铀的放射性
1
放射性衰变
铀放射性衰变后,变成一连串的新元素。
半衰期
2
其中半衰期最长的就是铀238,半衰期超 过45亿年。
半衰期是铀衰变为新元素所需的时间。
医学领域
铀广泛运用于诊断和治疗。它的同位素被用于放 射性示踪、放射治疗和X射线影像。
工业应用
铀在降低硫分子量、生产高多巴胺类生物碱、绿 色催化剂和他克莫司等领域有着广泛的工业应用。
核武器
铀是制造核武器的重要原料。它的高能放射性能 让它成为一种极具杀伤力的武器,威力极大。
安全问题
控制措施 事故案例 防护措施 应急措施

大气环境监测第九章ppt课件

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式中:dQ—γ或x射线在空气中完全被阻止时,引起质 量为dm的某一体积单元的空气电离所产生的带电
粒子(正的或负的)的总电量值,C; 二)吸收剂量
它用于表示在电离辐射与物质发生相互作用时单 位质量的物质吸收电离辐射能量大小的物理量。
三)剂量当量 剂量当量定义为,在生物机体组织内所考虑的一个
在 整 堂 课 的 教学中 ,刘教 师总是 让学生 带着问 题来学 习,而 问题的 设置具 有一定 的梯度 ,由浅 入深, 所提出 的问题 也很明 确
体积单元上吸收剂量、品质因数和所用修正因数的乘 积,即:
H = DQN 式中:D—吸收剂量,Gy;
Q—品质因数,其值决定于导致电离粒子的初 始动能、种类及照射类型等;
N—所有其他修正因数的乘积。 应用剂量当量来描述人体所受各种电离辐射的危 害程度,可以表达不同种类的射线在不同能量及不同 照射条件下所引起生物效应的差异。
次级宇宙射线:初级宁宙射线进入大气层后与空
在 整 堂 课 的 教学中 ,刘教 师总是 让学生 带着问 题来学 习,而 问题的 设置具 有一定 的梯度 ,由浅 入深, 所提出 的问题 也很明 确
气中的原子核相互碰撞,引起核反应并产生一系列其 他粒子,通过这些粒子自身转变或进一步与周围物质 发生作用。由介子(约70%)、核子和电子(约30%)组 成。次级宇宙射线能量比初级宇宙射线低。
大多数放射性核素均可出现在大气中.但主要是 氡的同位素,特别是222Rn。氡是镭的衰变产物,能从 含镭的岩石、土壤、水体和建筑材料中逸散到大气。
在 整 堂 课 的 教学中 ,刘教 师总是 让学生 带着问 题来学 习,而 问题的 设置具 有一定 的梯度 ,由浅 入深, 所提出 的问题 也很明 确
其衰变产物是金属元素,极易附着于气溶胶颗粒上。 二、放射性污染的危害 一)放射性物质进入人体的途径

铀的基本性质PPT课件

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密度(g/cm3)
﹤667.7
斜方 a=2.854Å b=5.869Å c=4.955Å 19.05
机械性质
延展性
β-U
γ-U
667.7-774.8 774.8-1132.3
四方 a=b=10.754Å c=5.6525Å
体心立方 a=3.534Å a=b=c
18.13
17.91
脆性
塑性
8
二、铀元素化学性质
价电子层结构为5f36d17s2,成键的价电子为最外 层的2个s电子,次外层的1个d 电子和外数第三层 的3个f电子。根据电子的丢失程度不同,可呈现不 同的价态。如+3、+4、+5、+6几种价态,所以铀 具有变价的特性。
11
1、铀的稳定氧化态
铀在参与化学反应时, 价电子层失去电子的顺 序是先失去7s亚层电子和6d亚层电子而显+3的氧 化态,再失去部分或全部5f 亚层电子而显+4、+5 、+6的氧化态,其中+4和+6的氧化态比较稳定, +3和+5的氧化态不稳定。
113矿物晶质铀矿沥青铀矿化学式uo217270uo217270uo270292杂质组分不含或微含含或不含晶胞参数548543545540形态特征晶体立方体八面体立方体与八面体及菱形十二雏晶或细小的纤维状晶体集合体粒状浸染状胶状葡萄状肾状皮壳状球粒状土状块体或呈沥青铀矿及晶质铀矿的假象光泽半金属光泽沥青光泽沥青光泽土状光泽硬度655341比重1087685654831成因产状伟晶岩高温热液矿床沉积变质矿床中低温热液矿床沉积后生矿床矿床氧化带与胶结3晶质铀矿沥青铀矿铀黑的比较114晶质铀矿沥青铀矿与黑色非放射性矿物及含铀矿物有某些相似但晶质铀矿沥青铀矿的析出形态沥青光泽密度大和强放射性都是明显的区别标志此外可根据晶质铀矿和沥青铀矿易氧化表面常有表生铀矿物溶于酸并有铀的微化反应等与含铀的复杂氧化物相区别

