Другие названия урана планеты: Интересные факты об Уране | Атмосфера, поверхность, спутники Урана | Какого цвета Уран

Интересные факты об Уране | Атмосфера, поверхность, спутники Урана | Какого цвета Уран

Уран отличается от других планет Солнечной системы своеобразным химическим составом, экстремальными температурами и необычным наклоном оси. В этой статье мы подробно расскажем об этой планете и ее отличительных чертах, а также о том, когда лучше всего наблюдать ее на небе. Поехали!

Содержание

• Факты об Уране
• Кто открыл Уран?
• Насколько массивен Уран?
  • Размер Урана
  • Размер Урана по отношению к Земле
• Орбита и вращение Урана
  • Наклон оси вращения
  • Сколько длится год на Уране?
  • Сколько длится день на Уране?
• Как далеко находится Уран?
  • Расстояние от Урана до Солнца
  • Расстояние от Урана до Земли
  • Сколько времени нужно, чтобы добраться до Урана?
• Исследование Урана
• Из чего состоит Уран?
  • Формирование Урана
  • Структура Урана
  • Поверхность Урана
• Спутники Урана
  • Сколько спутников у Урана?
  • Самый большой спутник Урана
• Кольца Урана
  • Сколько колец у Урана?
  • Из чего состоят кольца Урана?
• Предстоящие события
  • 12 октября: соединение Луна-Уран
• Часто задаваемые вопросы
  • Какого цвета Уран?
  • Как Уран получил свое название?
  • Уран — это газовый гигант?
• Интересные факты

Факты об Уране

• Тип планеты: ледяной гигант
• Радиус: 25 362 км
• Масса: 8,681 × 10^25 кг
• Афелий: 3 млрд км
• Перигелий: 2,5 млрд км
• Среднее расстояние до Земли: 2,9 млрд км
• Температура поверхности: от −224 °C до −216 °C
• Солнечные сутки: 17 ч 14 м 23 с
• Звездные сутки: 17 ч 14 м 24 с
• Год: 84,3 земных года
• Возраст: 4,503 миллиарда лет
• Назван в честь: греческого бога неба

Кто открыл Уран?

Люди наблюдали Уран еще до Уильяма Гершеля, который считается первооткрывателем этой планеты, но обычно принимали его за звезду. В 128 году до н.э. греческий астроном Гиппарх внес Уран в свой каталог звезд; столетиями позже, в 1690 году астроном из Англии Джон Флемстид совершил ту же ошибку и зарегистрировал Уран как звезду 34 в созвездии Тельца.

Уильям Гершель тоже не смог определить природу найденного им объекта, однако именно наблюдения Гершеля 13 марта 1781 года привели к признанию Урана планетой. В то время как Гершель описывал найденный им объект как комету, другие астрономы, заметив его движение по небу, заподозрили, что этот объект — новая планета. К 1783 году и сам Гершель признал, что найденная им “комета” на самом деле является планетой.

Насколько массивен Уран?

Уран считается планетой-гигантом. Если бы Земля была величиной с большое яблоко, то Уран бы был размером с баскетбольный мяч. Однако для наблюдателей с Земли ледяной гигант не выглядит большим: его видимый размер варьируется от 3,3″ до 4,1″, в то время как видимый размер Меркурия (самой маленькой планеты в Солнечной системе) составляет от 4,5″ до 13″.

Размер Урана

Уран — третья по размеру и четвёртая по массе планета Солнечной системы. Радиус бледно-голубой планеты немногим больше радиуса Нептуна: 25 362 км против 24 622 км, соответственно.

Размер Урана по отношению к Земле

Объем Урана в 63 раза больше, чем объем Земли: внутрь этой планеты может поместиться 63 земные сферы! Кроме того, ледяной гигант примерно в 4 раза шире Земли. Чтобы лучше понять размер Урана, взгляните на изображение НАСА, на котором показаны размеры всех планет относительно друг друга.

Орбита и вращение Урана

Изучение орбиты Урана помогло астрономам открыть Нептун. Французский ученый Пьер-Симон Лаплас в 1783 году вычислил орбиту Урана, однако со временем обнаружились различия между предсказанным и наблюдаемым положением планеты. Астрономы предположили, что некое космическое тело вмешивается в движение ледяного гиганта. Благодаря этому предположению они смогли установить расстояние от Солнца до неизвестного объекта и его примерную массу и впоследствии обнаружили Нептун.

Наклон оси вращения

Уран вращается под углом в 97,77°, то есть ось вращения Урана почти параллельна плоскости его орбиты. Это самая необычная ось вращения среди всех планет Солнечной системы; для сравнения, Нептун, который находится по соседству, вращается под углом 28,5°

В результате, в моменты солнцестояний на этой планете, один из полюсов Урана все время направлен на Солнце. Каждый полюс Урана на протяжении 42 земных лет находится в темноте и еще 42 года освещен Солнцем. При этом в моменты равноденствий Солнце обращено к экватору планеты, что приводит к “обычной” смене дня и ночи — похожей на ту, что есть на других планетах.

Пока неизвестно, почему у Урана такой необычный наклон оси вращения. Ученые считают, что эта планета-гигант “перевернулась на бок” 3-4 млрд лет назад из-за одного или нескольких столкновений с другим космическим объектом. Кстати, это же столкновение могло привести к необычному вращению Урана. Ледяной гигант (как и Венера) вращается по часовой стрелке, при этом другие планеты Солнечной системы вращаются против часовой стрелки, то есть в том же направлении, что и Солнце.

Сколько длится год на Уране?

Урану требуется 84 земных года, чтобы завершить один оборот вокруг Солнца. В 2033 году ледяной гигант сделает третий полный оборот вокруг нашей звезды с момента открытия планеты в 1781 году.

Сколько длится день на Уране?

Из-за удаленности планеты от Солнца, звездные и солнечные сутки на Уране практически равны — первые длятся 17 часов 14 минут и 24 секунды, а вторые на секунду меньше. Продолжительность одного года на Уране — 42 718 уранианских солнечных дней.

Как далеко находится Уран?

Уран — седьмая планета от Солнца. Дальше него находится только Нептун (если не брать в расчет карликовую планету Плутон).

Расстояние от Урана до Солнца

Среднее расстояние от Урана до Солнца — 20 а.е. или 2 млрд км. Следуя по вытянутой орбите, эта планета может достигать максимального (афелия) и минимального (перигелия) расстояния от звезды. Кстати, у Урана разница между афелием и перигелием больше, чем у любой другой планеты — примерно 1,8 а. е.

Расстояние от Урана до Земли

Поскольку планеты Солнечной системы находятся в постоянном движении, расстояние между ними меняется ежедневно. При максимальном приближении к Земле, Уран находится в 2,6 млрд км от нас. При наибольшем удалении, расстояние между планетами составляет 3,2 млрд км.

Сколько времени нужно, чтобы добраться до Урана?

