Uran

7 röster
9056 visningar
uppladdat: 2007-06-04
Inactive member

Inactive member

Nedanstående innehåll är skapat av Mimers Brunns besökare. Kommentera arbete



Av: Nicolette Nadj
Datum klart: 2006-03-20
Ämne: Kemi
Lärare: Johan Nydewall & Göran Johansson

Uran
Symbol: U
Oxidationstal: +3 till +6
Densitet: ca 18,95 kg/dm 3
Smältpunkt: 1135 C
Kokpunkt: 4131 C

Jag har forskat om ämnet Uran.
Uran har upptäckts i gulfärgat glas från Neapel. Glaset, innehållande ca 1 % uran, har daterats till år 79 e. Kr.
Jag har många frågor gällande uran men med detta arbete hoppas jag att jag kommer att lära mig mycket mer t.ex. att den förste person som har lyckats att preparera uran var Peligot. Han lyckades att reducera urananhydridoxid med kalium. De frågor som jag har haft använder jag som rubriker.
Planeten Uranus har inspirerat namnsättaren av detta grundämne. Uran och dess föreningar är mycket giftiga både på grund av deras kemiska egenskaper och deras radioaktivitet.

Vad är Uran?
Uran är en tung, silvervit metall. när den är finfördelad är uran lättantändlig. Ämnet är mjukare än stål, smidbar böjlig och lite magnetisk.
Om uran kommer i kontakt med luft täcks den snart med ett tunt lager oxid.
Syror kan lösa upp uran, däremot kan inte alkalier det.
I slutet av 1800-talet gjordes upptäckten att uran är radioaktivt.
Uran har det högsta atomnumret av de naturliga grundämnena, d.v.s. de tyngsta atomerna. Detta betyder dock inte ämnet är det tyngsta mätt i densitet. I detta avseende ligger uran endast på 7e plats och slås bl.a. av osmium och iridium
Uran har sexton radioaktiva isotoper. Hur radioaktivt det är beror på antalet isotoper.
Man tror att den större delen av underjordens hetta kommer ifrån uran och torium. Urans ursprung är dock inte kartlagt, antaganden är det närmsta forskningen har kommit. Man tror att uran är en sönderfallsprodukt från ämnen som fanns på jorden under ”Big bang”.
Man trodde först att uran var ovanligt, men motsatsen har nu bevisats. Numera anses det att i jordskorpan är faktiskt uran vanligare än silver, och nästan lika vanligt molybden.
Uran finns bl.a. i uranit, carnoit och autunit. Uran finns i olika isotoper (olika antal neutroner i atomkärnan), t.ex. 238 U. Uran består av 99,28 238U, 0,71 % 235U och 0,005 % 234U
Ämnet uran upptäcktes år 1789 av den tyske apotekaren Martin Heinrich Klaproth.

Vad används uran till?
Från början användes uran som färgämne. Idag används ämnet som kärnbränsle där uran har stor betydelse eftersom att kärnbränslet i svenska reaktorer består av tungmetallen uran. 235 U är mest betydelsefullt eftersom det är nyckeln till användningen av uran.
Naturligt uran, med en halt av 0,7 % av denna isotop, är klyvbart med så långsamma neutroner att en självuppehållande kedjereaktion kan komma igång. Reaktionen kan regleras med lämpliga moderatorer t.ex. tungt vatten eller grafit. 235U kan också koncentreras och användas direkt i kärnreaktorer eller användas till bomber.
Ett kilogram klyvbart uran producerar lika mycket energi som 3000 ton stenkol. Den uppskattade kapaciteten för de 429 kärnkraftverken som var igång 1990 beräknas till 311 000 megawatt.
Uran har fått många användningar: till gyrokompasser, motvikter i flygplans kontrollsystem, som ballaster i missiler och som skyddsmaterial.
Urannitrat används som fotografisk toner och uranacetat i kemiska analyser. Uransalter ger gult glas och gul glasyr. Uranmalmen som bryts i gruvor måste bearbetas till högre grad av 235 U innan den kan användas.

Vad är kärnklyvning?
År 1938 upptäcktes fissionen (atomklyvning). Genom att klyva en urankärna lyckades man frigöra stora energimängder. Det är denna teknik som utnyttjas för elproduktion i ett kärnkraftverk.
Enkelt uttryckt låter man neutroner träffa en atomkärna av 235U. Atomkärnan klyvs och nya neutroner frigörs som kan klyva fler atomkärnor. En kedjereaktion startar. Vid klyvningen skiljs delarna åt med mycket hög hastighet. Då uppstår det ett motstånd när de kluvna delarna bromsas upp och värme uppstår. Värmen används för att hetta upp vatten till ånga som driver en turbin. Uran är mycket rikt på energi.
Uranbränslet används i cirka fem år i kärnkraftreaktorn innan det måste bytas ut.
Ett kg uran motsvarar i energiinnehåll 90 ton kol.

Finns uran överallt?
Uran är en av de vanligaste metallerna, den finns i berggrunden i alla världsdelar. Uranmalm bryts i gruvor eller dagbrott främst i Kanada och Australien, men även i Namibia, Sydafrika, Kazakstan, Uzbekistan och Ryssland.
Natururanet till Vattenfalls reaktorer köps in från producenter främst i Namibia och Australien och till viss del även från Ryssland.
I Sverige är halten av uran i malmen för låg för att det ska vara ekonomiskt försvarbart att bryta. Sveriges berggrund är mycket rik på uran. Flera olika bergarter är kända för sina höga uranhalter, som exempel kan nämnas alunskiffer och olika graniter. Man uppskattar att i Sverige finns ca 15 % av världens totala urantillgångar.

