Характеристика урана – Свойства урана и области применения урана и его соединений — Мегаобучалка

Содержание

Параметры и описание планеты Уран

Планета Уран

Уран является седьмой по удаленности от Солнца планетой в Солнечной системе. Это третий по размерам из четырех газовых гигантов. Он был обнаружен в 1871 году Фредериком Уильямом Гершельем.
Уран удивителен тем, что это единственная планета в Солнечной системе, которая имеет ось, лежащую в плоскости движения планет вокруг Солнца, и кольца, перпендикулярны к этой плоскости.
Если это представить, то Уран вращается лежа на боку.
Планета делает один оборот за 84 земных года. Смена времен года происходит только на небольшой территории возле полюсов. Так 42 года на одном полюсе лето, через 42 года лето на другом полюсе, а на противоположном, соответственно – зима.

Холодная зона, сторона планеты, которая обращена в сторону от солнца имеет температуру от -271 ° С до -268 ° С (от 2 до 5 К), в то время как температура на стороне планеты, обращенной к Солнцу, имеет температуру -213 ° С.
Это официально принятые данные. Но с другой стороны – планета является газовым гигантом, и у нее просто нет некой четко обозначенной поверхности.
Сначала идет газ, далее ближе к центру планеты – жидкость или сжиженный газ под действием давления и возможно еще ближе к центру есть твердая порода, но которая существует и образовалась только благодаря колоссальному давлению на нее.
Атмосфера планеты состоит из водорода и гелия, есть следы метана и других углеводородов.
Уран вращается вокруг Солнца на расстоянии 2 871 млн. км. Вращение вокруг своей оси занимает около 17 часов, это меньше, чем вращение Юпитера и Сатурна.
Масса планеты составляет пятнадцать масс Земли, а плотность 1,2 г / см 3 .

Радиус планеты составляет примерно 26200 км.
Планета имеет голубой цвет, — этот цвет планете придает метан, содержащийся в ее атмосфере.

В недрах Урана различают три зоны: горячее ядро с радиусом 7500 км, состоящим из железа и силикатов. Оболочка-мантия 10000 км изо льда, воды, метана и аммиака.
Поверхностный слой состоит из гелия, водорода и метана.
Уран, в отличие от Юпитера и Сатурна не имеют внутреннего интенсивного источника теплового излучения.

С 1977 года, были открыты девять колец вокруг Урана. Зонд «Вояджер» подтвердил их существование, и обнаружили еще два. Эти одиннадцать колец располагаются в промежутке 41800 и 51200 км от планеты.

Уран имеет 15 естественных спутников (по некоторым источникам — 17).

Основная информация об Уране.		Параметры Урана
Диаметр (км)	oк. 52 400 км	Масса (в соотношении с Землей)	14,53
Расстояние от Солнца (млн. км)	2871	Эксцентриситет орбиты	0,047
Орбитальная скорость (км / с)	6,81	Наклон оси вращения относительно эклиптики	0 * 46 `23 «
Орбитальный период вокруг Солнца	84,018 лет	Температура поверхности	от — 271^o C до -213^o С
Период вращения вокруг своей оси	17 часов 15 минут	Количество спутников	17

Особенности планеты Уран

Седьмую планету в солнечной системе при ясной погоде можно увидеть без телескопа. Особенности планеты Урана поражают воображение даже самых заядлых мечтателей. Информация о газовом гиганте получена благодаря межпланетному зонду и наблюдательной технике, но ещё ни одному земному аппарату не удалось высадиться на его поверхность.

История открытия голубого гиганта

Первым, кто открыл планету Уран, был древнегреческий географ Гиппарх. Астроном указал на объект как на звезду в 128 году нашей эры. Голубую планету, при условии ясного неба и близкого расположения к Земле, можно увидеть без телескопа. Однако прохождение орбитального пути Ураном медленное, что позволяло учёным умам древности присваивать планете статус звезды или кометы.

Длительное наблюдение за космическим телом осуществляли Джон Фламстиг и Пьер Лемоньер в эпоху Нового времени. В 1781 году за Ураном стал наблюдать Уильям Гершель и учёный посчитал небесное тело кометой. Двумя годами позже, совместно с другими астрономами Гершель обнаружил круговую орбиту. Тогда космический объект получил статус планеты, а Гершель официально признан тем, кто открыл Уран.

Первое название голубого гиганта было «Звезда Георга», в честь короля, который финансировал исследование. Однако имя не прижилось и окончательным оказался вариант, предложенный астрономом Иоганном Боде в честь греческого Бога неба. По логике немецкого учёного, Юпитер был сыном Сатурна. Значит следующая за ними планета должна называться как отец Сатурна.

Наименьшее расстояние от Земли до Урана – 2 миллиарда 570 миллионов км. Путешествие к планете в 1977 году совершал космический аппарат НАСА Voyager-2, с помощью которого людям удалось сделать фото объекта с расстояния 81, 5 тысяч км и проверить наличие спутников у Урана. На путь от Земли до Голубого Гиганта ушло 9 лет, однако быстрому прохождению Voyager-2 способствовал парад планет. В иных условиях, чтобы достичь отдалённой планеты потребуется 3 десятка лет.

Особенности планеты

Увидеть, как выглядит планета Уран, можно при помощи простого бинокля. Это сфера зелёно-голубого цвета. Поверхность планеты Уран не имеет очертаний материков и кратеров. Голубой гигант полон льдов различных модификаций. Атмосфера состоит из гелия, водорода, аммиака и метана. Газы обуславливают низкую плотность Урана. Планеты, имеющие схожий с ним состав – Нептун, Юпитер и Сатурн.

Погода на планете Уран не понравится человеку. Температура достигает 224 С ниже нуля, скорость ветра – 900 км/ч. Атмосфера Голубого гиганта – газовая оболочка, удалённая на 300 км от внешней границы. Её делят на тропосферу, стратосферу и термосферу. В наиболее приближенной к ядру точке давление составляет 0,1 бар.

Ещё никому не удалось запечатлеть на снимках рельеф Урана. Однако учёные утверждают, что поверхность его покрыта жидкостью и напоминает Земной океан, а ядро состоит из льдов и горных пород. Если бы космический корабль высадился на его поверхности, он бы плавно опускался вниз сквозь облака из метана и воду к твёрдому центру.