Космический зонд НАСА “Вояджер-2” добрался до ледяного гиганта за 9,5 лет. Он был запущен в августе 1977 года и приблизился к Урану 24 января 1986 года. Другие космические аппараты не пролетали мимо ледяного гиганта, так что пока мы не знаем более короткого пути к этой планете.

Исследование Урана

“Вояджер-2” — единственный космический зонд в истории изучавший Уран. “Вояджеру-2” потребовалось чуть меньше десятилетия, чтобы добраться до планеты, при этом всю важную информацию он собрал всего за шесть часов. Космический аппарат НАСА также исследовал кольца и спутники планеты-гиганта.

Несмотря на то, что было разработано несколько космических миссий по исследованию Урана, на 2021 год ни одна из них не получила дальнейшего развития. Пока мы собираем информацию о ледяном гиганте во время наблюдений через космический телескоп “Хаббл” и с помощью нескольких мощных наземных телескопов.

Из чего состоит Уран?

Уран и Нептун являются двумя ледяными гигантами Солнечной системы. По сути, Уран — это шар из газа и льда.

Формирование Урана

Как и остальные планеты Солнечной системы, Уран сформировался около 4,5 миллиарда лет назад. Материала, который сформировал Уран и другие планеты-гиганты, было достаточно — это позволило планетам стать настолько массивными. Уран, скорее всего, изначально сформировался ближе к Солнцу, но потом поменял свою орбиту и занял свое место седьмой планеты от нашей звезды.

Структура Урана

Уран состоит из трех слоев: маленькое ядро из железа и никеля в центре, ледяная оболочка в середине и водородно-гелиевая атмосфера с содержанием метана снаружи. Ледяная оболочка планеты (более 80% массы) состоит из горячей и плотной жидкости, являющейся смесью воды, метана и аммиака.

Поверхность Урана

У ледяного гиганта Урана нет твердой поверхности. Его газообразная атмосфера переходит во внутреннюю жидкую оболочку. По поверхности Урана не получится прогуляться или посадить на нее космический аппарат — вы просто утонете. Кстати, то же самое произойдет и на Юпитере.

Кроме того, на Уране невероятно холодно! Это самая холодная планета в Солнечной системе, даже несмотря на то, что она не самая удаленная от Солнца. Неизвестно, почему ледяной гигант такой холодный. Некоторые ученые считают, что причина в наклоне его оси вращения; другие предполагают, что в результате вышеупомянутого столкновения с другим объектом, Уран потерял большую часть внутреннего жара и температура ядра планеты снизилась.

Спутники Урана

Как и других планет-гигантов, у Урана есть свои естественные спутники; они получили названия в честь персонажей из произведений Уильяма Шекспира и Александра Поупа. Это исключение из правил — обычно спутники берут свои названия из греческой и римской мифологии.

Сколько спутников у Урана?

Известно 27 спутников Урана. На фоне спутников остальных планеты-гиганты они выделяются малой массой. Даже суммарная масса пяти самых крупных уранианских спутников (Миранда, Ариэль, Умбриэль, Титания и Оберон) не составит и половины массы Тритона, самого большого спутника Нептуна. Чтобы лучше понять их размер, представьте, что поверхность любого из этих спутников меньше, чем площадь австралийского континента.

Внутренние спутники Урана состоят наполовину из водяного льда и наполовину из каменистых материалов. Состав остальных остается неизвестным, но есть теория, что они являются астероидами, захваченными гравитацией планеты.

Самый большой спутник Урана

Самый большой спутник ледяного гиганта Титания — это восьмой по величине спутник в Солнечной системе. Его диаметр равен 1 578 км, что составляет примерно половину от диаметра нашей Луны. Как и Луна, этот спутник находится в приливном захвате и всегда обращен только одной стороной к Урану. Красноватая поверхность Титании покрыта каньонами и кратерами, которые достигают 326 км в диаметре.

Кольца Урана

Это — вторая кольцевая система, обнаруженная в Солнечной системе (первой была система колец Сатурна). Ее открытие помогло астрономам понять, что кольца — обычное явление для планет.

Сколько колец у Урана?

У Урана известно 13 колец. В порядке увеличения расстояния от планеты они расположены так: 1986U2R/ζ, 6, 5, 4, α, β, η, γ, δ, λ, ε, ν и μ. Внутренние узкие кольца выглядят темно-серыми, а два внешних кольца (ν и μ) — яркие.

Из чего состоят кольца Урана?

Кольца Урана состоят из водяного льда и радиоактивной органики. В исследовании 2016 года говорится о том, что кольца Урана, Сатурна и Нептуна могут быть остатками карликовых планет вроде Плутона, которые оказались слишком близко к планетам-гигантам. В результате карликовые планеты оказались разорваны на части мощной гравитацией планет-гигантов, но сохранились в виде колец.

Предстоящие события

12 октября: соединение Луна-Уран

12 октября 2022 года, в 9:11 по московскому времени (06:11 GMT), Луна и Уран пройдут в 42’12″ друг от друга. Увидеть их вместе в телескоп не получится: расстояние будет слишком велико. Лучше вооружиться биноклем: без него вряд ли удастся разглядеть тусклый Уран (видимый блеск 5,7) возле яркой, освещенной на 91% Луны. К 2 часам ночи по местному времени планета будет выше всего над горизонтом. Ищите ее рядом с Луной в созвездии Овна.

В этот день также можно будет увидеть покрытие Урана Луной: наш естественный спутник пройдет перед ним и на время скроет его от наблюдателей. Это событие не так просто уловить: для этого нужно находиться в определенной части земного шара. На этот раз повезет жителям некоторых регионов Северной и Южной Америки. Весь остальной мир увидит только соединение.

Часто задаваемые вопросы

Какого цвета Уран?

Из-за метана в атмосфере Уран имеет бледный зеленовато-голубой оттенок. Внешне Уран очень похож на Нептун, но у первого более насыщенный зеленый цвет.

Как Уран получил свое название?

Первооткрыватель Урана Уильям Гершель хотел назвать новую планету “Georgium Sidus” (с латыни “Звезда Георга”) в честь короля Георга III; однако это название холодно восприняли за пределами Англии. В итоге немецкий астроном Иоганн Боде предложил назвать планету Ураном в честь древнегреческого бога неба.

Уран — это газовый гигант?

Основной состав Урана — каменные и ледяные частицы, поэтому его называют ледяным гигантом. Сатурн и Юпитер в основном состоят из газа, поэтому они — газовые гиганты.

Интересные факты

• На Уране идет дождь из алмазов. Мощное давление в центре планеты превращает частицы углерода в алмазы.
• На английском название планеты “Uranus” часто произносят неправильно. На Youtube даже есть видео о том, как правильно произнести название этой планеты!
• Уран стал первой планетой обнаруженной с помощью телескопа. Дело в том, что Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн достаточно яркие, чтобы их наблюдать невооруженным глазом.
• Уран — единственная планета, чье название пришло из древнегреческой мифологии. Остальные планеты были названы в честь персонажей из древнеримских мифов.

