Uran | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pellet wzbogaconego uranu . | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pozycja w układzie okresowym | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Symbol | U | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nazwisko | Uran | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Liczba atomowa | 92 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Grupa | - | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kropka | 7- ty okres | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Blok | Blok f | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Rodzina elementów | aktynowiec | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektroniczna Konfiguracja | [ Rn ] 7 s 2 5 f 3 6 d 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektrony według poziomu energii | 2, 8, 18, 32, 21, 9, 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomowe właściwości pierwiastka | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Masa atomowa | 238.02891 ± 0,00003 u | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Promień atomowy (obliczony) | 175 po południu | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Promień kowalencyjny | 196 ± 19:00 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Promień Van der Waalsa | 186 po południu | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stan utlenienia | +3, +4, +5, +6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektroujemności ( Paulinga ) | 1,7 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tlenek | Słaba baza | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Energie jonizacji | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 Re : 6,1941 eV | 2 E : 10,6 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Najbardziej stabilne izotopy | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Proste właściwości fizyczne ciała | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Państwo zwykłe | Solidny | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Masa objętościowa | 19,1 g · cm -3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kryształowy system | rombowy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kolor | Srebrny metalik szary | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Punkt fuzji | 1135 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Temperatura wrzenia | 4131 °C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Energia termojądrowa | 15,48 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Energia parowania | 477 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Objętość molowa | 12,49 × 10 -6 m 3 · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ciśnienie pary | 1,63 × 10 -8 Pa przy 453,7 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Prędkość dźwięku | 3155 m · s -1 do 20 °C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ogromne ciepło | 120 J · kg -1 · K -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Przewodnictwo elektryczne | 3,8 x 10 6 S · m -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Przewodność cieplna | 27,6 W · m -1 · K -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Różnorodny | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N O CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N O ECHA | 100 028 336 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N O WE | 231-170-6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Środki ostrożności | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pierwiastek promieniotwórczy o znacznej aktywności |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SGH | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stan sproszkowany :
Niebezpieczeństwo H300 , H330 , H373 i H413 H300 : Połknięcie grozi śmiercią H330 : Wdychanie grozi śmiercią H373 : Może powodować uszkodzenie narządów (wymienić wszystkie dotknięte narządy, jeśli są znane) poprzez powtarzane narażenie lub długotrwałe narażenie (podać drogę narażenia, jeżeli definitywnie udowodniono, że żadna inna droga narażenia nie powoduje to samo zagrożenie) H413 : Może powodować długo utrzymujące się niekorzystne zmiany w organizmach wodnych |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
WHMIS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Produkt niesklasyfikowanyKlasyfikacja tego produktu nie została jeszcze zatwierdzona przez Toxicological Directory Service Disclosure na poziomie 1,0% zgodnie z listą ujawnień składników |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Jednostki SI i STP, chyba że zaznaczono inaczej. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Uran jest pierwiastkiem o liczbie atomowej do 92, o symbolu U. Należy do rodziny z aktynowcami .
Uran jest 48 th najbardziej naturalnym elementem obficie w skorupie ziemskiej, jego poziom jest wyższy niż w przypadku srebra , porównywalnej z molibdenu lub arsenu , ale cztery razy niższy niż tor . Występuje wszędzie w śladowych ilościach , w tym w wodzie morskiej .
Jest to radioaktywny metal ciężki (emiter alfa ) o bardzo długim okresie półtrwania (~4.468 8 miliardów lat dla uranu 238 i ~703.8 miliona dla uranu 235 ). Jego radioaktywność, dodana do radioaktywności jego potomków w łańcuchu rozpadu , wytwarza moc 0,082 wata na tonę uranu, co w rzeczywistości z torem 232 (czterokrotnie bardziej obfitym, ale trzykrotnie mniej radioaktywnym) i potasem 40 , główne źródło ciepła, które ma tendencję do utrzymywania wysokich temperatur płaszcza Ziemi , znacznie spowalniając jego chłodzenie.
235 U izotop jest tylko naturalnie występujące rozszczepialny izotop . Jego rozszczepienie uwalnia energię około 202,8 MeV na rozszczepiony atom, w tym 9,6 MeV energii nie do odzyskania, przekazywanej do neutrin wytwarzanych podczas rozszczepienia. Energia odzyskiwalna jest ponad milion razy większa niż w przypadku paliw kopalnych przy równoważnej masie. W rezultacie uran stał się głównym surowcem wykorzystywanym przez przemysł jądrowy .
Światowa produkcja uranu wyniosła około 60 500 ton w 2015 r., podzielona głównie między Kazachstan (39 %), Kanadę (22 %), Australię (9 %), Niger (7 %), Rosję (5%), Namibię (5%) i Uzbekistan (4%). Do wykorzystania w reaktorach jądrowych zasoby możliwe do wydobycia przy koszcie poniżej 130 dolarów / kg uranu zostały oszacowane przez MAEA w 2014 r. na 5,9 mln ton na całym świecie, dystrybuowane głównie między Australią (29%), Kazachstanem (12%), Rosją (9%) i Kanada (8%).
Rudy uranu , który został wydobyty na Ziemi ma zawartość uranu, który może wahać się od 0,1% do 20%. Mówi się, że uran jest naturalny, gdy składa się z izotopów w ich pierwotnej proporcji (identycznej dla wszystkich rud uranu): tj. 99,2743% uranu 238 w towarzystwie 0,7202% uranu 235 i bardzo małej ilości izotopu 234 (0,0055%).