介绍铀元素

介绍铀元素

除了核能,铀还被用于制造各种合金和化合物, 如铀氧化物、铀酸盐和铀氟化物等。这些化合 物在核能、陶瓷、玻璃和合金等领域都有应用。 此外,铀还被用于生产荧光材料和超导材料等
环境和健康影响
尽管铀是一种重要的元素, 但它的使用和生产过程可能 会对环境和人类健康产生影

首先,开采和处理铀矿石的 过程中可能会产生大量的废 料和废水,这些废料中可能 含有放射性物质,对环境和
历史背景
历史背景
01
02
03
在20世纪早期,铀并没有被 广泛研究和利用,因为其提 取和纯化过程非常困难。然 而,随着核能的发展和冷战 的开始,铀的需求和应用迅 速增加。在20世纪50年代和 60年代,核能成为了一个重 要的能源来源,而铀是核能 的关键元素
在冷战期间,铀被广泛用于 制造核武器和核反应堆。美 国、苏联和其他国家都在大 力发展和生产铀,以满足其 军事和能源需求
到了21世纪,随着全球对可 再生能源的需求增加,铀的 应用逐渐减少。尽管如此, 核能仍然是一个重要的能源 来源,而铀的需求也仍然存 在
未来展望
未来展望
1
尽管铀的应用广泛,但其在环境中 的存在和其放射性特性也带来了许 多挑战。因此,未来的研究和开发 可能会更加注重寻找可替代的能源
来源,减少对铀的依赖
有轻微放射性,是用于核能 发电的主要铀同素异形体
铀-234
有轻微放射性,是铀-238的 衰变产物
物理性质
铀的密度高,达 18.9克/立方厘米, 是所有元素中最高 的。其熔点为 1132.3℃,沸点为 3818℃
化学性质
化学性质
1
2
铀是一个化学活泼的元素, 能与多种元素发生反应, 包括氢、氧、氮、氯、氟

铀矿地质10.ppt

铀矿地质10.ppt

古气候条件 以干旱、半干旱气候最为适宜。
在以干旱为主、干湿交替的气候条件下,氧化作 用较为强烈,有利于铀源层中铀的浸出和提高地 下水的铀浓度,因而有利于铀矿床的形成。矿床 附近发育的中、新生代红盆即说明了这一点,红 盆代表着一个较大的上升构造单元中的局部沉积 区,它是当时地表水和地下水汇流的地区,因而 在其周围有利于形成定向的地下水流和稳定的氧 化还原界面,而这些恰恰是构造氧化带中铀成矿 所必需的条件。
矿化特征
①矿体形态 比较复杂,不同成矿作用所形
成的矿体形态有不同的特点,成岩成矿的矿体多 呈与层位一致的矿体形态。如整合层状或层状透 镜体;后生淋积及热液改造形成的矿体多与构造 有关,常为不规则状、似层不同的是量
上的差别。铀主要是呈吸附状态存在,在成岩型 铀矿床中铀除吸附状态外,部分呈铀有机物及类 质同象;在淋积型铀矿床中铀除吸附状态外,部 分为铀次生矿物及含铀矿物,较少见沥青铀矿; 在热造型铀矿床中,以沥青铀矿为主,部分为吸 附状。
常见的岩石类型有:硅质灰岩、硅质泥质白云岩、 含碳硅岩、硅质板岩、含磷碳板岩等。岩性单一的巨 厚岩层,铀含量一般较低。
富铀地段的岩性变化很大,容易形成层间构造,为 构造氧化带的形成提供了空间条件,对于铀的淋积成 矿有着密切的成因联系。
有利的层位条件对成矿来说有以下两大作用: ①可提供成矿的物质来源 在这些层位中广泛分布着 铀源层,铀含量高,一般为(1-4)×10-5,局部可达 (5-10)×10-5,甚至更高,比铀的克拉克值(2.5×10 -6 )和页岩的铀丰度值(3.2×10-6 )高数倍到数十倍,并 且这些铀多以吸附形式存在,易于浸出。 ②提供成矿的有利环境 因其富含有机质、泥质、磷 质和黄铁矿等还原剂和吸附剂,可以在后生成矿作用中 吸附和还原外来的铀。