Теперь вы знаете все самые странные факты об Уране. Если вам понравилась статья, поделитесь ею в социальных сетях. И не забудьте посмотреть наш мультфильм об Уране!

Желаем ясного неба и удачных наблюдений!

История открытия Урана — РИА Новости, 13.03.2021

https://ria.ru/20210313/uran-1600770176.html

История открытия Урана

История открытия Урана — РИА Новости, 13.03.2021

История открытия Урана

Уран, седьмая по удаленности от Солнца и третья по размерам планета Солнечной системы, была открыта 13 марта 1781 года музыкантом и любителем астрономии… РИА Новости, 13.03.2021

2021-03-13T02:02

2021-03-13T02:02

2021-03-13T02:02

справки

космос

уран

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e5/01/16/1594130297_0:0:1319:742_1920x0_80_0_0_5539782c246049c2f259b058468a816b.jpg

Уран, седьмая по удаленности от Солнца и третья по размерам планета Солнечной системы, была открыта 13 марта 1781 года музыкантом и любителем астрономии Уильямом Гершелем (William Herschel). Этот объект наблюдали в ночном небе и прежде: еще 1690-х годах астрономы отображали его на своих картах, но считали звездой. Уран стал первой планетой, обнаруженной с помощью оптического телескопа.Уильям (Фридрих Вильгельм) Гершель родился 15 ноября 1738 года в Ганновере (Германия) в семье военного музыканта, получил домашнее образование. В течение нескольких лет был музыкантом Ганноверской гвардии. В 1757 году переехал в Англию, где работал учителем музыки и органистом. Одновременно он проявлял страстный интерес к астрономии. Большое впечатление на музыканта произвела прочитанная им книга шотландского математика и астронома Джеймса Фергюсона «Объяснение астрономии на основе принципов сэра Исаака Ньютона». В 1773 году Гершель приобрел небольшой рефлектор с фокусным расстоянием 2,5 фута, но результаты наблюдений его не удовлетворили. Тогда астроном-любитель решил сам заняться конструированием телескопов. В перерывах между занятиями музыкой Гершель часами шлифовал зеркала, добиваясь идеальной световой фокусировки. В итоге он сконструировал рефлектор длиной почти два метра с диаметром главного зеркала в 20 сантиметров и в 1775 году начал обзор неба, видимого в районе города Бата, где он жил. К этому времени Гершель приобрел репутацию серьезного исследователя. В 1770-е годы его посещали и высоко ценили такие видные ученые как королевский астроном, директор Гринвичской обсерватории Невил Маскелайн и вице-президент Лондонского королевского общества доктор Уильям Уотсон. Уильям Гершель провел обзор всех звезд до восьмой величины, то есть тех, которые примерно в пять раз слабее звезд, видимых невооруженным глазом. 13 марта 1781 года он изучал расположение звезд в районе созвездия Тельца. Одно из небесных тел в пределах этого участка показалось ему странным – вместо яркой точки оно имело вид небольшого диска. Дальнейшие наблюдения показали, что загадочный объект обладает собственным движением относительно окружающих его звезд. Из этого факта Гершель заключил, что открыл комету. 26 апреля 1781 года он представил в Лондонское королевское общество свое сообщение. Астрономы принялись наблюдать новую «комету», к лету 1781 года количество наблюдений было уже вполне достаточным для однозначного вычисления ее орбиты. Академику Петербургской академии наук Андрею Лекселю и академику Парижской академии наук Пьеру-Симону Лапласу удалось вычислить орбиту нового небесного тела. Они доказали, что Гершель открыл не комету, а новую планету, располагающуюся после Сатурна. Вновь открытое небесное тело Гершель предложил назвать «Звездой Георга» в честь правившего в то время в Англии короля Георга III (George III). Однако это имя не прижилось. По предложению французского астронома Жозефа Лаланда планета некоторое время носила имя Гершеля. Общепринятым же стало другое название – Уран (в честь бога неба, отца Сатурна по греческой мифологии), предложенное немецким астрономом Иоганном Боде. В 1850 году это название утвердилось окончательно.В год открытия новой планеты Гершель был избран членом Лондонского королевского общества и получил степень доктора Оксфордского университета. Король Георг III, сам большой любитель астрономии, присвоил исследователю рыцарский титул сэра и в 1782 году назначил его королевским астрономом.Гершель продолжал наблюдать Уран в более мощные телескопы и в 1787 году обнаружил два самых больших спутника планеты – Титанию и Оберон. В 1790-х годах астроном утверждал, что открыл еще четыре спутника. Несмотря на то, что это открытие не было подтверждено другими исследователями, до середины XIX века заявление Гершеля не подвергалось сомнению – настолько высока была его репутация. В 1851 году было сделано уже реальное открытие: еще два крупных спутника, Ариэль и Умбриэль, обнаружил другой британский астроном-любитель – Уильям Ласселл, в обычной жизни – преуспевающий пивовар. Имена всем четырем открытым небесным телам дал сын Уильяма Гершеля, Джон Гершель, который сам был одним из виднейших астрономов мира. Он, однако, нарушил астрономическую традицию и назвал спутники именами персонажей из произведений Уильяма Шекспира и Александра Поупа. Пятый крупный спутник, Миранда, был обнаружен американским астрономом Джерардом Койпером уже в 1948 году. 10 марта 1977 года, когда произошло покрытие Ураном одной из звезд, в ходе наблюдений, целью которых было изучение атмосферы планеты, астрономы зафиксировали спад яркости длительностью в минуту, затем еще четыре затмения на меньшем расстоянии от планеты в течение нескольких секунд, а после затмения планеты наблюдаемая звезда вновь испытала те же пять странных затмений. Таким образом были открыты кольца Урана. В общей сложности было обнаружено девять колец, внешнее удалено от центра планеты на 52 тысячи километров.Дальнейшие исследования планеты, в том числе с помощью единственного побывавшего в ее окрестностях в 1986 году космического аппарата «Вояджер-2», показали, что, подобно другим планетам-гигантам Солнечной системы, атмосфера Урана в основном состоит из водорода, гелия и метана. Теоретическая модель строения планеты такова: поверхностный слой представляет собой газожидкую оболочку, под которой находится ледяная (смесь водяного и аммиачного льда) мантия, а еще глубже – ядро из твердых пород. Экваториальный радиус почти в четыре раза, а масса – в 14,6 раза больше, чем у Земли. При этом средняя плотность Урана в 4,38 раза меньше, чем плотность Земли. Уран оказался единственной планетой, экватор которой находится почти под прямым углом к ее орбите – с наклоном 97,77 градуса, а ось вращения практически параллельна плоскости орбиты, то есть Уран как бы лежит на боку. Возможно, это результат столкновения с объектом размером с Землю в период формирования Солнечной системы. По этой причине на Уране самые экстремальные сезоны в сравнении с остальными планетами. Планета совершает один оборот вокруг Солнца за 84 земных года. Почти четверть уранианского года Солнце светит прямо над каждым полюсом, погружая другую половину планеты в 21-летнюю (по земным меркам) темную зиму. Уран также является одной из двух планет с ретроградным вращением вокруг своей оси. Как и Венера, он вращается в сторону, противоположную движению вокруг Солнца.Кроме того, крайне необычным и нестабильным оказалось магнитное поле Урана. Планета-гигант меняет свои магнитные полюса местами каждый день. Это приводит к тому, что в определенные времена года – например, дни зимнего или летнего солнцестояния – магнитное поле Урана выглядит как своеобразный гигантский «рубильник», переключающий положение полюсов планеты каждые 18 неполных часов, ровно столько, сколько длятся на Уране сутки. Поверхность планеты, таким образом, то надежно защищена от солнечного ветра, то полностью открыта бомбардировке его частицами. Открытие Урана в 1781 году позволило математическим путем вычислить местонахождение находящихся за его орбитой небесных тел, в частности восьмой планеты Солнечной системы – ледяного гиганта Нептуна. В результате наблюдений Урана была определена его орбита и построена теория движения планеты вокруг Солнца. Однако наблюдаемое движение Урана систематически отличалось от предсказанного. Это несоответствие позволило британцу Джону Адамсу и французу Урбену Леверье предсказать существование Нептуна, открытого сотрудником Берлинской обсерватории Иоганном Галле 23 сентября 1846 года. Открытие Нептуна было подлинным триумфом теории всемирного тяготения Ньютона.Учет влияния Нептуна на Уран позволил уменьшить расхождения между теоретическим и наблюдаемым движением Урана в десятки раз, однако полной точности добиться не удалось. В 1848 году американский астроном Бенджамин Пирс предположил существование девятой планеты. В начале 1930 года американский астроном Клайд Томбо открыл Плутон, значительно уступавший в размерах и массе не только своим соседям-гигантам, но даже и спутнику Земли – Луне. С 2006 года Плутон не считается планетой, поскольку, согласно критериям Международного астрономического союза, не расчистил окрестности вокруг своей орбиты от других, более мелких объектов. Этот объект был причислен к категории карликовых планет. Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников

космос

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og. xn--p1ai/awards/

2021

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

1920

1080

true

1920

1440

true

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e5/01/16/1594130297_165:0:1154:742_1920x0_80_0_0_dc2cc0d0f4036c48df9c2968dbfcc7a3.jpg

1920

1920

true

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

1

5

4. 7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

справки, космос, уран

Справки, Космос, Уран

Уран, седьмая по удаленности от Солнца и третья по размерам планета Солнечной системы, была открыта 13 марта 1781 года музыкантом и любителем астрономии Уильямом Гершелем (William Herschel). Этот объект наблюдали в ночном небе и прежде: еще 1690-х годах астрономы отображали его на своих картах, но считали звездой. Уран стал первой планетой, обнаруженной с помощью оптического телескопа.

Уильям (Фридрих Вильгельм) Гершель родился 15 ноября 1738 года в Ганновере (Германия) в семье военного музыканта, получил домашнее образование. В течение нескольких лет был музыкантом Ганноверской гвардии. В 1757 году переехал в Англию, где работал учителем музыки и органистом. Одновременно он проявлял страстный интерес к астрономии. Большое впечатление на музыканта произвела прочитанная им книга шотландского математика и астронома Джеймса Фергюсона «Объяснение астрономии на основе принципов сэра Исаака Ньютона». В 1773 году Гершель приобрел небольшой рефлектор с фокусным расстоянием 2,5 фута, но результаты наблюдений его не удовлетворили. Тогда астроном-любитель решил сам заняться конструированием телескопов. В перерывах между занятиями музыкой Гершель часами шлифовал зеркала, добиваясь идеальной световой фокусировки. В итоге он сконструировал рефлектор длиной почти два метра с диаметром главного зеркала в 20 сантиметров и в 1775 году начал обзор неба, видимого в районе города Бата, где он жил.

К этому времени Гершель приобрел репутацию серьезного исследователя. В 1770-е годы его посещали и высоко ценили такие видные ученые как королевский астроном, директор Гринвичской обсерватории Невил Маскелайн и вице-президент Лондонского королевского общества доктор Уильям Уотсон.

Уильям Гершель провел обзор всех звезд до восьмой величины, то есть тех, которые примерно в пять раз слабее звезд, видимых невооруженным глазом. 13 марта 1781 года он изучал расположение звезд в районе созвездия Тельца. Одно из небесных тел в пределах этого участка показалось ему странным – вместо яркой точки оно имело вид небольшого диска. Дальнейшие наблюдения показали, что загадочный объект обладает собственным движением относительно окружающих его звезд. Из этого факта Гершель заключил, что открыл комету.

CC BY-SA 4.0 / Mike Peel / Replica telescope at the William Herschel Museum, Bath / Cropped imageРеплика телескопа, на котором было совершено открытие планеты Уран. Музей астрономии Гершеля

CC BY-SA 4.0 / Mike Peel / Replica telescope at the William Herschel Museum, Bath / Cropped image

Реплика телескопа, на котором было совершено открытие планеты Уран. Музей астрономии Гершеля

26 апреля 1781 года он представил в Лондонское королевское общество свое сообщение. Астрономы принялись наблюдать новую «комету», к лету 1781 года количество наблюдений было уже вполне достаточным для однозначного вычисления ее орбиты. Академику Петербургской академии наук Андрею Лекселю и академику Парижской академии наук Пьеру-Симону Лапласу удалось вычислить орбиту нового небесного тела. Они доказали, что Гершель открыл не комету, а новую планету, располагающуюся после Сатурна.

Вновь открытое небесное тело Гершель предложил назвать «Звездой Георга» в честь правившего в то время в Англии короля Георга III (George III). Однако это имя не прижилось. По предложению французского астронома Жозефа Лаланда планета некоторое время носила имя Гершеля. Общепринятым же стало другое название – Уран (в честь бога неба, отца Сатурна по греческой мифологии), предложенное немецким астрономом Иоганном Боде. В 1850 году это название утвердилось окончательно.

В год открытия новой планеты Гершель был избран членом Лондонского королевского общества и получил степень доктора Оксфордского университета. Король Георг III, сам большой любитель астрономии, присвоил исследователю рыцарский титул сэра и в 1782 году назначил его королевским астрономом.

© Public DomainУильям Гершель

© Public Domain

Уильям Гершель

Гершель продолжал наблюдать Уран в более мощные телескопы и в 1787 году обнаружил два самых больших спутника планеты – Титанию и Оберон. В 1790-х годах астроном утверждал, что открыл еще четыре спутника. Несмотря на то, что это открытие не было подтверждено другими исследователями, до середины XIX века заявление Гершеля не подвергалось сомнению – настолько высока была его репутация. В 1851 году было сделано уже реальное открытие: еще два крупных спутника, Ариэль и Умбриэль, обнаружил другой британский астроном-любитель – Уильям Ласселл, в обычной жизни – преуспевающий пивовар. Имена всем четырем открытым небесным телам дал сын Уильяма Гершеля, Джон Гершель, который сам был одним из виднейших астрономов мира. Он, однако, нарушил астрономическую традицию и назвал спутники именами персонажей из произведений Уильяма Шекспира и Александра Поупа. Пятый крупный спутник, Миранда, был обнаружен американским астрономом Джерардом Койпером уже в 1948 году.