Uran został odkryty w 1789 roku przez pruskiego chemika Martina Heinricha Klaprotha na podstawie analizy kawałka skały przywiezionej do niego z kopalni Saint Joachimsthal . Ta skała była mieszanką smołową , rudą uranu, która zawiera głównie U 3 O 8 . Klaprothowi udało się go podgrzać, aby wydobyć metalicznie szare ciało. W swoim komunikacie od24 września 1789w Królewskiej Pruskiej Akademii Nauk i zatytułowany „ Ueber den Uranit, ein neues Halbmetall ”, zaproponował nazwę „uran” lub „uranit” właśnie zidentyfikowanemu przez siebie związkowi ( tlenek uranu, a nie czyste ciało ), w związku z odkryciem planety Uran przez Williama Herschela w 1781 roku . Ten tlenek, przemianowany w 1790 r. na uran, miał właściwość nadania szkiełkom delikatnej fluorescencji i zielonkawo-żółtego koloru emalii, dzięki czemu mieszankę smoły pozyskiwano z kopalni Joachimsthal i z kopalń cyny w Kornwalii oraz z uranów alkalicznych ( amon). i diuranian sodu) przez czeskich szklarzy i saksońskich ceramików.
Dopiero 1841 że francuskie chemik Eugene-Melchior Péligot była w stanie go wyodrębnić w stanie czystości, przez redukcję czterochlorku uranu (ucl 4 ) z potasem. Ustalił, że uran składa się z dwóch atomów tlenu i metalu, który wyizolował. Uran wszedł do nomenklatury chemii. Następnie oszacował gęstość uranu na 19 g/cm 3 .
Francuski Henri Becquerel odkrył radioaktywność uranu dopiero znacznie później,28 lutego 1896 r., kiedy odkrył, że klisze fotograficzne umieszczone obok soli uranu (wyekstrahowanych z partii mieszanki smolistej z Joachimsthal) zostały odciśnięte bez ekspozycji na światło. Płyty sczerniały promieniowaniem emitowanym przez sole: było to przejawem nieznanego dotąd, naturalnego promieniotwórczości . Pierre i Marie Curie wyizolowali dwa nowe naturalnie promieniotwórcze pierwiastki, polon i rad .
Ruda uranu nazywana jest uraninitem lub blendą smołową . Pięciu największych producentów na świecie to Kazachstan , Kanada , Australia , Niger i Namibia . W pobliżu kopalń uran jest skoncentrowany w postaci żółtego placka . Jest to jednak zbyt mało stężony izotop rozszczepialny, aby można go było stosować bezpośrednio w wodzie pod ciśnieniem typu jądrowego (PWR, dla reaktora wodnego pod ciśnieniem ). Z tego powodu jest często wzbogacany w uran 235 poprzez dyfuzję gazu lub wirowanie . Rośliny typu CANDU wykorzystują niewzbogacony uran, ale wymagają dużej ilości ciężkiej wody jako moderatora.
Centrum Badawcze Geologii Uranu (Cregu) zostało utworzone w latach 80. w Vandeuvre-lès-Nancy, aby lepiej zrozumieć geologię i geochemię uranu oraz ułatwić poszukiwaczom dostęp do tego zasobu, na przykład poprzez odniesienie go do znanych rozbieżności geologicznych lub odkryty.
Uran jest szeroko rozpowszechniony w głębinach ziemi. Rozpad uranu 238 i 235 oraz innych radionuklidów takich jak toru 232 i potas 40 nadal utrzymuje energię cieplną w tego rdzenia Ziemi , ale przede wszystkim skalisty płaszcz Ziemi , a więc wszystko energia geotermalna .
Występuje w naturze bardziej niż złoto czy srebro. Występuje również w całej skorupie ziemskiej , zwłaszcza w glebach granitowych i osadowych , w stężeniu około 2,7 g/t (lub 2,7 ppm ). Tak więc piwnica ogrodu na 20- metrowym kwadracie może pomieścić do głębokości 10 m około 24 kg , co daje na samą skorupę ziemską rząd tysiąca miliardów ton, nie licząc płaszcza.
Jednak jeśli chodzi o rezerwy światowe , zdecydowana większość tej masy jest niezdatna do użytku w obecnych warunkach ekonomicznych. Zawartość rudy różni się znacznie w zależności od skały, od 0,1 ppm w węglanach do 350 ppm w fosforanach .
Woda morska zawiera około 3,3 mg uranu na metr sześcienny według CEA i Cogema lub 4,5 miliarda ton uranu rozpuszczonego w oceanach.
Słodka woda często zawiera go również w różnych stężeniach. Średnie stężenie uranu w Rodanie wynosi 0,5 μg / l (tj. pół miligrama na metr sześcienny). Masę uranu przepływającego codziennie przez Rodan można zatem oszacować na około 80 kg , czyli prawie trzydzieści ton rocznie, pochodzącego głównie ze spływów ze skał uranu w Alpach . Jednak wydobywanie z niego wody nie byłoby energooszczędne.
Zasoby nazywane „zidentyfikowanymi” możliwymi do wydobycia po koszcie poniżej 260 dolarów/kg U zostały wycenione w 2014 r. na 7,635 Mt , z czego 4,587 Mt rezerw „ rasonably assured” i 3,048 Mt rezerw „inferred” (w języku angielskim: inferred ). Zasoby możliwe do wydobycia przy koszcie poniżej 130 USD/kg U oszacowano na 5,903 Mt , z czego 29% w Australii, 12% w Kazachstanie, 9% w Rosji, 8% w Kanadzie, 7% w Nigrze, 6% w Namibii , 6% w RPA, 5% w Brazylii, 4% w Stanach Zjednoczonych i 3% w Chinach. Dodatkowe zasoby („przewidywane” i „spekulacyjne”) szacuje się na 5942 Mt , z czego 23% w Mongolii, 19% w RPA, 12% w Kanadzie i 8% w Brazylii.