铀提取工艺学

铀提取工艺学

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铀生产简史
1950年至1959年是铀生产的大发展阶段。此阶段主 要由于核电站的建设促使铀工业的大发展。另外,1945 年美国首先研制成原子弹,其后又进一步加紧了核武器 的研制,并于1952年进行了氢弹爆炸试验。随后,苏、 英、法等国也相继赶上,大量生产核燃料,发展核武器。 这一切都给铀生产的发展以巨大的刺激。
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铀提取工艺是一门综合性的技术,其基本原则是 经济的原则,也就是盈利的原则,即用最低的支出获 得最高的收入,而且收入必须大于支出,同时应当考 虑较高资源利用率的原则。因此,铀提取工艺要求被 提取的铀矿石必须有尽可能高的铀品位,工艺流程应 当尽可能短,消耗的试剂和选用的设备应当尽可能少, 操作应当简单、方便、易行,有经济合理的尾矿和废 水处理方案,并且尽可能考虑综合回收。总而言之, 采用新技术、新设备、新材料,达到降低成本的目的, 这是开发和研究铀提取工艺的基本方向。
铀的沉淀
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第1章 绪论
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第1章 绪论
1.1 铀生产简史 1.2 铀提取工艺技术的现状与发展
趋势
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产简史
从20世纪40年代初开始,就世界范围看,作为核 武器制造、核能利用计划一部分的铀工业,经历了建 立、大发展、停顿和新发展四个历史阶段。
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铀生产简史
17日又成功地进行了第一次氢弹试验。我国核能工业尽 管起步较晚,但其发展速度还是较快的。当前,在巩固 原有发展成果的同时,正在采取积极措施,以便更有效 地发展我国的核能事业。
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胃肠道吸收
可随污染的饮食直接进入。 进入胃肠道的铀,大部分随粪便排除, 吸收较少。 D、W和Y类铀化合物进入胃肠道后,其 吸收分数f1分别为0.05,0.05和0.002。
皮肤和伤口的吸收
难溶性铀化合物通过完整皮肤难以吸收;
可溶性铀化合物不仅可以被吸收,而且能引起
全身性铀中毒症状。 溶剂对皮肤吸收起重要作用:有机溶剂有利于 铀进入皮肤深层,与组织液中重碳酸根络合, 吸收入血。无机溶剂,尤其是酸和硷,可损伤 皮肤,从而增加铀的吸收。一例硝酸铀酰皮肤 烧伤事故吸收入体的铀高达93~186mg,并伴有
体 内 代 谢 呼吸道吸收
生产条件下,铀化合物主要以气溶胶粒 子形式经呼吸道进入体内,与机体的生 理状态,空气中铀浓度,铀化合物溶解 度,尤其是气溶胶粒径的大小有密切关 系,影响铀在肺内的沉积率,而且亦影 响其吸收率。 。 ICRP第30号出版物推荐,易溶性铀化合 物:UF6,UO2F2和UO2(NO3)2为D类化合物; 微溶性铀化合物UO3,UF4和UCl4为W类化合 物;难溶性铀化合物:UO2和U3O8为Y类化 合物。
物理特性
浓缩铀(enriched uranium),是同位素235U的 丰度(Abundance)高于天然铀丰度。 低浓缩铀含235U 2~3%,为一般核动力反应堆 (nuclear power reactor) 所用燃料,而丰度 高达90%以上者用作核武器装料。 234U 的物理半衰期比 238U 短,因此浓缩铀的比 活度比天然铀高,放射性活度则以 234U 的贡献 为主。 贫化铀:同位素235U的丰度高于天然铀丰度。
铀的化学性质
极为活泼:铀酰阳离子(UO22+),铀酸根(UO22-) 或重铀酸根(U2O72-)阴离子;3、4、5和6价化 合物,最重要的是6价铀化合物,其次是4价铀 化合物;铀的氧化物:UO2UO3),U3O8) ,卤 化物:UF4UF6和氟化铀酰(UO2F2)。 铀酰离子与酸反应易形成铀酰盐:硝酸铀酰 [UO2(NO3)2· 6H2O],硫酸铀酰(UO2SO4· 3H2O), 醋酸铀酰[UO2(CH3COO)2· 2H2O],草酸铀酰 (UO2C2O4)和磷酸铀酰(UO2HPO4) 。 在硷性介质中铀可形成铀酸盐,如重铀酸铵和 重铀酸钠等。
肾功ห้องสมุดไป่ตู้衰竭。