10 марта 1977 года, когда произошло покрытие Ураном одной из звезд, в ходе наблюдений, целью которых было изучение атмосферы планеты, астрономы зафиксировали спад яркости длительностью в минуту, затем еще четыре затмения на меньшем расстоянии от планеты в течение нескольких секунд, а после затмения планеты наблюдаемая звезда вновь испытала те же пять странных затмений. Таким образом были открыты кольца Урана. В общей сложности было обнаружено девять колец, внешнее удалено от центра планеты на 52 тысячи километров.

Дальнейшие исследования планеты, в том числе с помощью единственного побывавшего в ее окрестностях в 1986 году космического аппарата «Вояджер-2», показали, что, подобно другим планетам-гигантам Солнечной системы, атмосфера Урана в основном состоит из водорода, гелия и метана. Теоретическая модель строения планеты такова: поверхностный слой представляет собой газожидкую оболочку, под которой находится ледяная (смесь водяного и аммиачного льда) мантия, а еще глубже – ядро из твердых пород. Экваториальный радиус почти в четыре раза, а масса – в 14,6 раза больше, чем у Земли. При этом средняя плотность Урана в 4,38 раза меньше, чем плотность Земли.

© NASAСнимок Урана, полученный космическим аппаратом «Вояджер-2»

© NASA

Снимок Урана, полученный космическим аппаратом «Вояджер-2»

Уран оказался единственной планетой, экватор которой находится почти под прямым углом к ее орбите – с наклоном 97,77 градуса, а ось вращения практически параллельна плоскости орбиты, то есть Уран как бы лежит на боку. Возможно, это результат столкновения с объектом размером с Землю в период формирования Солнечной системы. По этой причине на Уране самые экстремальные сезоны в сравнении с остальными планетами. Планета совершает один оборот вокруг Солнца за 84 земных года. Почти четверть уранианского года Солнце светит прямо над каждым полюсом, погружая другую половину планеты в 21-летнюю (по земным меркам) темную зиму. Уран также является одной из двух планет с ретроградным вращением вокруг своей оси. Как и Венера, он вращается в сторону, противоположную движению вокруг Солнца.

Кроме того, крайне необычным и нестабильным оказалось магнитное поле Урана. Планета-гигант меняет свои магнитные полюса местами каждый день. Это приводит к тому, что в определенные времена года – например, дни зимнего или летнего солнцестояния – магнитное поле Урана выглядит как своеобразный гигантский «рубильник», переключающий положение полюсов планеты каждые 18 неполных часов, ровно столько, сколько длятся на Уране сутки. Поверхность планеты, таким образом, то надежно защищена от солнечного ветра, то полностью открыта бомбардировке его частицами.

Открытие Урана в 1781 году позволило математическим путем вычислить местонахождение находящихся за его орбитой небесных тел, в частности восьмой планеты Солнечной системы – ледяного гиганта Нептуна. В результате наблюдений Урана была определена его орбита и построена теория движения планеты вокруг Солнца. Однако наблюдаемое движение Урана систематически отличалось от предсказанного. Это несоответствие позволило британцу Джону Адамсу и французу Урбену Леверье предсказать существование Нептуна, открытого сотрудником Берлинской обсерватории Иоганном Галле 23 сентября 1846 года.

Открытие Нептуна было подлинным триумфом теории всемирного тяготения Ньютона.

Учет влияния Нептуна на Уран позволил уменьшить расхождения между теоретическим и наблюдаемым движением Урана в десятки раз, однако полной точности добиться не удалось. В 1848 году американский астроном Бенджамин Пирс предположил существование девятой планеты. В начале 1930 года американский астроном Клайд Томбо открыл Плутон, значительно уступавший в размерах и массе не только своим соседям-гигантам, но даже и спутнику Земли – Луне. С 2006 года Плутон не считается планетой, поскольку, согласно критериям Международного астрономического союза, не расчистил окрестности вокруг своей орбиты от других, более мелких объектов. Этот объект был причислен к категории карликовых планет.

Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников

фактов о ядерном топливе: уран | Департамент энергетики

Управление Ядерная энергия

Уран представляет собой серебристо-белый металлический химический элемент в периодической таблице с атомным номером 92. Ему присвоен химический символ U. Атом урана имеет 92 протона и 92 электрона, из которых 6 являются валентными электронами. Уран имеет самый высокий атомный вес среди всех встречающихся в природе элементов.

Уран встречается в природе в низких концентрациях в почве, горных породах и воде и извлекается в промышленных масштабах из ураносодержащих минералов, таких как уранинит.

Урановую руду можно добывать открытым способом или в подземных выработках. Затем руду можно измельчить и обработать на мельнице, чтобы отделить ценный уран от руды. Уран также может быть растворен непосредственно из рудных залежей в земле (выщелачивание на месте) и выкачан на поверхность. Уран, добытый из земли, хранится, обрабатывается и продается в виде концентрата оксида урана (U ₃ О ₈ ).

Уран был обнаружен в 1789 году немецким химиком Мартином Клапротом, который выделил оксид урана при анализе образцов настурана из серебряных рудников Иоахимсталя в бывшем Королевстве Богемии, расположенных на территории современной Чехии. Он назвал свое открытие «ураном» в честь планеты Уран.

В течение многих лет уран использовался в основном в качестве красителя для керамической глазури и для подкрашивания в ранней фотографии. Его радиоактивные свойства не были признаны до 1866 года, а его потенциал для использования в качестве источника энергии не проявлялся до середины 20 века. В настоящее время уран используется для питания коммерческих ядерных реакторов, производящих электроэнергию, и для производства изотопов, используемых в медицинских, промышленных и оборонных целях по всему миру.

Ссылки

Ядерный топливный цикл
Факты ядерного топлива: Уран

Документы политики

15 ноября 2016 г.
Избыток Урана Управление

1 июля 2016 г.
Запрос для информации — июль

1 МАЙСКОЙ МАЙ. , 2015
2015 Секретарское определение

1 марта 2015 г.
Уведомление о вопросах для общественного обсуждения – март 2015 г.

15 мая 2014 г.0003

Физические свойства урана

• Концентрация — Уран занимает 48-е место среди наиболее распространенных элементов, встречающихся в природных горных породах земной коры. В земной коре уран встречается в виде минерала, связанного с другими элементами.
• Плотность — Металлический уран очень плотный. При плотности около 19 граммов на кубический сантиметр он в 1,67 раза плотнее свинца.