Планета Уран – интересные факты:

Уран, как и Венера вращается против часовой стрелки. Остальные планеты солнечной системы – по часовой.
Спутники Урана имеют название в честь главных героев пьес Шекспира и произведений Поупа.
На то, как выглядит планета Уран, влияет метан в составе атмосферы. Газ поглощает красные и жёлтые лучи спектра, возвращая синие и зелёные.
Плоскость Урана наклонена к плоскости его экватора на 97, 86 градусов. Планета вращается, лежа на боку. Астронавты полагают, что причиной такого необычного положения является столкновение Урана в момент его зарождения с огромным астероидом.
Снимки объекта удалось получить спустя 200 лет после открытия планеты Уран. Поверхность планеты на них выглядела однородной.
Ураганы на Уране в два раза превосходят скорость самого сильного земного смерча, занесённого в Книгу Рекордов Гиннеса в 1958 году.
Особенности магнитной оболочки и атмосферы позволяют испытывать на поверхности Урана лишь 90 % от силы тяжести на Земле.
У ядра голубого гиганта находится море из смеси химических элементов, глубиной превосходящее Тихий Океан на Земле.
Полный оборот вокруг Солнца Уран совершает за 84 года на Земле.
Излучение солнечной радиации в 400 раз меньше, чем на Земле.
Масса Урана планеты – 8,6832·1025 кг, что в 14,6 раз больше земной.
Вокруг собственной оси Уран оборачивается за 17 часов и 14 минут.
Астрономам удалось узнать сколько спутников у Урана, лишь в 2003 году. На сегодня их количество равно 27.

Каждый полюс в течение 42 лет находится в темноте. На другой половине планеты в это время лето и день. В моменты равноденствия смена дня и ночи на планете происходит так же, как и на других планетах, такое происходит примерно раз в 20 лет.

Сопоставление размеров Земли и Урана

Кольца

Для того чтобы посчитать сколько колец у Урана, нужно иметь мощный телескоп с линзами диаметром более 114 мм. Так как ледяной гигант вращается на боку, планета вместе со спутниками и 13 кольцами похожа на гигантскую мишень. Некоторые из них имеют слабую видимость, другие более выражены. Ученые полагают, что система колец сформировалась в результате распада одного из бывших или действующих спутников. Разные цвета их обусловлены составом: синие состоят изо льда, красные – из космической пыли. Предположение о наличии колец были выдвинуты тем, кто открыл планету Уран, – Гершелем.

Спутники

У Земли есть только один спутник – Луна. Количество спутников Урана – 27, и только 5 из них имеют постоянную орбиту. По мнению учёных, «луны» голубого гиганта сталкиваются между собой, оставляя след из космических осколков в виде колец. Спутники Урана классифицируют на внутренние, крупные и нерегулярные.

Крупнейшие спутники

Пять самых больших спутников состоят из равных частей льда и горных пород. Трём из них дал название сын Гершеля, того кто открыл Уран. Спутники, как и земная луна, вращаются вокруг своей оси за тот же промежуток времени, который требуется для оборота вокруг планеты. Поэтому они всегда обращены к Урану только одной стороной. Открытие Ариэля и Умбриеля принадлежит Ласселю, астроному-любителю. За средства, вырученные от пивоварен, он приобретал мощные телескопы. Из-за постоянного изменения поверхности, наибольшую ценность для астрономии представляют самые крупные спутники Урана. Список названий сателлитов:

Миранда.
Ариэль.
Умбриель.
Титания.
Оберон.

Миранда – ближайший к планете и наименьший из пяти крупнейших спутников, его диаметр равен 500 км. Своё название космическое тело получило в честь главной героини пьесы Шекспира «Буря». Объект возник благодаря столкновению Урана с астероидом. Поверхность Миранды, как и поверхность планеты Уран, состоит изо льда, аммиака и горных пород. Рельеф её разнообразен: холмы и равнины, обилие кратеров, каньонов говорят о большой геологической активности спутника. Один оборот вокруг Урана требует 14,5 суток. Самый глубокий каньон имеет глубину 20 км, ввиду низкой гравитации и огромной высоты, падение с него человека до подножья займёт 10 минут.

Самый молодой и наиболее заметный из спутников – Ариэль. Из-за редких встреч с астероидами, его поверхность имеет малое количество кратеров. Масса его равна 1,29 x 1021 кг, что в 56 раз меньше спутника Земли Луны. Его плотность – 1592 г\см. Яркость Ариэля возрастает, когда станция наблюдения находится между спутником и Солнцем. Из-за этих особенностей можно говорить о пористой структуре Ариэля. Спутник удалён от Урана на 190 900 км и делает полный оборот вокруг Урана за 2,5 суток. Умбриель имеет такой же размер, как и Ариэль. Его диаметр 1170 км, что составляет треть от диаметра планеты Земля.

Титанию обнаружил Уильям Гершель. Это восьмой по величине спутник в Солнечной системе. Земная Луна занимает почётное пятое место. Один оборот вокруг Урана Титания делает за 8,7 суток. Рельеф спутника не тронут многочисленными астероидами, большую часть его занимает гигантский кратер.

Оберон – второй по массе после Титании. Он весит в 24 раза меньше спутника Земли и входит в десятку самых больших спутников Урана. У спутника нет магнитного поля и атмосферы, а большинство кратеров и каньонов названы в как персонажи из произведений Шекспира.

Планета Урана, сделанное «Вояджером-2».

Внутренние спутники

Тёмные объекты малых размеров, лежащие внутри орбиты Миранды, классифицируются как внутренние спутники Урана. Список их названий совпадет с именами некоторых астероидов: Корделия, Офелия, Бианка, Крессида, Дездемона, Джульетта, Порция, Розалинда, Купидон, Белинда, Пердитта, Пак, Маб. В 2003 году список сателлитов Урана пополнили Марк Шоуолтер и Джек Лиссауэр. Маб стал тринадцатым официально признанным внутренним спутником.

Состав космических тел, окружающих Уран, схож с составом колец. Отражение солнечного света объектами не превышает десяти процентов, поэтому обнаружить их без специального телескопа невозможно. Система орбит хаотична, внутренние спутники могут сталкиваться друг с другом. По расчётам учёных Крессида и Джульетта встретятся в ближайшие 100 млн лет.