铀在血液中的存在形式
主要分布在血浆中,铀酰离子易与血浆中许多 无机和有机酸反应,形成可扩散、易透过生物 膜的络合物, 也可以与蛋白质反应形成非扩散性的络合物。 在正常生理条件下(pH7.2),血浆中UO22+重碳 酸络合物与UO22+蛋白质络合物达到平衡时,两 者的比例是60%和40%; 铀蛋白质络合物便不断地分解,并重新与重碳 酸根络合,形成重碳酸铀酰。 铀自血液中消失速率很快,进入血液后1小时, 90%以上已离开血液。
组成和性能
铀有质量数从226~240的15种放射性同 位素。 234U235U和238U是天然放射性同位素。天然 铀是这三种同位素的混合体,其组成比 例列于表9-1。 按重量计天然铀中99.28%是238U。按放 射性活度计238U和234U约各占48.9%,235U 占2.2%。238U虽然不能直接用作核燃料, 但可经中子照射后,俘获中子后衰变成 239Pu,后者是极重要的核燃料(nuclear fuel)。
铀在肺内滞留
吸入难溶性铀化合物如UO2时,肺组织 是主要滞留部位,肺铀半廓清期长;
吸入可溶性铀化合物后,肺铀半廓清期
短,主要滞留器官是骨骼。
排 除
肠道排除
肠道排除的铀来自两部分,一是未经胃 肠道吸收的部分,其排除量多,速度快;
二是吸收后的铀经肝胆系统排至肠道,
随粪便排除,约占尿排除量的二十分之
一 。
肾脏排除
铀吸收后可迅速由肾脏排除。 早期排除量较多,速度快,称为快排除 组分。这时排除的尿铀,主要来自血液 中或软组织中未被结合固定的铀。 吸收的铀已大量滞留在器官组织中后, 由肾脏排除量减少,速度也减慢,称为 慢排除组分。 尿铀排除函数为E(t)。人体内铀的排除分 数函数为9.6式。
损伤效应
表现为化学损害和辐射损害两个方面。 肾脏的化学损害:6价天然铀化合物 ,四 价铀经口摄入; 辐射损害:吸入4价铀化合物引起局部肺 组织的辐射损害;暴露于浓缩铀时,随 着浓缩水平的提高,234U随之增多,将主 要表现为234U引起的辐射效应。
化学毒性比较
化学毒性主要取决于它们的溶解度。 可溶性铀化合物的毒性一般大于难溶性 铀化合物。 高和中等毒性者几乎都是6价可溶性铀化 合物,低毒性者都是4价铀化合物(表9-5)。
肾脏的损伤效应
主要病理改变是肾小管上皮细胞变性、 坏死和脱落。病变最严重的部位是近曲 细管的中段。 当将一次注入能引起中度或轻度肾脏损 害的铀剂量分多次进行连续注射时,可 看到肾脏的损害逐渐减轻。这种现象被 称为耐受现象。
第九章_铀
前言
铀(Uranium)是天然放射性核素,在自然 界分布很广。 天然铀(natural Uranium)不断地自行衰 变,238U是铀系之首,235U是锕系之首。 在铀系放射性核素中,主要有铀、镭、2 22Rn及其短寿命子体和210 Po对人体造成 危害。 铀作为核燃料已大规模生产,这样铀及 其衰变子体有可能给生产环境和生活环 境造成一定程度的污染。
体内分布特点
铀进入血液后24小时,25~50%到达器 官。 早期肾脏中铀含量最高,骨骼次之,其 后依次为肝、脾等。 早期6价铀主要分布在肾脏和骨骼,4价 铀主要滞留在肝脏和脾脏, 晚期骨骼中铀滞留量的比例明显升高。 ICRP第54号出版物提供了人体内铀的滞 留分数函数R(t)
铀在肾脏内滞留
肾脏是早期的主要滞留器官; 肾脏中铀滞留函数可近似地用二项指数函数 R(t)表示; 分布不均,皮质高于髓质;最初铀主要滞留在 肾脏近曲管上皮细胞上,随着脱落细胞碎片迁 移,铀被带到肾小管下端各段和集合管; 重碳酸铀酰进入肾近曲细管后,该处 pH6.5 以 下),部分重碳酸铀酰立刻分解释放出UO22+和 重碳酸根,重碳酸根被肾小管重吸收,而U022 + 便与近曲细管上皮细胞蛋白质结合而沉积, 其沉积量的多少,与机体硷储量有密切关系, 硷储量少,铀滞留量多,反之则少 , 故用碳酸 氢钠治疗。
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