Изотопные свойства урана

• Уран природный – содержит ²³⁸ U в концентрации 99,27%, ²³⁵ U в концентрации 0,711% и очень мало ²³⁴ U.
• Низкообогащенный уран – содержит ²³⁵ U в концентрации от 0,711 до 20 процентов. В большинстве коммерческих реакторных топлив используется низкообогащенный уран (НОУ) с обогащением от 3 до 5 процентов ²³⁵ U. Уран с содержанием от 3 до 5 процентов ²³⁵ U иногда называют «реакторным ураном».
• Высокообогащенный уран – содержит ²³⁵ U в концентрации более 20 процентов. Высокообогащенный уран (ВОУ) используется в морских двигательных установках, ядерном оружии и в некоторых исследовательских реакторах.
• Обедненный уран – содержит ²³⁵ U в концентрации 0,711 процента или менее. Это побочный продукт процесса обогащения.

Уран и торий | Геофизические науки Австралия

Введение

Уранинит или «настуран» из Нарбарлека, Северная территория. Р19144. Источник: Geoscience Australia.

Уран и торий являются природными радиоактивными тяжелыми металлами с необычными свойствами. Энергия, образующаяся при естественном распаде радиоактивных элементов, огромна и может быть использована в ядерных реакторах. Австралия обладает значительными ресурсами как урана, так и тория в горных породах, составляющих австралийский континент.

Добыча урана была горячей темой в Австралии с 1970-е годы. Обеспокоенность по поводу безопасности ядерной энергетики и хранения ядерных отходов, а также растущий международный запас ядерного оружия вызвали бурную дискуссию о роли Австралии в поставках топлива для ядерной промышленности. Австралийские правительства приняли законы и постановления, регулирующие добычу урана и его продажу другим странам, которые учитывают международные гарантии и стремятся сбалансировать интересы окружающей среды, коренных австралийцев, региональных сообществ и горнодобывающей промышленности.

Свойства

Уран и торий — серебристо-бело-серые радиоактивные металлы, которые на воздухе разъедают до черного оксида. Они одновременно податливы (можно придать форму) и пластичны (можно сбить и вытянуть в проволоку), они очень реакционноспособны и поэтому не могут быть обнаружены в окружающей среде в их элементарных формах. Тория гораздо больше, чем урана, в горных породах земной коры; он содержится в небольших количествах в большинстве горных пород и почв. Уран может образовывать соединения со многими металлами; он реагирует с соляной и азотной кислотами, но другие кислоты атакуют элемент очень медленно. Торий медленно взаимодействует с водой, но, за исключением соляной кислоты, плохо растворяется в большинстве обычных кислот.

Уран и торий нестабильны. Они разрушаются в процессе, называемом радиоактивным распадом. Более 99% природного урана существует в форме (изотопе), называемой ураном-238, в то время как более 99% природного тория существует в виде тория-232. Эти металлы очень медленно распадаются, в конечном итоге образуя свинец. В процессе распада образуется ряд новых веществ, включая радий и радон, альфа- и бета-частицы и гамма-излучение (см. Google Arts and Culture: Hot Rocks).

Заготовка высокообогащенного урана. Источник: Wikipedia Commons

Хотя изотоп урана уран-235 встречается гораздо реже, он является единственным естественным расщепляющимся материалом. Это означает, что он способен подвергаться ядерному делению, процессу, используемому для создания энергии путем расщепления ядра атома. Когда частица урана-235 бомбардируется нейтронами, большую часть времени она делится на две более мелкие частицы и высвобождает ядерную энергию и больше нейтронов. Это процесс деления. Затем эти нейтроны могут быть поглощены другими частицами урана-235, вызывая дальнейшее деление, и происходит цепная ядерная реакция. Во время этого процесса высвобождается большое количество энергии, обычно в виде тепла.

Поскольку уран-235 так редко встречается в природе, уран должен пройти процесс, называемый обогащением, чтобы получить достаточное количество урана-235 для использования в качестве топлива для ядерной энергетики.

Уран-238 можно преобразовать в делящееся вещество, называемое плутонием-239, в ядерном реакторе, а затем использовать для деления. Еще один делящийся изотоп урана — уран-233. Он не встречается в природе, но может быть получен из тория.

Свойства	Уран	Торий
Химический символ	U	Th
Руда	уранинит (UO 1 2) гроб U(SiO 4 ) 1-x (OH) 4x браннерит UTi 2 O 6	Оксид тория (ThO 2 ), монацит, карбонатит, торит и торианит
Имя	с планеты Уран, сама named after Greek god of the sky Uranus	from Thor, the Norse god of thunder
Relative density	19. 1 g/cm 3	11.7 g/cm 3
Hardness on Mohs scale	6	3
Malleability	High	High
Ductility	High	High
Melting point	1132°C	1750°C
Boiling point	4131°C	4788°C

People will always be naturally exposed to small amounts of uranium and thorium through air, food and water , потому что эти элементы распространены в почвах и горных породах. Однако воздействие высоких уровней радиации в результате радиоактивного распада высоких концентраций урана и тория может привести к проблемам со здоровьем у людей и других животных. Живые клетки, которые поглощают слишком много радиации, могут быть повреждены или уничтожены. В то время как гамма-излучение может легко проходить через кожу человека, альфа-частицы могут перемещаться только на короткие расстояния и не могут проникать через кожу.

Очень высокое потребление урана может вызвать заболевание почек, почечную недостаточность и смерть. Вдыхание ториевой пыли увеличивает вероятность развития заболеваний легких и рака легких или поджелудочной железы. Кроме того, торий может накапливаться в костях, поэтому он может вызывать рак костей через много лет после воздействия.

Применение

Уран используется в ядерных реакторах для выработки электроэнергии. Производство электроэнергии в ядерных реакторах имеет много общего с более традиционным производством электроэнергии в том смысле, что вырабатываемая тепловая энергия преобразуется в механическую энергию, которая используется для привода турбогенераторов (в основном с помощью пара или перегретой воды). При распаде одного атома урана выделяется в миллион раз больше энергии, чем выделяется при сгорании молекулы бензина.

Ядерная энергия используется в качестве источника энергии в некоторых странах уже шесть десятилетий. Хотя использование ядерной энергии имеет свои преимущества и недостатки, это надежный и относительно дешевый источник энергии, который можно использовать для удовлетворения потребностей в энергии базовой нагрузки. В настоящее время Австралия не использует ядерную энергию, но экспортирует уран в страны, которые ее используют. Уран также используется в производстве радиоизотопов для медицинских целей и в ядерных исследованиях с использованием потоков нейтронов. Австралия эксплуатирует исследовательский ядерный реактор на легкой воде, который производит медицинские радиоизотопы в Лукас-Хайтс в Новом Южном Уэльсе.

Атомная электростанция Индиа-Пойнт, США, первый реактор на основе тория. Источник: Wikimedia Commons

В некоторых странах высокообогащенный уран используется военными в качестве топлива для атомных подводных лодок, ракет и бомб. Обедненный уран используется в проникающем оружии и броне.

Оксид тория (ThO ₂ ) имеет одну из самых высоких температур плавления среди всех оксидов и используется в элементах электрических ламп, дуговых лампах и сварочных электродах, а также в термостойкой керамике. Однако для многих применений тория были разработаны нерадиоактивные заменители. Соединения иттрия заменили соединения тория в лампах и лантаноидах, цирконий и иттрий могут заменить торий в сплавах, используемых в аэрокосмических технологиях.

