Хімік роз’яснює, як уран, один із найбільш розповсюджених хімічних елементів, може бути перетворений в енергію.
Коли люди згадують уран, багато з них думають про ядерні вибухи, однак, за словами Андре Хадсона, хіміка з Рочестерського технологічного інституту, уран не тільки пов’язаний з ядерною зброєю, а й має велике значення в енергетиці та медицині, як зазначає ScienceAlert.
Питання про уран стало особливо актуальним у червні 2025 року після ракетних ударів США по об’єктам в Ірані, які нібито містили високозбагачений уран, необхідний для виготовлення ядерної зброї. Прес-служби повідомляли, що Іран зумів досягти рівня збагачення урану до 60%. За словами Хадсона, багато людей мають спотворене уявлення про цей хімічний елемент.
Що таке уран?
Уран є радіоактивним елементом з атомним номером 92 в періодичній таблиці. Радіоактивність зводиться до природного процесу, при якому атоми, такі як уран, торій та радій, самостійно розпадаються, вивільняючи енергію.
Уран був вперше виявлений у 1789 році німецьким хіміком Мартіном Генріхом Клапротом, який назвав його на честь планети Уран. Однак його потужність стала зрозумілою лише в XX столітті, коли дослідники відкрили, що атоми урану можуть бути зруйновані в результаті ядерного поділу, під час якого ядро атома розпадається, вивільняючи величезну кількість енергії.
Уран зустрічається всюди — в руді, ґрунті та воді. Він у великій кількості присутній в земній корі, звідки його добувають і збагачують для отримання його корисного радіоактивного ізотопу, уран-235.
Збагачення урану
Уран-235 — це специфічний ізотоп, що має відмінну масу від основного урану. Невідсортований уран в основному складається з урану-238 і містить лише приблизно 0,7% урану-235, який є ідеальним для ядерних реакцій. Тому процес збагачення спрямований на підвищення вмісту урану-235.
Процес збагачення урану зазвичай складається з трьох основних етапів. Спершу уран перетворюється на газ, що називається гексафторидом урану. Далі газ надходить у спеціальну центрифугу, де під дією обертів легший уран-235 рухається повільніше, що дає змогу розділити ізотопи.
Зазвичай, щоб уран був придатний для використання на атомних електростанціях, він має бути збагачений на 3-5%, тобто містити 3-5% урану-235. Коли його збагачення досягає 20%, цей уран вважається високозбагаченим, а при 90% та більше – зброєю.
Використання урану
Крім військових застосувань, уран також має важливе значення для сучасного життя. За низького рівня збагачення він забезпечує приблизно 10% світової електроенергії, а деякі лікувальні процедури та діагностичні технології також використовують уран. Атомні підводні човни та авіаносці покладаються на збагачений уран для тривалої роботи без заправки.
Як зазначає Хадсон, уран може як освітлювати, так і знищувати, проте він залишається одним із найважливіших хімічних елементів для людства.