Нерегулярные спутники

Орбиты таких сателлитов эллиптические и ретроградные, движение объектов не поддаётся общим правилам. Франциско, Калибан, Стефано, Тринкуло, Сикоракса, Маргарита, Просперо, Сетебос, Фердинанд. Их диаметры колеблются от 10 до 190 км.

Планета Уран – загадочный и далёкий газовый гигант. Из-за экстремальных условий климата на нём не может существовать жизнь в привычной человеку форме. Путешествие до планеты займёт 30 лет, а посланный для исследований космический корабль должен выдерживать невероятный перепад давления и температур. По всей вероятности, в ближайшем будущем люди не смогут узнать какая поверхность у Урана.

свойства, характеристика, формула. Добыча и применение урана :: SYL.ru

Уран – химический элемент семейства актиноидов с атомным номером 92. Является важнейшим ядерным топливом. Его концентрация в земной коре составляет около 2 частей на миллион. К важным урановым минералам относятся окись урана (U₃O₈), уранинит (UO₂), карнотит (уранил-ванадат калия), отенит (уранил-фосфат калия) и торбернит (водный фосфат меди и уранила). Эти и другие урановые руды являются источниками ядерного топлива и содержат во много раз больше энергии, чем все известные извлекаемые месторождения ископаемого топлива. 1 кг урана ₉₂U дает столько же энергии, сколько 3 млн кг угля.

История открытия

Химический элемент уран – плотный, твердый металл серебристо-белого цвета. Он пластичный, ковкий и поддается полировке. В воздухе метал окисляется и в измельченном состоянии загорается. Относительно плохо проводит электричество. Электронная формула урана – 7s2 6d1 5f3.

Хотя элемент был обнаружен в 1789 г. немецким химиком Мартином Генрихом Клапротом, который назвал его в честь недавно открытой планеты Уран, сам металл был изолирован в 1841 г. французским химиком Эженом-Мельхиором Пелиго путем восстановления из тетрахлорида урана (UCl₄) калием.

Радиоактивность

Создание периодической системы российским химиком Дмитрием Менделеевым в 1869 году сосредоточило внимание на уране как на самом тяжелом из известных элементов, которым он оставался до открытия нептуния в 1940 г. В 1896-м французский физик Анри Беккерель обнаружил в нем явление радиоактивности. Это свойство позже было найдено во многих других веществах. Теперь известно, что радиоактивный во всех его изотопах уран состоит из смеси ²³⁸U (99,27 %, период полураспада — 4 510 000 000 лет), ²³⁵U (0,72 %, период полураспада — 713 000 000 лет) и ²³⁴U (0,006 %, период полураспада — 247 000 лет). Это позволяет, например, определять возраст горных пород и минералов для изучения геологических процессов и возраста Земли. Для этого в них измеряется количество свинца, который является конечным продуктом радиоактивного распада урана. При этом ²³⁸U является исходным элементом, а ²³⁴U – один из продуктов. ²³⁵U порождает ряд распада актиния.

Открытие цепной реакции

Химический элемент уран стал предметом широкого интереса и интенсивного изучения после того, как немецкие химики Отто Хан и Фриц Штрассман в конце 1938 г. при его бомбардировке медленными нейтронами обнаружили в нем ядерное деление. В начале 1939 г. американский физик итальянского происхождения Энрико Ферми предположил, что среди продуктов расщепления атома могут быть элементарные частицы, способные породить цепную реакцию. В 1939 г. американские физики Лео Сциллард и Герберт Андерсон, а также французский химик Фредерик Жолио-Кюри и их коллеги подтвердили это предсказание. Последующие исследования показали, что в среднем при делении атома высвобождается 2,5 нейтрона. Эти открытия привели к первой самоподдерживающейся цепной ядерной реакции (02.12.1942), первой атомной бомбе (16.07.1945), первому ее использованию в ходе военных действий (06.08.1945), первой атомной подводной лодке (1955) и первой полномасштабной атомной электростанции (1957).

Состояния окисления

Химический элемент уран, являясь сильным электроположительным металлом, реагирует с водой. Он растворяется в кислотах, но не в щелочах. Важными состояниями окисления являются +4 (как в оксиде UO₂, тетрагалогенидах, таких как UCl₄, и зеленом водном ионе U⁴⁺) и +6 (как в оксиде UO₃, гексафториде UF₆ и ионе уранила UO₂²⁺). В водном растворе уран наиболее устойчив в составе иона уранила, обладающего линейной структурой [О = U = О]²⁺. Элемент также имеет состояния +3 и +5, но они неустойчивы. Красный U³⁺ медленно окисляется в воде, которая не содержит кислорода. Цвет иона UO₂⁺ неизвестен, поскольку он претерпевает диспропорционирование (UO₂⁺ одновременно сводится к U⁴⁺ и окисляется до UO₂²⁺) даже в очень разбавленных растворах.

Ядерное топливо

При воздействии медленных нейтронов деление атома урана происходит в относительно редком изотопе ²³⁵U. Это единственный природный расщепляющийся материал, и он должен быть отделен от изотопа ²³⁸U. Вместе с тем после поглощения и отрицательного бета-распада уран-238 превращается в синтетический элемент плутоний, который расщепляется под действием медленных нейтронов. Поэтому природный уран можно использовать в реакторах-преобразователях и размножителях, в которых деление поддерживается редким ²³⁵U и одновременно с трансмутацией ²³⁸U производится плутоний. Из широко распространенного в природе изотопа тория-232 может быть синтезирован делящийся ²³³U для использования в качестве ядерного топлива. Уран также важен как первичный материал, из которого получают синтетические трансурановые элементы.

Другие применения урана

Соединения химического элемента ранее использовались в качестве красителей для керамики. Гексафторид (UF₆) представляет собой твердое вещество с необычно высоким давлением паров (0,15 атм = 15 300 Па) при 25 °C. UF₆ химически очень реактивный, но, несмотря на его коррозионную природу в парообразном состоянии, UF₆ широко используется в газодиффузионных и газоцентрифужных методах получения обогащенного урана.

Металлоорганические соединения представляют собой интересную и важную группу соединений, в которых связи металл-углерод соединяют металл с органическими группами. Ураноцен является органоураническим соединением U(С₈Н₈)₂, в котором атом урана зажат между двумя слоями органических колец, связанными с циклооктатетраеном C₈H₈. Его открытие в 1968 г. открыло новую область металлоорганической химии.