Ranga | Kraj | Rezerwy 2007 | % | Rezerwy 2013 | % |
1 | Australia | 725 | 22,0 | 1706 | 29 |
2 | Kazachstan | 378 | 11,5 | 679 | 12 |
3 | Rosja | 172 | 5.2 | 506 | 9 |
4 | Kanada | 329 | 10,0 | 494 | 8 |
5 | Niger | 243 | 7,4 | 405 | 7 |
6 | Namibia | 176 | 5,3 | 383 | 6 |
7 | Afryka Południowa | 284 | 8,6 | 338 | 6 |
8 | Brazylia | 157 | 4,8 | 276 | 5 |
9 | Stany Zjednoczone | 334 | 10.3 | 207,4 | 4 |
10 | Chiny | znaleźć | znaleźć | 199 | 4 |
Razem Top 10 | 2213 | 67,1 | 5193 | 88 | |
Cały świat | 3300 | 100 | 5903 | 100 |
Tona uranu | 2004 | 2014 |
Zmiana 2014/2004 (%) |
% 2014 | |
1 | Kazachstan | 3719 | 23.127 | +522 | 41,1 |
2 | Kanada | 11 597 | 9134 | −21 | 16,2 |
3 | Australia | 8982 | 5001 | −44 | 8,9 |
4 | Niger | 3282 | 4057 | +24 | 7,2 |
5 | Namibia | 3038 | 3 255 | +7 | 5,8 |
6 | Rosja | 3200 | 2 990 | -7 | 5,3 |
7 | Uzbekistan | 2016 | 2400 | +19 | 4.3 |
8 | Stany Zjednoczone | 878 | 1919 | +119 | 3.4 |
9 | Chiny | 750 | 1500 | +100 | 2,7 |
10 | Ukraina | 800 | 962 | +20 | 1,7 |
Razem na świecie | 40 178 | 56 252 | +40 | 100 |
W 2017 roku światowa produkcja zbliżyła się do 60 000 ton, do których dodano 17 000 ton surowców „używanych” (regenerowane paliwo MOX, paliwo wojskowe itp.), podczas gdy zużycie uranu utrzymywało się na stałym poziomie około 65 000 ton/rok ; cena rudy spadła o połowę w 2016 r., a główni producenci gwałtownie ograniczają produkcję.
Produkcja przemysłowa rozpoczęła się po 1945 r., osiągając 10 000 ton rocznie od 1953 r., 50 000 t w 1958 r., spadła do 30 000 t w 1965 r., wróciła do poziomu 65 000 ton w 1980 r., spadła do 30 000 t w latach 90. i sięga wstecz 2000s.
Światowa produkcja w 2012 roku została oszacowana przez MAEA na 58 816 ton uranu, z czego 36% wydobyto z Kazachstanu , 15% z Kanady, 12% z Australii, 8,2% z Nigru , 7,9% z Namibii , 5% z Rosji, 4 % z Uzbekistanu i 3% ze Stanów Zjednoczonych. W nowszych szacunkach Światowego Stowarzyszenia Jądrowego produkcja w 2015 roku wyniosła 60 514 ton, z czego 39% z Kazachstanu , 22% z Kanady, 9% z Australii, 7% z Nigru, 5% z Rosji, 5% z Namibii, 4% z Uzbekistanu, 3% z Chin i 2% ze Stanów Zjednoczonych.
Kazachstan doświadczył gwałtownego wzrostu produkcji w 2000 roku, z 3300 t w 2001 roku do 17 803 t w 2003 roku. Wzrost ten był kontynuowany, dzięki czemu stał się światowym liderem z 33% (tj. 17 803 ton w 2010 roku) i dużymi zasobami mineralnymi (17). % światowej rezerwy). Według OECD intensyfikacja produkcji tego kraju pozwoliła na wzrost o ponad 25% światowej produkcji w latach 2008-2010.
Uran jest surowcem nieodnawialnym (jak wszystkie metale). Łatwo dostępne rezerwy ulegają wyczerpaniu, ale według OECD i MAEA droższe rezerwy utrzymują się przez co najmniej sto lat. Ilość energii możliwej do wydobycia z naturalnego uranu mogłaby teoretycznie zostać zwielokrotniona nawet stukrotnie dzięki hodowli i ponownemu przetwarzaniu, co umożliwiłoby rozbicie uranu 238 , który jest znacznie bardziej rozpowszechniony niż uran 235 .
Stężenia uranu (pierwiastka chemicznego uranu) w wodach „naturalnych” są następujące:
W wodzie pitnej:
Próg WHO dla wody pitnej ustalono do 2011 r. na 15 mg/L , a w 2011 r. w czwartym wydaniu „Wytycznych dotyczących jakości wody pitnej” ustalono na 30 mg/L .
Rozpuszczalność uranu jest związana z warunkami redoks medium. W warunkach utleniających (wzrost stężenia rozpuszczonego tlenu) uran staje się łatwiej rozpuszczalny (zmiana z wartościowości IV na wartościowość VI ). Warunki utleniające sprzyjają kompleksowaniu uranu w roztworze z pewnymi ligandami. Główne ligandy to, w kolejności malejącego powinowactwa:
Uran ma bardzo silne powinowactwo do tlenowodorotlenków żelaza . Adsorpcja ta może zachodzić bardzo szybko, gdy zmieniają się warunki redoks, spadek zawartości tlenu (warunek redukujący) powoduje szybkie wytrącanie uranu w postaci tlenku (UO 2 ). To właśnie takie opady są na przykład źródłem złoża Oklo .
Do syntezy potrzebne są dwa etapy:
Yellowcake + azotan uranylu.
+ Diuranate.
+ Dwutlenek uranu.