История

1789 Мартин Генрих Клапрот обнаружил уран в образце настурана (теперь называемого уранинитом)

1828 Торий был обнаружен Мортеном Трейном Эсмарком на острове Ловая в Норвегии. Он отправил найденный им черный минерал (позже названный торитом) своему отцу, минералогу по имени Йенс Эсмарк, из Университета Осло.

1829 Йонс Якоб Берцелиус определил, что горная порода, названная торитом, содержит новый элемент, торий

1896 Эжен-Мельхиор Пелиго выделил металлический уран, а Анри Беккерель обнаружил его радиоактивную природу. Источник: Wikipedia Commons

1906 Г-н Артур Дж. Смит привязал заявку на урановое месторождение в Южной Австралии к добыче карнотита (урановой руды). Месторождение использовалось для производства радия, элемента, который использовался для окраски циферблатов до тех пор, пока не были осознаны риски его радиоактивности. В конечном итоге это место стало первым крупным урановым рудником в Австралии, Radium Hill, добываемым с 1954-1961

1934 Группа ученых, в которую входили Отто Ган, Лиза Мейтнер, Энрико Ферми и Дж. Роберт Оппенгеймер, разработала способ использования урана в качестве топлива для производства ядерной энергии

1940 Все самого высокого качества урановая руда, добытая на руднике в Конго, была отправлена ​​в США из-за опасений, что руда может быть конфискована Германией

1945 В США было разработано и применено первое ядерное оружие

1946 В США была создана гражданская Комиссия по атомной энергии для развития ядерной энергетики

1949 Советский Союз испытал атомную бомбу, и последующая гонка ядерных вооружений между Соединенными Штатами и Советским Союзом произвела десятки тысяч единиц ядерного оружия в котором использовался металлический уран

1950 Rum Jungle Операции по добыче урана на Северной территории начали поддерживать программы правительства Великобритании и США по созданию ядерного оружия. Эта шахта закрылась в 1971

1952 Соединенное Королевство провело испытания ядерного оружия в Австралии в период с 1952 по 1957 год на островах Монтебелло, Эму-Филд и Маралинга

1958 Начало добычи на месторождении Мэри Кэтлин в Квинсленде в Северной территории после того, как правительство Содружества объявило, что новые урановые рудники могут быть построены для поддержки ядерно-энергетических программ. Месторождение было отработано за один сухой сезон и в настоящее время реабилитировано

1981 Рудник Рейнджер открыт на Северной Территории

1988 На Олимпийской плотине в Южной Австралии открыт обширный подземный рудник для добычи меди и урана в Южной Австралии

Предметы из уранового стекла, светящиеся в ультрафиолетовом свете. Источник: Wikipedia Commons

В прошлом уран использовался для изготовления стекла от желтого до зеленого цвета, флуоресцирующего зеленым в ультрафиолетовом свете. Он также использовался для тонирования в ранней фотографии.

Формация

Уран и торий являются обычными элементами в земной коре. Их можно найти в низких концентрациях почти везде в горных породах, почве, реках и океанах. Австралийский континент, благодаря своему геологическому наследию, обладает концентрациями урана и тория намного выше среднего. Граниты могут иметь гораздо более высокие уровни этих элементов, чем средние породы земной коры, но все же недостаточно высокие, чтобы их добыча была экономичной.

Уранинит. Р25199. Источник: Geoscience Australia.

Причина того, что граниты имеют более высокие концентрации урана и тория, заключается в том, что эти элементы являются несовместимыми элементами в магмах. Это означает, что они неустойчивы в структурах кристаллов и легко замещаются другими элементами. Так как магма остывает, уран и торий являются одними из последних элементов, которые включаются в кристаллы, поэтому компонент расплава магмы постепенно обогащается ураном, торием и другими несовместимыми элементами. В свою очередь, это первые элементы, которые мобилизуются при нагревании или частичном плавлении горных пород.

Уран хорошо растворим, поэтому он может легко растворяться, переноситься и осаждаться в грунтовых водах при незначительных изменениях условий. Богатые ураном минералы также легко растворяются, что является еще одним фактором большого разнообразия геологических условий и мест, в которых может происходить урановая минерализация.

Открытый карьер Ranger в Северной территории. Источник: Wikimedia Commons

В урановых месторождениях, таких как Беверли, Фор-Майл и Маунт-Пейнтер, руда содержится в проницаемых и пористых песчаниках или конгломератах. Эти отложения образовались, когда подземные воды, содержащие растворенный уран, просочились в осадочные породы. Подземные воды изменили химический состав при контакте с богатым углеродом органическим веществом, в результате чего минералы оксида урана выпали в пористые породы.

Уран в месторождении Йилирри в Западной Австралии находится в породе, называемой калькрит, в среде соленого озера. Этот уран был ремобилизован после выветривания из гранитов, образовавшихся 2,5 миллиарда лет назад.

Структура, предположительно являющаяся урановой рудой. Здесь грунтовые воды вступили в контакт с органическим материалом вмещающей породы. Ручей мертвого дерева, Южная Австралия. Источник: Wikimedia Commons

Минералы, богатые торием, такие как монацит, обычно встречаются в магматических и метаморфических породах. Монацит является более устойчивым минералом, поэтому зерна монацита в горных породах остаются неповрежденными. В конце концов они переносятся вниз по склону ветром, водой и силой тяжести и могут скапливаться за валунами, на внутренних изгибах русел ручьев или в нижних частях отложений вместе с другими тяжелыми минералами.

Помимо месторождений тяжелого минерального песка, торий может присутствовать в других геологических условиях, таких как щелочные магматические интрузии и комплексы, включая карбонатиты, а также в жилах и дайках. В этих месторождениях торий обычно связан с другими товарами, такими как редкоземельные элементы, цирконий, ниобий, тантал и другие элементы.

Ресурсы

Австралия обладает богатыми ресурсами урана и тория, что составляет около 33% мировых ресурсов урана и 20% мировых запасов тория.

Текущие ресурсы урана и тория, информация о производстве, потреблении и торговле.

Уран

Месторождения урановой руды можно найти на всех континентах, самые крупные месторождения находятся в Австралии, Казахстане и Канаде. Уран приносит Австралии ежегодную экспортную выручку в размере более 1 миллиарда долларов. Гигантский рудник «Олимпик Дам» в Южной Австралии — крупнейшее в мире месторождение урана. Уран также обнаружен в Беверли и Медовом месяце в Южной Австралии, в месторождениях Рейнджер и Джабилука на Северной территории и в Йелирри в Западной Австралии. Три наиболее перспективных месторождения урана в Квинсленде находятся внутри страны от Таунсвилла, в районе Маунт-Айза и в районе залива Карпентария недалеко от границы с Северной территорией. Урановая руда встречается в жилах и дайках на месторождении Ноланс-Бор в Северной территории и в брекчиях на месторождении Росомаха в Западной Австралии.