Обедненный природный уран применяется в качестве средства радиационной защиты, балласта, в бронебойных снарядах и танковой броне.

Переработка

Химический элемент, хотя и очень плотный (19,1 г/см³), является относительно слабым, невоспламеняющимся веществом. Действительно, металлические свойства урана, по-видимому, позиционируют его где-то между серебром и другими истинными металлами и неметаллами, поэтому его не используют в качестве конструкционного материала. Основная ценность урана заключается в радиоактивных свойствах его изотопов и их способности делиться. В природе почти весь (99,27 %) металл состоит из ²³⁸U. Остальную часть составляют ²³⁵U (0,72 %) и ²³⁴U (0,006 %). Из этих естественных изотопов только ²³⁵U непосредственно расщепляется нейтронным облучением. Однако при его поглощении ²³⁸U образует ²³⁹U, который в конечном итоге распадается на ²³⁹Pu – делящийся материал, имеющий большое значение для атомной энергетики и ядерного оружия. Другой делящийся изотоп, ²³³U, может образоваться нейтронным облучением ²³²Th.

Кристаллические формы

Характеристики урана обусловливают его реакцию с кислородом и азотом даже в нормальных условиях. При более высоких температурах он вступает в реакцию с широким спектром легирующих металлов, образуя интерметаллические соединения. Образование твердых растворов с другими металлами происходит редко из-за особых кристаллических структур, образованных атомами элемента. Между комнатной температурой и температурой плавления 1132 °C металлический уран существует в 3 кристаллических формах, известных как альфа (α), бета (β) и гамма (γ). Трансформация из α- в β-состояние происходит при 668 °C и от β до γ – при 775 °C. γ-уран имеет объемноцентрированную кубическую кристаллическую структуру, а β – тетрагональную. α-фаза состоит из слоев атомов в высокосимметричной орторомбической структуре. Эта анизотропная искаженная структура препятствует атомам легирующих металлов заменять атомы урана или занимать пространство между ними в кристаллической решетке. Обнаружено, что твердые растворы образуют только молибден и ниобий.

Руды

Земная кора содержит около 2 частей урана на миллион, что говорит о его широком распространении в природе. По оценкам, океаны содержат 4,5 × 10⁹ т этого химического элемента. Уран является важной составляющей более чем 150 различных минералов и второстепенным компонентом еще 50. Первичные минералы, обнаруженные в магматических гидротермальных жилах и в пегматитах, включают уранинит и его разновидность настуран. В этих рудах элемент встречается в форме диоксида, который вследствие окисления может варьироваться от UO₂ до UO_2,67. Другой экономически значимой продукцией урановых рудников являются аутунит (гидратированный уранилфосфат кальция), тобернит (гидратированный уранилфосфат меди), коффинит (черный гидратированный силикат урана) и карнотит (гидратированный уранил-ванадат калия).

По оценкам, более 90 % известных недорогих запасов урана приходится на Австралию, Казахстан, Канаду, Россию, Южную Африку, Нигер, Намибию, Бразилию, КНР, Монголию и Узбекистан. Большие месторождения находятся в конгломератных скальных образованиях озера Эллиот, расположенного к северу от озера Гурон в Онтарио, Канада, и в южноафриканском золотом прииске Витватерсранде. Песчаные образования на плато Колорадо и в Вайомингском бассейне западной части США также содержатся значительные запасы урана.

Добыча

Урановые руды встречаются как в приповерхностных, так и глубоких (300–1200 м) отложениях. Под землей мощность пласта достигает 30 м. Как и в случае с рудами других металлов, добыча урана на поверхности производится крупным землеройным оборудованием, а разработка глубоких отложений – традиционными методами вертикальных и наклонных шахт. Мировое производство уранового концентрата в 2013 г. составило 70 тыс. т. Наиболее продуктивные урановые рудники расположены в Казахстане (32 % всей добычи), Канаде, Австралии, Нигере, Намибии, Узбекистане и России.

Урановые руды обычно включают лишь небольшое количество ураносодержащих минералов, и они не поддаются плавке прямыми пирометаллургическими методами. Вместо этого для извлечения и очистки урана должны использоваться гидрометаллургические процедуры. Повышение концентрации значительно снижает нагрузку на контуры обработки, но ни один из обычных способов обогащения, обычно используемых для переработки полезных ископаемых, например гравитационный, флотация, электростатический и даже ручная сортировка, неприменимы. За немногими исключениями эти методы приводят к значительной потере урана.

Обжиг

Гидрометаллургической обработке урановых руд часто предшествует высокотемпературная стадия кальцинирования. Обжиг обезвоживает глину, удаляет углеродистые материалы, окисляет соединения серы до безобидных сульфатов и окисляет любые другие восстановители, которые могут мешать последующей обработке.

Выщелачивание

Из обожженных руд уран извлекается как кислотными, так и щелочными водными растворами. Для успешного функционирования всех систем выщелачивания химический элемент должен либо первоначально присутствовать в более стабильной 6-валентной форме, либо окисляться до этого состояния в процессе обработки.

Кислотное выщелачивание обычно проводят путем перемешивания смеси руды и выщелачивателя в течение 4-48 ч при температуре окружающей среды. За исключением особых обстоятельств используется серная кислота. Ее подают в количествах, достаточных для получения конечного щелока при рН 1,5. Схемы выщелачивания серной кислоты обычно используют либо диоксид марганца, либо хлорат для окисления четырехвалентного U⁴⁺ до 6-валентного уранила (UO₂²⁺). Как правило, для окисления U⁴⁺ достаточно примерно 5 кг двуокиси марганца или 1,5 кг хлората натрия на тонну. В любом случае окисленный уран реагирует с серной кислотой с образованием уранилсульфатного комплексного аниона [UO₂(SO₄)₃]^4-.

Руда, содержащая значительное количество основных минералов, таких как кальцит или доломит, выщелачивается 0,5-1-молярным раствором карбоната натрия. Хотя были изучены и протестированы различные реагенты, основным окислителем урана является кислород. Обычно руда выщелачиваются на воздухе при атмосферном давлении и при температуре 75-80 °C в течение периода времени, который зависит от конкретного химического состава. Щелочь реагирует с ураном с образованием легкорастворимого комплексного иона [UO₂(СО₃)₃]^4-.