Tetrafluorek uranu (UF 4 )
Uran metaliczny
U-235 jest jedynym nuklidu naturalne, że jest rozszczepialny (lub bardzo rzadko, rozszczepialny ), może to znaczy, przez wychwyt neutronów, w podziale na dwa jądra syn z emisją neutronów ( rozszczepienia jądrowego ). W konsekwencji uran wzbogacony w ten izotop jest dziś używany jako paliwo jądrowe w reaktorach jądrowych (patrz Cykl paliwowy jądrowy ) lub nawet w broni jądrowej , czy to w bombach atomowych , czy jako starter w bombach wodorowych .
W przeciwieństwie do uranu 235, uran 238 , gdy wychwytuje neutron , nie ulega rozszczepieniu (z wyjątkiem szybkich neutronów ). Staje się niestabilny uran 239 , które przez beta - rozpad , przekształci się neptun 239 . Jednak ten ostatni jest również radioaktywny β - , a następnie spowoduje powstanie nowego jądra , plutonu 239 . Ten radioizotop jest rozszczepialny, jak uran 235 . Uran-238 jest płodna izotopów , które mogą wytwarzać produkty rozszczepialne.
Uran-234 jest mu lub rozszczepialny lub płodne, a pochodzi z radioaktywnego rozpadu w uran-238 , jak opisano w poprzedniej sekcji.
Rozszczepienie atomu uranu 235 uwalnia około 193,2 MeV energii możliwej do odzyskania w reaktorze (dokładna wartość zależy od produktów rozszczepienia ) i 9,6 MeV przekazane do bezużytecznych i prawie niewykrywalnych neutrin. Podobnie rozszczepienie atomu plutonu 239 uwalnia około 198,6 MeV energii możliwej do odzyskania i 8,6 MeV przekazane do neutrin. Wartości te należy porównać z tymi dla spalania paliw kopalnych, które uwalniają około 5 eV na cząsteczkę CO 2 produkt: rząd wielkości energii uwalnianej przez paliwa jądrowe jest milion razy większy niż w przypadku chemicznych paliw kopalnych.
Energia potencjalna uranu jest tylko częściowo wykorzystana stanu reaktorach, ale nadal pozostaje oczywista: 1 kg naturalnego uranu umożliwia wytwarzanie około 500000 MJ w konwencjonalnym reaktorze do porównania z 49 MJ otrzymanego przez 1 kg na naturalne gaz 45 MJ na 1 kg w oleju , a 20 do 30 MJ na węglu .
Uranu 26 znane izotopy , z których wszystkie są radioaktywne , z których tylko trzy są naturalnie występujące: 238 U, 235 U i 234 U. Jeden tonę czystym naturalnym uranu znajduje się w 7,2 kg z uranu 235 i 56 g na uranu 234 , reszta to uran 238 .
Uran 238 i uran 235Izotopy 238 U i 235 U mają wiele zastosowań, zwłaszcza wojskowych, ale także cywilnych, takich jak datowanie wieku Ziemi na podstawie datowania radiometrycznego metodą uran-ołów lub uran-tor .
Niezależnie od zawartości uranu w mediach, proporcje między dwoma głównymi izotopami tworzącymi naturalny uran są praktycznie takie same: 238 U : 99,28%, 235 U : 0,72%, 234 U : 0,0056%.
Udział 235 U maleje wraz z geologiczną skalą czasu. Ich współczynnik powstawania w supernowej wynosi od 1 do 1,65, był to (w przybliżeniu) udział uranu obecnego na Ziemi ~ 4,5 miliarda lat temu, czyli tuż poniżej wieku powstania tych izotopów (patrz Powstawanie i ewolucja Układu Słonecznego ) .
Dwa miliardy lat temu, podczas pracy naturalnego reaktora jądrowego w Okle , udział 235 U wynosił jeszcze blisko 4%, co pozwoliło temu złożu osiągnąć stan krytyczny, podczas wytrącania się rozpuszczonych związków tworzących nową rudę.
Uran 234Trzeci izotop 234 U, należy do łańcucha rozpadu z 238 U .
Izotop 234 jest nadal obecny na Ziemi w śladowych ilościach, chociaż jego okres półtrwania wynosi tylko 245 500 lat; ponieważ jest stale tworzony przez rozpad radioaktywny izotopu 238 (po trzech etapach: jedna przemiana α dająca 234 Th , potem dwie przemiany β - dająca 234 Pa , potem 234 U). Gdy jest w równowadze świeckiej, proporcja między 238 U a 234 U jest równa stosunkowi okresów półtrwania, czyli 0,0056%.
Jednak stosunki izotopowe mogą się nieznacznie różnić w zależności od depozytu, od 0,005% do 0,006% dla 234 U, ze względu na niewielką różnicę w zachowaniu zmiany U 6+ ↔ U 4+ . Stosunek izotopów 234 U / 238 U może być zakłócony przez różne procesy środowiskowe, podczas gdy stosunek 235 U / 238 U pozostaje dość zasadniczo stały.
Inne izotopyPrzemysł jądrowy produkuje dwa inne izotopy uranu wytworzone przez człowieka, które są stosunkowo stabilne w skali człowieka:
Czysty uran jest radioaktywny , a jego specyficzna aktywność zależy zarówno od jego wzbogacenia, jak i od świeżości jego chemicznego oczyszczenia.
Jeśli weźmiemy pod uwagę czyste izotopy uranu, 238 U ma aktywność właściwą 12,4 Bq / mg , 235 U 80 Bq/mg , a 234 U 230 Bq / µg , czyli 230 000 Bq/mg – cztery rzędy wielkości powyżej poprzednie.