Урановые месторождения и рудники в Австралии (2017 г.). Источник: Geoscience Australia.

Некоторые из месторождений урана в Австралии в настоящее время недоступны, в том числе месторождение Джабилука на Северной территории, где традиционные землевладельцы-аборигены не давали разрешения на разработку месторождения, и месторождение Кунгарра, которое было добавлено в зону всемирного наследия Какаду Комитет всемирного наследия в 2011 году. В Южной Австралии месторождение Маунт-Джи находится в пределах охраняемой зоны Аркарула, созданной правительством штата в 2011 году, в которой разведка и добыча полезных ископаемых запрещены.

Уран, добываемый в Австралии, в основном предназначен для экспорта. В Австралии нет атомных электростанций, кораблей с атомными двигателями или ядерного оружия. Австралийские горнодобывающие компании поставляют уран электроэнергетическим компаниям США, Японии, Китая, Южной Кореи, Канады, Великобритании, Франции, Германии, Испании, Швеции, Бельгии и Финляндии. Кроме того, Австралия имеет соглашения с Россией, Индией и Объединенными Арабскими Эмиратами на поставку австралийского урана для использования в их гражданских ядерных энергетических программах.

Экспорт австралийского урана контролируется строгими ядерными гарантиями с другими странами. В этих гарантиях указывается, что австралийский уран должен использоваться исключительно в мирных целях в гражданских ядерных топливных циклах. Материал также защищен в соответствии с согласованными на международном уровне стандартами физической безопасности. Эти соглашения гарантируют, что страны, которым Австралия продает уран, соблюдают гарантии и международные стандарты ядерной безопасности.

• Дополнительная информация о ресурсах и производстве урана

Торий и монацит

Торий распределен более равномерно, чем уран, при этом значительные месторождения обнаружены во всех штатах. Большинство известных ресурсов тория в Австралии связаны с минералом монацитом, который часто встречается в месторождениях тяжелого минерального песка и редкоземельных элементов. Австралия когда-то была крупнейшим производителем монацита в мире и, как считается, обладает крупнейшими в мире запасами монацита.

Залежи тяжелых минеральных песков обнаружены в бассейне Мюррей, который включает части Виктории, Нового Южного Уэльса и Южной Австралии, бассейне Юкла в Южной и Западной Австралии и бассейне Перт в Западной Австралии. Другие залежи минерального песка встречаются на севере Западной Австралии, Квинсленде, Северной территории и Тасмании. В большинстве штатов Австралии находятся месторождения редкоземельных элементов.

Месторождения и рудники тория в Австралии (2017 г.). Источник: Geoscience Australia.

В период с 1952 по 1995 год Австралия экспортировала 265 килотонн (кт) монацита в основном во Францию, но завод по производству монацита во Франции был закрыт, поскольку его операторы не смогли получить разрешение на связанное с ним место захоронения токсичных и радиоактивных отходов. Текущие данные свидетельствуют о том, что широкое использование тория в ядерных реакторах не произойдет в краткосрочной и среднесрочной перспективе из-за проблем, связанных с развитием технологий.

Дополнительная информация о ресурсах и производстве тория.

Добыча полезных ископаемых

Руда на руднике Олимпик-Дам в Южной Австралии добывается подземным способом, тогда как рудник Рейнджер на северной территории добывается открытым способом. На месторождениях Beverley, Four Mile и Honeymoon используются методы добычи на месте.

Урановые рудники Австралии (2017 г.). Источник: Geoscience Australia.

Добыча на месте на урановом руднике Беверли в Южной Австралии. Фото Пол Кей, Geoscience Australia.

Добыча на месте также называется выщелачиванием на месте, извлечением на месте или добычей раствором. Этот метод включает растворение минералов с использованием кислотного или щелочного выщелачивающего раствора, который прокачивается через рудное тело. Раствор растворяет уран, а затем эти богатые ураном жидкости перекачиваются на поверхность, где извлекается металл. Это означает, что традиционные методы добычи полезных ископаемых (открытая или подземная добыча) не требуются.

Крупная добыча урана не велась в Квинсленде с 1982 года из-за запрета правительства Квинсленда. Однако разведка урана по-прежнему разрешена.

В Австралии торий не производится, но он присутствует в монаците, добываемом вместе с другими минералами в месторождениях пляжного песка с тяжелыми минералами. Извлекаемые тяжелые пески перерабатываются для отделения этих тяжелых минералов, а легкая фракция возвращается на месторождение. В текущих операциях с тяжелым минеральным песком фракция монацита возвращается на место добычи и рассеивается для снижения радиации в соответствии с условиями добычи. Речные отложения, аллювиальные террасы, пляжные отложения, пляжные террасы и мелководные отложения — все они добывались для получения тяжелых минералов.

Обработка

Уран

Руда из урановых рудников на месте уже находится в жидкой форме, так как она выкачана из-под земли. Однако руда из карьеров сначала измельчается и смешивается с водой, а затем добавляется в большие резервуары с кислотой. Поскольку уран легко растворяется, в растворе он отделяется от других минералов и элементов, которые остаются твердыми.

Желтый кек или концентрированная урановая руда. Источник: Wikimedia Commons

Богатый ураном раствор затем очищается и кристаллы оксида урана (U ₃ O ₈ ) выпадает осадок. Полученный порошок называется желтым брикетом, потому что ранние горные работы производили ярко-желтый порошок, но желтый кек, производимый большинством современных заводов, имеет коричневый или черный цвет. Его либо запечатывают в бочки для транспортировки, либо перерабатывают на месте. Оксид урана лишь слегка радиоактивен; он содержит в основном (> 99%) уран-238. Австралия экспортирует урановый концентрат именно в таком виде.

Следующим этапом концентрирования урана является отделение примесей от желтого кека. Порошок вываривают в азотной кислоте и выпаривают воду. Это производит высокочистый триоксид урана (UO ₃ ). Триоксид урана можно переплавить с образованием диоксида урана (UO ₂ ) для использования в топливных стержнях тяжеловодных реакторов.

Для большинства ядерных энергетических реакторов требуется топливо из обогащенного урана, в котором доля урана-235 увеличена с естественного уровня примерно до 3-5%. Процесс обогащения включает преобразование UO ₃ в гексафторид урана (UF6) путем объединения этого соединения с соединениями фтора. На заводах по обогащению используются центрифужные системы с тысячами вращающихся вертикальных трубок для отделения урана-235 от урана-238. Высокообогащенный уран с содержанием урана-235 выше 20% подходит для питания подводных лодок и кораблей с уровнем выше 9.0% используются для ядерного оружия.

Торий и монацит

Торийсодержащий монацит, извлекаемый из минеральных песков, обычно смешивается с рядом других минералов, включая кремнезем, магнетит, ильменит, циркон и гранат. Первая стадия обогащения монацита заключается в промывке более легких минералов путем помещения песка на встряхивающие столы и пропускания полученной фракции монацита через серию электромагнитных сепараторов.