Перед дальнейшей обработкой растворы, образующиеся в результате кислотного или карбонатного выщелачивания, должны быть осветлены. Крупномасштабное разделение глин и других рудных шламов осуществляется за счет использования эффективных хлопьеобразующих агентов, в том числе полиакриламидов, гуаровой смолы и животного клея.

Экстракция

Сложные ионы [UO₂(СО₃)₃]^4- и [UO₂(SO₄)₃]^4- могут быть сорбированы из их соответствующих выщелачивающих растворов ионообменных смол. Эти специальные смолы, характеризующиеся кинетикой их сорбции и элюирования, размером частиц, стабильностью и гидравлическими свойствами, могут использоваться в различных технологиях обработки, например в неподвижном и подвижном слое, методом ионообменной смолы в пульпе корзинного и непрерывного типа. Обычно для элюирования сорбированного урана используют растворы хлорида натрия и аммиака или нитратов.

Уран можно выделить из кислых рудных щелоков путем экстракции растворителем. В промышленности используются алкилфосфорные кислоты, а также вторичные и третичные алкиламины. Как правило, экстракция растворителем предпочтительна по сравнению с ионообменными методами для кислотных фильтратов, содержащих более 1 г/л урана. Однако этот метод не применяется при карбонатном выщелачивании.

Затем уран очищают, растворяя в азотной кислоте с образованием уранилнитрата, экстрагируют, кристаллизуют и прокаливают с образованием трехокиси UO₃. Восстановленный диоксид UO2 реагирует с фтористым водородом с образованием тетафторида UF4, из которого металлический уран восстанавливается магнием или кальцием при температуре 1300 °C.

Тетрафторид можно фторировать при температуре 350 °C до образования гексафторида UF₆, используемого для отделения обогащенного урана-235 методом газовой диффузии, газового центрифугирования или жидкой термодиффузии.

www.syl.ru

характеристики Урана. Уран, мифология и астрология.

ИЗ АСТРОНОМИИ

Уран начинает ряд Высших или, иначе, невидимых планет. Он действительно с трудом виден невооруженным глазом. Его диаметр составляет 51000 км, удаленность от Солнца – 3 млрд км. Масса Урана – 14,5 земной массы.

Поверхность планеты трудно наблюдать из-за ее большой удаленности. Безусловно, она обладает атмосферой. Поток солнечного излучения на Уране слаб, – солнечного тепла планета получает в 370 раз меньше, чем Земля. Температура поверхности Урана минус 215 градусов по Цельсию. Вероятно, что планета не имеет внутренних источников тепла. Существует гипотеза о том, что

Уран не подвергается гравитационному сжатию.

К 40-м годам XIX века точные наблюдения показали, что Уран едва заметно уклоняется от того пути, по которому он должен следовать с учетом возмущений со стороны всех известных планет. Тогда теория небесных тел, столь строгая и точная, подверглась испытанию. Вероятно, Уран вращается с периодом около 16 часов вокруг оси, наклоненной под углом 98 градусов к его орбитальной плоскости. Планета вращается как бы лежа на боку, в результате чего в астрологии с Ураном связано понятие Дивиации. Вследствие этого на планете происходит крайне резкая смена времен года.

42 земных года на Уране длится его ночь, а затем 42 года день. Таким образом полный цикл обращения

Урана вокруг Солнца составляет 84 года, а его пребывание в каждом знаке Зодиака – 7 лет.

Планета не имеет сильного магнитного поля, хотя на волне 600 м были зарегистрированы радиоимпульсы. Пять спутников Урана (Оберон, Умбриель, Миранда, Ариель и Титания) движутся приблизительно в одной плоскости, а это довольно убедительно свидетельствует о перпендикулярности его оси вращения этой плоскости. В настоящее время открыты девять колец Урана, и одно из них весьма эксцентричное. Заслуживает внимания тот факт, что ось вращения Урана противоположна тому направлению, в котором вращаются почти все планеты.

Уран был открыт в 1781 году Гершелем и символически связан со свержением господства королевской власти во Франции. Великая Французская революция произошла в 1789 году, когда

Уран проходил по знаку Льва (управителя Франции и управителя королевской власти).

Локализация Урана в Близнецах привела к тому, что его влиянию было присвоено создание первой империи, а затем учреждение США. С 1789 по 1846 год Европа переживала триумф буржуазии, который произвел в мире взрыв научно-технического прогресса.

ИЗ МИФОЛОГИИ

В греческой религии Уран – божество неба (Uranos по гречески – небо), сын и муж Геи, богини земли. Он принадлежит к первому, самому древнему поколению богов. Гея родила

Урана и, вступив с ним в брак, породила горы, море Понт, нимф, титанов и сторуких циклопов.

Уран обладал чрезвычайной плодовитостью. Дети его были ужасны видом и отцу своему ненавистны. Он прятал их в утробе Геи, тяжко от этого страдавшей. По ее просьбе младший сын Урана Кронос оскопил отца. Из капель крови, упавшей на землю, родились гиганты, эринии, а кровь, попавшая в море, породила нимф Мелии и богиню Афродиту. Так Уран оказался отстраненным от продолжения рода богов-чудовищ, уступив власть своему сыну, богу Кроносу (Сатурну).

Ниспровержение Урана открывало возможность дальнейшей смены поколений богов и совершенствования божественных властителей мира в духе упорядоченности и правопорядка.

ПРИНЦИПЫ УРАНА

Первый принцип Урана биофизического уровня можно назвать ключевым словом ДИВИАЦИЯ – отклонение от общепринятого. Планета, стоящая выше Сатурна, связанного в астрологии с понятиями нормы, правила и закона, символизирует то, что выходит за рамки обычного. При этом символ Урана – небо – связан в сознании человека с высоким, бесконечным, неисповедимым, божественным, откуда нисходит гнев и милость Всевышнего.

Перемены на небе вызывали страх и восторг в душах людей. Молния и гром с давних пор воспринимались человеком как знамения, как божья кара, несущая смерть, пожары и разрушения, неожиданная и неотвратимая, быстрая, «молниеносная”. В связи с этим отклонения уранического характера могут быть знамением благотворного или разрушительного начала.