Neutrony termiczne, gdzie:
σ a = przekrój absorpcji (= wychwyt + rozszczepienie, jeśli dotyczy)
σ f = przekrój rozszczepienia
w 20 ° C :
233 U : σ a = 585,9 barn ; σ f = 532,8 obory
235 U: σ a = 676,1 obory; σ f = 568,4 obory
238 U: σ a = 2,72 obory
W 240 ° C :
233 U: σ a = 587,3 barn; σ f = 534,9 obory
235 U: σ a = 647,0 obory; σ f = 543,1 barn
238 U: σ a = 2,60 barns
W 300 ° C :
233 U: σ a = 588,9 barn; σ f = 536,1 obory
235 U: σ a = 642,4 obory; σ f = 538,8 barn
238 U: σ a = 2,58 barns
Z symbolem U, uran jest ostatnim naturalnym pierwiastkiem w układzie okresowym pierwiastków . Każdy atom uranu ma 92 protony i od 125 do 150 neutronów .
W stanie czystym, stałe uranu jest szarości do bieli (nawet srebrzysty) radioaktywnego metalu , przypominający kolor niklu . Jest twardy i bardzo gęsty . Ponadto uran jest najcięższym atomem (który zawiera najwięcej nukleonów ) naturalnie występującym na Ziemi .
Ze względu na swoje powinowactwo do tlenu uran ulega samozapłonowi w powietrzu w wysokiej temperaturze, nawet w temperaturze pokojowej, gdy występuje w postaci mikrocząstek. Jest piroforyczny .
Uran ma cztery możliwe wartościowości (+ III do + VI ), przy czym w rudach najczęściej występują wartościowości IV i VI . Warunki zmienia się od wartościowości IV do wartościowości VI zależy od potencjału utleniająco-redukcyjnego w środowisku.
Tak więc w naturze pierwiastek uran występuje zawsze w połączeniu z innymi pierwiastkami, takimi jak tlen , azot , siarka , węgiel w postaci tlenków , azotanów , siarczanów czy węglanów . Znajduje się na przykład w połączeniu z tlenem w uranicie i blendzie smołowej , dwóch głównych rudach uranu, składających się z tlenku uranu ( UO 2).
Wreszcie jony UO 2 2+ uranylubardzo dobrze rozpuszczają się w większości kwasów , np. w kwasie azotowym HNO 3lub kwas fluorowodorowy HF dający sole uranylu, takie jak azotan uranylu UO 2 (NO 3 ) 2. Równanie rozpuszczania jonu uranylu w sól uranylu w kwasie azotowym jest następujące:
UO 2 2++ 2 NIE 3 -→ UO 2 (NO 3 ) 2.Podobnie jak większość metali, uran ma chemię metaloorganiczną i znanych jest wiele kompleksów metaloorganicznych, takich jak uranocen .
Rudę uranu stosowano jako pigment w wyrobach szklanych , ceramicznych i ceramicznych w postaci diuranianu sodu lub amonu . W szkle uran jest zwykle używany w stężeniach od 0,1% do 2% masowych, aby wytworzyć szkło uranowe w postaci stałej, fluorescencyjnej żółtej lub jasnozielonej, łatwej do zidentyfikowania. Jest używany do barwienia ceramiki dentystycznej w bardzo niskich stężeniach. W niskich stężeniach wytwarza żółtą pigmentację, a wraz ze wzrostem stężenia kremową, pomarańczową, brązową, zieloną lub czarną.
Jest również stosowany jako katalizator w niektórych specjalistycznych reakcjach chemicznych oraz w filmach fotograficznych.
Zubożony uran był również używany do tych prac fizykochemicznych. W postaci octanu uranylu i cynku (odczynnik Blanchetière'a) daje fluorescencyjne żółto-zielone kryształy z jonami sodu Na + . Dzięki temu można łatwo scharakteryzować ten metal podczas analiz chemii nieorganicznej.
W metalurgii był stosowany jako pierwiastek stopowy w produkcji stali szybkotnących . Znaczące ilości żelazouranu wyprodukowano w latach 1914-1916. Pod koniec lat pięćdziesiątych pojawienie się dużych zapasów zubożonego uranu w Stanach Zjednoczonych ożywiło badania nad produkcją i stosowaniem stopów węgla. zidentyfikowane.
Historycznie pierwszym zastosowaniem rudy uranu w przemyśle jądrowym było wydobycie radu do zastosowań medycznych.
Głównym współczesnym zastosowaniem uranu jest wykorzystanie jego właściwości jądrowych.
Uran to materiał jądrowy, którego posiadanie jest regulowane ( art. R1333-1 Kodeksu Obronnego ).
Zubożony uran , o produktem ubocznym z wzbogacaniem uranu , jest niezwykłe dla jej twardości i gęstości .
zastosowanie wojskoweZubożony uran nie jest wykorzystywany ze względu na jego radioaktywność, ale ze względu na właściwości mechaniczne. Jest piroforyczna , używana jako broń przeciwpancerna o silnej sile penetrującej i zapalającej: przy bardzo dużej prędkości z łatwością przebija pancerz, zapalając się przy uderzeniu, powodując pożar, który detonuje dotknięty pojazd. Tak więc amunicja wykonana ze zubożonego uranu (pociski od 20 do 30 mm do samolotów lub helikopterów, niszczyciele czołgów) była używana podczas wojny w Zatoce Perskiej ( wojna w Kuwejcie i wojna w Iraku ) oraz w Kosowie . Zubożony uran jest również wykorzystywany do produkcji płyt pancernych.