Vad innebär det att något är radioaktivt?
Radioaktivitet kallas fenomenet när atomkärnor spontant sönderfaller i mindre delar samtidigt som de avger joniserande strålning. Fenomenet upptäcktes 1896 av den franske vetenskapsmannen Henri Becquerel då han undersökte fluorescerande material.
Fluorescerande material har egenskapen att de lyser i mörkret efter att ha exponerats för ljus, och han trodde att skenet som röntgenstrålning orsakade i katodstrålerör på något sätt var ett sammankopplat fenomen. Han gjorde därför ett experiment där han vecklade in en fotografisk plåt i svart papper för att se om olika fluorescerande material kunde exponera plåten trots pappret. Inget lyckades påverka plåten förrän han provade med uransalt. Inte bara lyckades uransaltet påverka plåten, det gjorde det även utan att först ha blivit uppladdat av solljus. Det var alltså uranet själv som avgav någon form av strålning som exponerade plåten.
Efter fenomenets upptäckande blev en mängd andra forskare snabbt intresserade. Pierre och Marie Curie gjorde experiment som delade in strålningen i alfa- beta- och gammastrålning Ernest Rutherford lyckades visa att alfastrålningen avgavs direkt från atomkärnan. Andra sortters strålningar är t.ex. neutronemision, elektroninfångning och spontan-fission.
SI-enheten för radioaktiv intensitet är becquerel (Bq). 1 Bq innebär 1 kärnsönderfall per sekund. En äldre enhet för samma sak är curie. Dessa enheter anger dock inte typen av sönderfall, och är därmed inte speciellt användbara i de flesta praktiska avseenden. Den kan vara bra när man vill mäta en ändring i radioaktiviteten i något sammanhang. Det har t.ex. används för att mäta radioaktivitet i livsmedel.
Om man ska mäta farligheten hos strålning måste man ta hänsyn till flera faktorer. Alfastrålning når högst några millimeter i kroppen men orsakar desto större skada så långt den når. Gammastrålning går rakt igenom kroppen och kan orsaka cellskador i alla organ som kommer i vägen. Det är förstås också farligare att få hela kroppen exponerad än bara en arm eller ett ben. Detta gör att varje mått på farlighet måste ta hänsyn till dels hur mycket strålning som faktiskt trängt in i kroppen, dels hur mycket vävnad som blivit utsatt.

Hur används uran i kärnkraftverk?
Uran som ska användas i kärnkraftverk anrikas i en kostsam process så att halten 235U uppgår till omkring 3 %. Vissa speciella typer av kärnreaktorer, som de som används i atomubåtar, kräver 50-90 % eller mer 235U. En speciell typ av kärnreaktor, tungvattenreaktorer, kan använda naturligt uran direkt.
Det överblivna 238U kallas utarmat uran och kan inte användas till kärnklyvning. I begränsad omfattning används det på grund av sin höga densitet som tyngd och ballast i olika sammanhang.
Uran som använts i en kärnreaktor kommer att delvis transmuteras till plutonium som sedan kan utvinnas och användas till kärnvapen. Även höganrikat uran kan användas för att framställa kärnvapen.
Fission av förädlat uran är kraftkällan i kärnkraftverk och vissa typer av kärnvapen.

Mitt omdöme om arbetet och ämnet
Arbetet var ändå ganska intressant, i alla fall bitvis, annars kan jag inte se så himla många ljusglimtar med detta arbete, möjligtvis att det nu är slut.
Uran har varit ett krångligt ämne, man måste liksom blanda in både kärnklyvning och kärnkraft och liknande, men det är väl mitt eget fel, det var ju jag som valde ämnet.
Jag förstod inte många av orden vilket gjorde hela arbetet avsevärt svårare, som Klara säger ”rena rama kinesiskan”. Sen så orkade jag inte att slå upp vartenda ord, då skulle arbetet ta så mycket längre ...

...läs fortsättningen genom att logga in dig.

Medlemskap krävs

För att komma åt allt innehåll på Mimers Brunn måste du vara medlem och inloggad.
Kontot skapar du endast via facebook.

Källor för arbetet

Saknas

Kommentera arbetet: Uran

 
Tack för din kommentar! Ladda om sidan för att se den. ×
Det verkar som att du glömde skriva något ×
Du måste vara inloggad för att kunna kommentera. ×
Något verkar ha gått fel med din kommentar, försök igen! ×

Kommentarer på arbetet

Inga kommentarer än :(

Källhänvisning

Inactive member [2007-06-04]   Uran
Mimers Brunn [Online]. https://mimersbrunn.se/article?id=8407 [2020-02-20]

Rapportera det här arbetet

Är det något du ogillar med arbetet? Rapportera
Vad är problemet?



Mimers Brunns personal granskar flaggade arbeten kontinuerligt för att upptäcka om något strider mot riktlinjerna för webbplatsen. Arbeten som inte följer riktlinjerna tas bort och upprepade överträdelser kan leda till att användarens konto avslutas.
Din rapportering har mottagits, tack så mycket. ×
Du måste vara inloggad för att kunna rapportera arbeten. ×
Något verkar ha gått fel med din rapportering, försök igen. ×
Det verkar som om du har glömt något att specificera ×
Du har redan rapporterat det här arbetet. Vi gör vårt bästa för att så snabbt som möjligt granska arbetet. ×