Резкие, неожиданные изменения во внешнем мире могут приводить к шоковым состояниям, а длительные, нагнетающие страх напряжения, им предшествующие (как перед грозой), – к стрессу, болезни современного мира. Преобразования в окружающей среде, связанные с отрицательными явлениями интенсивного развития промышленности, вызывают не до конца изученные воздействия на живой организм, приводящие к его мутации и появлению мутантов – людей и животных, внешне отличающихся от остальных представителей данного вида.

Появление в мире людей со способностями, выходящими за рамки общепризнанных, воспринимается как отклонение от нормы, привлекает живое внимание общественности и становится предметом исследования ученых. Так

Уран управляет гениями и вундеркиндами, а также учеными, экспериментами, новыми направлениями в науке.

Резкие перемены на биофизическом уровне могут быть связаны со страданиями (в результате аварий, катастроф, пожаров, стихийных бедствий, операций, болезней, ожогов, воздействий электрическим током).

Образ оскопленного Урана связывают в астрологии с бесплодием, склонностью к выкидышам, травмам, с тенденцией к неожиданным потерям, с насилием, грабежами.

Таким образом, функции первого принципа Урана: резкие изменения, связанные с появлением нового, малопонятного, непредсказуемого качества; разрывы, переломы.

Проявление принципа Дивиации в характере воспринимается как странность, оригинальность, чудаковатость, необычность, эксцентричность, экстравагантность. Принцип коррелируется со стремлением человека к новому, с его склонностью к неожиданным вспышкам, выходкам, эпатажу, непредсказуемым поступкам, шокирующим окружающих, к необычной форме одежды, прически, макияжа.

Характеры с ярко выраженными ураническими формами поведения могут быть носителями того, что спустя некоторое время станет общепринятой нормой. Они могут быть пионерами только зарождающихся в обществе тенденций, вышедших из-под контроля. Поэтому на социально-психологическом уровне планета, стоящая выше Сатурна, связана с принципом, утверждающим новые независимые отношения людей, и коррелируется с ключевым словом СВОБОДА.

Уран с его чудовищным потомством не что иное как Дракон, родившийся в недрах земли и взлетевший в небо. Дракон, изрыгающий огонь, как молния разряжает электрический разряд, вселяет ужас и трепет в людей непосвященных, привязанных к своим житейским заботам, рутинной жизни, и пробуждает (молния + гром) в избранных, немногих, способных загореться идеей спасения других (т.е. общественной задачей), желание сразиться с чудовищем в неравной схватке, дерзнуть, взлететь в небо и, вернувшись на землю победителем, почувствовать в себе новые силы, узнав взрыв новых чувств и желаний, увидев сверху обстоятельства своей земной жизни.

Вкусившему радость борьбы за освобождение становится чуждым принцип взаимоотношений людей, связанных устойчивыми нормами и правилами. Ему нужно общение с себе подобными, искушенными знанием нового состояния в новом пространстве. Неслучайно в мифологии герои стоят между богами и простыми смертными, а иногда становятся богами.

Принцип Свободы выводится из стремления человека к независимости, из его потребности регулярно, по мере своего развития осваивать новое пространство, проникать в новые сферы, выходить за рамки обыденности, отыскивать свой способ самовыражения, отличный от общепринятого. Этот способ может приобретать характер бунта, восприниматься окружающими как странность, чудаковатость, оригинальность, новаторство, безумие. Это же стремление может направлять человека в сферу риска: к новой или мало изученной деятельности, науке или занятиям, связанным с угрозой жизни, к экспериментам и опытам, позволяющим найти запредельные возможности живого организма.

Каждый человек испытывает потребность в определенном жизненном пространстве, качество и размеры которого связаны с индивидуальными особенностями его психики. Мы периодически сталкиваемся с необходимостью отвоевать себе новое пространство на новом жизненном этапе, выйти за рамки прежнего существования. Период, предшествующий ощущению этой необходимости, обычно бывает связан с тем или иным кризисом, фазой развития индивидуума или общества.

Целью всякого кризиса является глобальная эволюция человеческой личности или коллектива. Кризис необходим для эволюции, даже если он и не приобретает форму неизбежности. Перемены, перевороты, переломы дают человеку определенный опыт. Первое завоевание человеком нового пространства происходит в момент рождения. Нам известны такие формы прорыва в новые сферы, как восстание против устойчивых порядков и принятых норм, бунт, революция, война.

Функции второго принципа Урана: прогресс, пробуждение, вертикальный проход на новый уровень своих возможностей, ориентация в новом пространстве. Изменения направлены на освобождение энергии, получение независимости, новых территорий и горизонтов для следующего жизненного этапа.

Потребность человека прорваться в новое пространство связана с невозможностью удерживать накопившееся напряжение и с тем дискомфортом, который человек начинает испытывать в ставших тесными рамках своего рутинного существования. Эта потребность связана с силой, которая есть в человеческом существе и способна всякий круговой процесс превратить в спираль.

Этот прорыв подобен электрическому разряду в виде молнии в небе. Он сопровождается громом (шумом, криком, стоном, скрежетом), вызывающим ужас, и вспышкой (огня, гнева, сознания), время и место действия которых заранее предсказать невозможно, страхом от резкого расширения и от интенсификации беспокоящих факторов.

В новом пространстве человек нуждается в установлении новых, свободных отношений с людьми, разделяющими его новое представление об общечеловеческих ценностях. Это союзы единомышленников: референтные группы по интересам, политические партии, дружественные отношения, прогрессивные общественные организации, освободительные движения, гражданские браки.

Второй принцип Урана проявляется в таких свойствах, как альтруизм, открытость новым идеям, способность фундаментально менять свое поведение и способ связи с другими, независимость, спонтанность, авантюристичность, нетерпимость, анархичность, упрямство.

Уран открывает дверь в коллективное бессознательное. Это путь к тому, что К. Юнг назвал процессом индивидуации, к метаморфозе, которая позволяет человеку обнаружить, что эго, ограниченное наследственностью и окружением, управляемое союзом Сатурн – Юпитер, не является центральным двигателем личности. Поэтому второй принцип Урана управляет неожиданными поворотами в судьбе, разрывами с прошлым, побегами, разводами.