Odnośnie do jego toksyczności, Światowa Organizacja Zdrowia precyzuje, że „w strefach konfliktu, w których zubożony uran był używany, nie jest konieczne poddawanie populacji badaniom przesiewowym ani ogólnej kontroli możliwych skutków dla osób, które uważają, że były narażone na nadmierne dawki, powinny zobaczyć ich lekarz, który je zbada, leczy je, jeśli mają objawy i zapewni kontynuację. Jeśli chodzi o wojsko, dalsze badania weteranów rannych przez fragmenty zubożonego uranu, wciąż zawarte w ich ciałach, ujawniają „wykrywalne stężenia zubożonego uranu w ich moczu, ale bez widocznych negatywnych skutków zdrowotnych”. Ponad 95% uranu dostającego się do organizmu nie jest wchłaniane i jest wydalane z kałem i moczem (w ciągu 24 godzin w przypadku uranu we krwi).
użytku cywilnegoZubożony uran jest paliwem jądrowym zwanym „ paliwem MOX ” po uzupełnieniu plutonu . Stosowany jest jako płodny pierwiastek w reaktorach, w których 238 U jest przekształcane przez napromieniowanie w rozszczepialny 239 Pu . MOX w ten sposób przyczynia się do recyklingu plutonu.
Zubożony uran był kiedyś używany jako przeciwwaga w lotnictwie, np. w pierwszych Boeingach 747 , McDonnell Douglas DC-10 , Lockheed L-1011 TriStar , co stwarza problem recyklingu tych samolotów, które dla wielu dobiegają końca. życie. W tej pracy jest stopniowo zastępowany przez wolfram . Stępka niektórych jachtów zawodniczych zawierała zubożony uran, zanim przepisy zabroniły jego używania. Jest wreszcie stosowany do ekranów ochrony radiologicznej, gdzie jest również bardziej skuteczny niż ołów.
Jeśli chodzi o jego toksyczność, „nadmierne narażenie profesjonalistów na zubożony uran poprzez połknięcie jest mało prawdopodobne, gdy podjęto środki bezpieczeństwa w miejscu pracy” . „Długoterminowe badania profesjonalistów narażonych na uran wykazały pewne zaburzenia czynności nerek w zależności od intensywności ekspozycji. Z niektórych danych wynika jednak, że zaburzenia te mogą być przemijające, a czynność nerek powraca do normy po usunięciu źródła nadmiernej ekspozycji ” .
Jest a priori wyższy w regionach wydobycia uranu oraz wśród pracowników przemysłu jądrowego (w szczególności zajmujących się wydobyciem, rafinacją, produkcją paliwa jądrowego i jego przetwarzaniem). Niektórzy żołnierze (narażeni na opary lub cząstki amunicji ze zubożonym uranem byli również potencjalnie narażeni, wiedząc, że na przykład 20 261 żołnierzy francuskich uczestniczyło w zewnętrznych operacjach w Zatoce Perskiej w latach 1990 - 1991 ), potencjalnie narażeni na „ syndrom wojny w Zatoce ”; w latach 1990-2000 autorzy często nie zwracali szczególnej uwagi na rolę zubożonego uranu w tym zespole
Osoby te są bardziej narażone na inkorporację uranu, głównie poprzez wdychanie, połknięcie lub po urazach . Staramy się retrospektywnie odtworzyć ich poziom ekspozycji na czysty uran i/lub na następujące związki: NU ( azotan uranylu ); UF6 ( sześciofluorek uranu ); UF4 ( tetrafluorek uranu ); U-TBP ( tributylofosforan uranu); DAU ( diuranian amonu ); UO2F2 ( fluorek uranylu ); UO2 ( dwutlenek uranu ); UO3 ( trójtlenek uranu ); UO4 (Tetratlenek uranu ); UF6 ( sześciofluorek uranu ); Kwaśne ścieki uranowe ; U3O8 ( półtoratlenek uranu); UO2F2 ( Fluorek uranylu ...).
W połowie lat 2000-2010, jeśli skutki napromieniowania zewnętrznego zostały już dobrze zbadane za pomocą epidemiologii na dużą skalę, skutki (w szczególności w zakresie ryzyka raka) narażenia wewnętrznego wywołanego inkorporacją cząstek uranu (i innych pierwiastki emitujące alfa) są nadal słabo oceniane. We Francji, mając to na uwadze , AREVA opracowała sam projekt Alpha risk. Palenia i spożywanie napojów alkoholowych są również źródła integracji uranu.
W 2018 r. we Francji „ Komponent okołoporodowy ” krajowego programu biomonitoringu opublikował ocenę impregnacji kobiet w ciąży, w tym uranu (oraz 12 innych metali lub metaloidów oraz niektórych zanieczyszczeń organicznych). Oznaczenie uranu pobrano w moczu 990 ciężarnych kobiet, które przybyły do szpitala położniczego. Wszyscy byli częścią „ Kohorty Elfów ”, panelu składającego się wyłącznie z kobiet, które urodziły we Francji w 2011 roku, z wyjątkiem Korsyki i TOM . Tylko 28% kobiet z tych 990 miały wykrywalnych ilości uranu w moczu ( 95 ty percentyl z rozkładu: 20,8 mg / l 29,5 mg / g kreatyniny ). Ilości te wywołują te same rzędy wielkości, co inne badania przeprowadzone we Francji i za granicą na dorosłych kobietach (ze względu na niski wskaźnik kwantyfikacji tego pierwiastka, w badaniu z 2018 r. nie szukano wyznaczników „zapłodnienia”.
Jest tego samego rzędu co ołów (inny metal ciężki ). Wydaje się, że śmiertelna dawka dla ludzi wynosi kilka gramów.
U dorosłego, zdrowego człowieka układ trawienny zazwyczaj wchłania od 0,2 do 2% uranu obecnego w wodzie i żywności.