Принцип Урана ментального уровня может быть назван ключевым словом ОТКРЫТИЕ. Стремление человека к новому приводит его в сферы будущего, позволяет найти выход в другое пространство через изобретения, отвечающие актуальным потребностям человечества. Вслед за длительным сосредоточенным размышлением, инспирированным принципами Сатурна, происходит быстрый и неожиданный прорыв в новое пространство на ментальном уровне, который сопровождается ярким светом осознания, сильным приливом высвободившейся от сосредоточенности энергии и абсолютной убежденностью в собственной правоте.

Скорость действия Урана не позволяет рассмотреть в деталях откровение своего сознания. Часто оно имеет ускользающий, символический, знаковый характер знамения, которое нуждается в быстрой расшифровке и не всегда доступно пониманию большинства. В разное время новыми изобретениями были ставшие теперь обычными в быту предметы: велосипед, автомобиль и другие виды транспорта, радио, кино, телефон, телевизор, самолет, компьютер, космический корабль, которые в астрологии коррелировались с Ураном. Теперь, пожалуй, только ЭВМ, самолеты и космические корабли (а также люди, профессионально связанные с этими сферами) обозначаются в гороскопе Ураном.

Психологический механизм Урана: инсайт.

РОЛИ Урана в гороскопе: друг, единомышленник, астролог, астроном, странный человек, выдающийся человек, каскадер, экспериментатор, изобретатель, летчик, космонавт, анархист, представитель авангардной группы, грабитель, программист, электрик, кинематографист.

СОСТОЯНИЯ Урана: неожиданное откровение, острый приступ, бунт, резкий протест, эпатаж.

СОБЫТИЯ: революция, пожар, авария, взрыв, развод, разрыв, террористический акт, ограбление, гроза, буря, неожиданность, скандал, драка, открытие (эвристическое), встреча с космонавтами, посещение планетария (вместе с Юпитером), консультация астролога, любовь с первого взгляда.

В ТЕЛЕ Уран управляет высшей мозговой деятельностью, кровеносными сосудами, спинным мозгом, правым ухом, некоторыми функциями печени, спазматическими болями, голенями.

МЕТАЛЛЫ Урана: ураний, современные новые металлы, такие как алюминий и титан.

ЦВЕТА Урана: электрик, неоновый, разные оттенки муарового.

psipower.ru

характеристика, описание, влияние на человека

Планета Уран — седьмая в Солнечной системе. Она, как и Сатурн, Нептун и Юпитер, относится к числу газовых гигантов. «Жидкие» планеты этой категории радикально отличаются от планет, описание которым дано в земной группе: Земли, Венеры, Меркурия и Марса. Планета имеет немалый размер. Диаметр Урана составляет 50 724 км, цвет — зеленовато-голубой.

Атмосфера Урана по своему происхождению в основном состоит из водорода и гелия. За время исследований в составе были найдены следы метана и углеводородов. Облака состоят изо льда и твердого аммиака. Учёные считают, что голубой с прозеленью цвет планеты Уран происходит именно благодаря метану.

Уран — это вторая планета Солнечной системы после Сатурна, обладающая кольцами. Учёные на данный момент открыли двадцать семь спутников и тринадцать колец, каждому из которых составлена характеристика. Диаметр спутников различен. Кольца Урана слабые: внутренние узкие и темные, а внешние окрашены в довольно яркие цвета. Двадцать семь спутников Урана состоят из обледенелых горных пород. Масса планеты в четырнадцать раз превышает земную.

Возможна ли жизнь на Уране?

На данный момент все учёные соглашаются с фактом, что планета совершенно непригодна для жизни и не может быть покровителем ни одному живому организму. Удалённость планеты и плотный непрозрачный слой газа, состав её атмосферы, не позволяет пока её досконально изучить. Этот ледяной гигант хранит ещё много нераскрытых тайн и представляет широкий простор для будущих исследований.

Характеристика погоды и атмосферных явлений седьмой планеты не является привлекательной ни для одного живого организма, известного науке. Это самая холодная планета Солнечной системы. Минимальная температура зафиксирована на уровне -224 градусов Цельсия.

Также во время исследований погоды на поверхности были отмечены ураганные ветра, которые разгоняются до двух тысяч километров в час, а это превосходит в десятки раз мощность ураганов на Земле. На данный момент краткое описание планеты не дает оснований предполагать, что погода на ней наладится естественным образом.

Сейчас многие учёные предполагают, что у этого газового гиганта никогда не было камней на поверхности, зато ядро планеты состоит из камня, окутанного массой жидких слоев аммиака и льда.

Уран в знаках зодиака

Астрологическое значение «странной» планеты

Чего нельзя отрицать, Уран — во всех отношениях удивительная планета! Существует множество любопытных фактов и не меньше тайн. Согласно имеющейся

felomena.com

Уран – особенности планеты

Уран – это уникальная планета, ось вращения которой находится практически параллельно эклиптике. У иных планет в Солнечной системе ось вращения находится в иной плоскости. Можно сказать, что Уран лежит на боку и максимум солнечной энергии получают полярные, а не экваториальные области этой планеты. При этом выводы последних исследований показали, что самые горячие участки на Уране располагаются в экваториальных районах. За счет чего же достигается нагрев экватора в настоящее время неизвестно.

Уран относится к Земной группе планет Солнечной системы, но при этом он значительно тяжелее Земли. При этом отметим, что среди других газовых гигантов Уран самый лёгкий. Радиус планеты несколько больше Сатурна, при этом Уран имеет меньший вес.

Из особенностей этой планеты можно выделить показатель ее химического состава. Она имеет небольшую часть легкого гелия. Также присутствует водород, который сочетается со льдами и различными горными породами. Такой химический состав с преобладанием горных пород позволил отнести планету в соответствующую категорию белых ледяных гигантов.

Установлено, что внутри планеты показатель температуры значительно меньше, нежели чем у других планет нашей системы. Объяснение подобному в настоящее время не найдено. Уран располагается неподалёку от Солнца, но при этом у него самая холодная температура из всех планет земной группы. Учёные связывают подобные с процессами формирования этой планеты и с особенностями её атмосферы.

Атмосфера Урана имеет минимальное количество лёгких газов, но при этом тут можно найти метан, воду и ацетилен. Такие вещества близки к простейшей органической жизни.

Газ Метан, который содержится в атмосфере, способствует получению характерного синего цвета планеты. По химическому составу Уран состоит из 83 % водорода, 15 % гелия и 2 % метана.

Отметим также наличие системы колец, состоящих из частиц размером не более десятых метра. Наличие промежутка в кольцах свидетельствует об их юном возрасте. Кольца сформировались после того как была полностью сформирована планета. В настоящее время открыто 13 колец Урана.

lfly.ru

Характеристика планети Уран

25.12.2014

Уран – сьома планета від Сонця. Цю планету відкрили пізніше попередніх планет. У 1781 р англієць Вільям Гершель виявив Уран, за допомогою телескопа, всі планети, які були відкриті до цього, можна було побачити неозброєним оком.

Це було перше відкриття планети за допомогою телескопа. Планета була названа на честь грецького бога неба Урана. Він є третьою планетою по діаметру і четвертої за масою. Уран важча за Землю в 14,5 рази його щільність дорівнює всього 1,270 г / см3. Видима зоряна величина приблизно +5,8, і цю планету можна побачити неозброєним оком в протистоянні на чистому небі в темний час. У хімічний склад Урана не входить металевий водень на відміну від інших планет-гігантів, але багато високотемпературних варіацій льоду (водного, аміачного та метанового), внаслідок чого Уран відносять до «крижаним гігантам».

Ядро планети, імовірно, складається з гірських порід. Уран є найхолоднішою планетою Сонячної системи, він випромінює в космос всього 0,042 ± 0,047 Вт / м2, т. Е. Лише 1,06 ± ± 0,08% енергії одержуваної від Сонця. Атмосфера цієї планети складається в основному з водню і гелію, але також присутні метан та інші вуглеводні.

Атмосфера Урана, в якій були виявлені хмари, що складаються з льоду та аміаку в твердому стані і метану, є найхолоднішою планетної атмосферою, а найменша температура її дорівнює -224 ° С. Атмосфера Урана починається, імовірно на відстані в 300 км від зовнішнього шару, має тиск 100 бар і температуру 320 K. Вона, так само як і на Землі, поділяється на: тропосферу (300 км-50 км; тиск становить 100-0,1 бар), стратосферу (50-4000 км; тиск становить 0,1-10-10 бар) і термосферу, або атмосферну корону (4000-50 000 км від поверхні).

Тропосфера – нижня, щільна частина атмосфери, яка характеризується зниженням температур з висотою. Температура змінюється від 320 К на початку тропосфери до 53 К на висоті 50 км. Тропопауза, температура якої змінюється від 57 до 49К, випромінює більшу частину інфрачервоного випромінювання планети і дозволяє дізнатися ефективну температуру планети (59,1 ± 0,3 K).

У тропосфери складну будову: водні хмари можуть бути в інтервалі тиску від 50 до 100 бар, хмари гидросульфида амонію – в інтервалі 20-40 бар, хмари аміаку і сульфіду водню – в інтервалі 3-10 бар, метанові хмари розташовані в інтервалі між 1 і 2 барами. Стратосфера характеризується збільшенням температури з висотою: від 53 К в тропопаузе до 800-850 К у головній частині термосфери, яке пов’язане з поглинанням сонячної інфрачервоної і ультрафіолетової радіації метаном та іншими вуглеводнями. Але стратосфера нагрівається ще й термосферою. Найбільш поширені вуглеводні – ацетилен і етан – складають в цій області 10-7% щодо водню, схожого тут по концентрації з метаном і чадним газом.

У вуглекислого газу і водяної пари це відношення на три порядки нижче. Етан і ацетилен ущільнюються в менш теплою і низькій частині стратосфери і тропопаузе, утворюючи тумани. Найбільш віддалена від поверхні частина атмосфери – термосфера (корона) – має температуру в 800-850 К (як і стратосфера), але причини такої температури не піддаються аналізу.

Також були виявлені сезонні зміни і погодна активність при наближенні Урана до точки рівнодення. Уран має вісь обертання, яка відмінна від інших планет, він як би «котиться на боці», підставляючи сонячному світлу то північний, то південний полюс, то екватор, то середні широти.

Причина такого положення осі обертання поки що невідома, існує маса гіпотез, але прийнято вважати, що в процесі утворення Сонячної системи протопланета розміром із Землю врізалася в Уран і змінила тим самим його вісь обертання.

Зміна дня і ночі в різних точках планети не однакова, наприклад, швидку зміну дня і ночі має тільки екваторіальна частина планети. День на кожному полюсі становить 42 земних роки, і лише в дні сонячних рівнодень зміна дня і ночі схожа з іншими планетами. Повний оберт навколо Сонця Уран робить за 84 земних роки, відстань до Сонця дорівнює 19,229 а.о., або приблизно 3 млрд км.

Повний оберт навколо своєї осі Уран робить за 17 годин і 24 хвилини, але в зв’язку з тим що на Урані дмуть дуже сильні вітри (сила яких досягає 240 м / с) та їх спрямування збігається з напрямком обертання планети, частини атмосфери, що наводяться близько 30 ° південної широти, роблять повний оборот за 14 годин.

Найближчим рівнодення на Урані було 7 грудня 2007 Так само вирахували і наступні сонцестояння і дні рівнодення. У Південній півкулі зимове сонцестояння відбудеться в 2028, а весняне рівнодення – в 2049 У Урана є магнітосфера, 27 природних супутників і система кілець.

Система кілець – друга кільцева система, виявлена в Сонячній системі (першою була система кілець Сатурна), має частинки, діаметр яких від декількох міліметрів до 10 метрів. Відомі 13 кілець, найяскравішим є кільце е (епсилон).

Кільця Урана досить молоді, це видно при розгляді проміжків між ними, а також їх прозорості, т. Е. Вони не були сформовані разом з планетою. Ймовірно, раніше вони були одним з супутників, який розбився при зіткненні з якимсь небесним тілом або під дією приливообразующих сил.

Будова магнітосфери Урана схоже з іншими планетами Сонячної системи. Головна ударна хвиля поширюється на 23 планетарних радіуса – перед магнітопауза, що тягнеться на 18 радіусів Урана. Є також магнітний хвіст і радіаційні пояси.

Назви для 27 супутників Урана обрані по іменах з творів Вільяма Шекспіра та Олександра Поупа.

« Супутники Сатурна Супутники планети Уран »

moyaosvita.com.ua

РубрикаПолезно знать