Rozpuszczalne związki tego metalu są łatwiej przyswajalne niż związki nierozpuszczalne. Ponad 95% spożytego uranu nie jest wchłaniane przez błonę śluzową jelit , jest wydalane z kałem . Następnie około 67% uranu przepuszczonego do krwi zostanie przefiltrowane przez nerki i wydalone z moczem (w ciągu 24 godzin). Dwie trzecie pozostałego uranu zostanie zintegrowane przez organizm; przez akumulację w kościach i 16% w wątrobie , 8% w nerkach i 10% w innych tkankach .
Według WHO oczekiwana zawartość uranu w organizmie człowieka w równowadze z otoczeniem to około 90 do 150 μg uranu. Wynika to z dziennego spożycia około 1 do 2 µg dziennie z bieżącą wodą i pokarmem.
Nerki są organem krytycznym pod względem toksyczności chemicznej . Obserwacja kohort profesjonalistów narażonych na uran ujawniła zaburzenia czynności nerek ( zapalenie nerek ) o nasileniu zależnym od dawki.
W dużych dawkach uran wywołuje ciężką nefropatię , ze względu na degradację kanalików proksymalnych i uszkodzenie struktur kłębuszkowych . W histologiczne obserwacji pokazy i morfologiczne architektura że nabłonkowych struktur kłębuszków jest osłabiona. Następnie dochodzi do martwicy nabłonka cewek proksymalnych . Przez pewien czas istniały pewne dowody na to, że zaburzenia te były tylko przemijające, ponieważ doświadczenia na zwierzętach wykazały powrót do pozornie normalnej sytuacji nerek po usunięciu źródła nadmiernej ekspozycji. Uszkodzony nabłonek może faktycznie zregenerować się po zaniku zapasów uranu, w tym po kilku wstrzyknięciach fluorku uranylu UO 2 F 2(przy 0,66 lub 1,32 mg U/kg masy ciała (u zwierząt); jednak obserwacje histologiczne wykazały (u szczurów), że martwe lub uszkodzone komórki są zastępowane komórkami strukturalnie nieprawidłowymi i pozbawionymi pewnych zdolności funkcjonalnych.
Próg toksyczności chemicznej dla nerek szacuje się na 70 µg /kg masy ciała lub 16 µg/g nerki (limit 3 µg/g nerki dla ochrony pracowników). Dawka śmiertelna 50 (LD 50 ) przy podaniu doustnym wynosi 204 mg/kg u szczurów laboratoryjnych (mysz jest na nią nieco bardziej odporny przy 242 mg/kg jako dawka śmiertelna (LD 50 ) przy podaniu doustnym. W 1959 r. Międzynarodowa Komisja Ochrony Radiologicznej (ICRP) zaleciła nieprzekraczanie 3 μg/g w nerkach, ale ta wartość progowa jest dziś kontrowersyjna, ponieważ znacznie niższe dawki są wystarczające do wywołania uszkodzeń w kanalikach proksymalnych (przy białkomoczu i enzymurii, np. przykład dla 0,7 do 1,4 μg uranu na gram nerki.
We wszystkich przypadkach to chemiczna toksyczność nerek (ostre cewkowe zapalenie nerek) powoduje śmierć zwierzęcia. Mechanizm toksyczny wyjaśnia się w następujący sposób: uran, który nie jest wydalany przez nerki, jest tam ponownie wchłaniany i tam akumulowany, przyczepiając się do bliższych komórek kanalików, gdzie, ze względu na kwasowość podłoża, kompleks uranowo-uranylowy ulega dysocjacji, aby ewentualnie połączyć się z niektóre składniki błony luminalnej. Jony uranylu mogą wtedy dostać się do komórki. Gromadzą się w szczególności w lizosomach. Tworzą tam igły fosforanu uranylu, a także w mitochondriach . Wykazano również in vitro, że wysokie dawki uranu mogą indukować apoptozę (samobójstwo komórek) poprzez aktywację pewnych enzymów ( kaspaz 3 i 9, proteaz cysteinowych) poprzez wewnętrzne sygnały z mitochondriów. Objawom nefropatii towarzyszą zaburzenia czynnościowe ( wielomocz , enzymuria , białkomocz , zwiększone stężenie kreatyniny i mocznika we krwi . Zmiany są coraz mniej i bardziej odwracalne, jeśli poziom uranu w nerkach jest niski, a czas trwania uranu krótki. krótka ekspozycja.
Zaburzenia endokrynologiczne : ostatnie eksperymenty (na modelach zwierzęcych ) wykazały, że przewlekła ekspozycja na niskie dawki zubożonego uranu (dlatego to nie radiotoksyczność jest tutaj przyczyną) powoduje spadek poziomu 1 , 24,25 (OH) 3 D 3 (lub D 1,25-trihydroxyvitamin 3 , A aktywne hormonalnie forma z witaminą D ).
Ten spadek towarzyszyły zmiany molekularne z enzymów typu cytochromu P450 (CYP), duże enzymy metabolizmu protein, obecny w prawie wszystkich zwierząt, roślin, grzybów i odgrywają ważną rolę w detoksykacji organizmu. Obserwuje się również zmiany w powiązanych receptorach jądrowych. To samo badanie co powyżej wykazało, że zubożony uran i podobnie wzbogacony uran wpływają na ekspresję VDR ( receptor witaminy D ) i RXR α ( retinowy receptor alfa alfa ), co oznacza, że uran (wzbogacony lub nie) może zakłócić ekspresję celu geny witaminy D (biorącej udział w transporcie wapnia do nerek).
W przeciwieństwie do radioaktywności, którą mierzy się w bekerelach , radiotoksyczność uranu (tj. wpływ jego promieniowania jonizującego na ludzi) mierzy się w mikrosiwertach (μSv).
Niezależnie od jego wzbogacenia, radioaktywność uranu jest zawsze typu alfa, rzędu 4,5 MeV . Jego radiotoksyczność zależy więc od jego specyficznej aktywności, a słabo od jego składu. Jest rzędu 0,6 µSv / Bq (F) do 7 µSv / Bq (S) w inhalacji, 0,05 µSv / Bq (F) do 0,008 µSv / Bq (S) po spożyciu, przy czym płuca i kości są wtedy narządy krytyczne.
Radiotoksyczność uranu będzie tego samego rzędu wielkości co toksyczności chemicznej: to ma miejsce w przypadku wzbogacenia większa niż 6%, toksyczność chemiczną jest inaczej dominujący.
Uran jest również toksyczny dla reprodukcji , zwłaszcza poprzez szkodliwy wpływ na narządy rozrodcze; albo z powodu jego radioaktywności, albo z powodu jego chemotoksyczności, a być może z obu tych powodów.
Uran wykazał działanie u zwierząt; na układ rozrodczy : u gryzoni laboratoryjnych bariera krew-jądra (BHT), która podobno chroniła jądra, może zostać przekroczona przez pluton , ameryk i polon przynajmniej dzięki transferynie .
Większość badań i przepisów opiera się na wpływie na zwierzęta, ale pierwsze badania ex vivo, które umożliwiły nowe techniki hodowli komórkowych, sugerują, że ludzkie gonady są bardziej wrażliwe na uran niż gryzonie stosowane w laboratorium. Ludzkie jądra płodowe mogą być również bardziej wrażliwe niż jądra gryzoni laboratoryjnych.
Nie ma zgody co do standardów lub NOAEL ( dawka bez zaobserwowanego szkodliwego wpływu ) uranu, niektórzy uważają, że szkodliwe skutki radioaktywności mogą istnieć niezależnie od dawki.
Dla zdatności wody do picia WHO ustaliła maksymalny poziom 1,4 mg · l -1 , jednocześnie zalecając w swoich wytycznych sto razy wyższe stężenie uranu niskie, poniżej 0,015 mg/l dla bieżącej wody pitnej. W Kanadzie woda pitna ma maksymalne dopuszczalne stężenie 0,02 miligrama uranu na litr (mg/l).
Cena uranu spadła w latach 80. i 90. z kilku powodów:
Cena uranu osiągnęła niski poziom styczeń 2001za 6,40 USD za funt U 3 O 8 .
Cena uranu stopniowo rosła od 2001 r., osiągając szczyt na poziomie 135 USD inczerwiec 2007. Ten szczyt można wyjaśnić spadkiem zapasów, niewielkim wzrostem produkcji oraz zdarzeniami jednorazowymi, takimi jak zalanie kopalni Cigar Lake w Kanadzie i pożar w kopalni Olympic Dam w Australii.
Uranu spadła do $ 46.50 wsierpień 2010. Wstyczeń 2011było to około 63 dolary . Oczekuje się trendu wzrostowego ze względu na oczekiwane wyczerpywanie się zapasów wojskowych około 2015 roku.
W marzec 2017cena uranu jest najniższa: około 24 USD za funt U 3 O 8 . Tłumaczy się to niskimi kosztami produkcji kopalń w Kazachstanie oraz podażą przewyższającą popyt.
Cena kosztu za kWh nie jest bardzo wrażliwa na cenę uranu. Wprawdzie koszt cyklu paliwowego stanowi około 20% ceny kosztu za kWh, ale cykl ten obejmuje wszystkie przemiany fizyczne i chemiczne, które muszą być poddane działaniu naturalnego uranu, aby stał się on użytecznym paliwem. Koszt paliwa jądrowego stanowi około 5% ostatecznej ceny za kWh energii jądrowej w 2014 roku. Jednak badania ekonomiczne pokazują, że cena uranu zaczyna mieć znaczący wpływ na koszt kWh energii jądrowej od 50 lub 100 euro za książkę U 3 O 8 .
Francja importuje więcej niż potrzebuje uranu i eksportuje swoje nadwyżki w różnych formach, zgodnie z francuskimi zwyczajami. W 2014 r. średnia cena eksportowa za tonę wyniosła 36 000 euro.
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||||||||||||||||
1 | H | Hej | |||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Być | b | VS | NIE | O | fa | Urodzony | |||||||||||||||||||||||||
3 | nie dotyczy | Mg | Glin | tak | P | S | Cl | Ar | |||||||||||||||||||||||||
4 | K | To | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Współ | Lub | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | |||||||||||||||
5 | Rb | Sr | Tak | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Płyta CD | W | Sn | Sb | ty | ja | Xe | |||||||||||||||
6 | Cs | Ba | To | Pr | Nd | Po południu | Sm | Miał | Bóg | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Czytać | Hf | Twój | W | Re | Kość | Ir | Pt | W | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | W | Rn | ||
7 | Fr | Ra | Ac | Cz | Rocznie | U | Np | Mógłby | Jestem | Cm | Bk | cf | Jest | Fm | Md | Nie | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | |
8 | 119 | 120 | * | ||||||||||||||||||||||||||||||
* | 121 | 122 | 123 | 124 | 125 | 126 | 127 | 128 | 129 | 130 | 131 | 132 | 133 | 134 | 135 | 136 | 137 | 138 | 139 | 140 | 141 | 142 |
Metale alkaliczne |
Ziemia alkaliczna |
Lantanowce |
Metale przejściowe |
Słabe metale |
metalem loids |
Długoterminowe metale |
geny halo |
Gazy szlachetne |
Przedmioty niesklasyfikowane |
aktynowce | |||||||||
Superaktynowce |