Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова
Химический факультет
Кафедра радиохимии

Профессор, д.х.н. И.Н.Бекман

Курс лекций

ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА

Учебное пособие

Москва, 2010

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1. ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ УРАНА

2. ЯДЕРНО-ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ УРАНА
   2.1 Природные изотопы урана
   2.2 Техногенные изотопы урана
   2.3 Некоторые изотопы урана

3. УРАН В ПРИРОДНЫХ СРЕДАХ
   3.1 Распространённость урана
   3.2 Минералы урана

4. ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА УРАНА

5. СОЕДИНЕНИЯ УРАНА
   5.1 Металлический уран
   5.2 Гидриды урана
   5.3 Галогениды урана
   5.3.1 Фториды урана
   5.3.2 Хлориды
   5.3.3 Бромиды урана
   5.3.4 Йодиды урана
   5.3.5 Фторид уранила
   5.4 Оксиды урана
   5.4.1 Оксид урана (II)
   5.4.2 Оксид урана (VI)
   5.4.3 Октаоксид триурана
   5.4.4 Гептаоксид триурана
   5.4.5 Диоксид урана
   5.5 Сульфиды урана
   5.6 Нитриды урана
   5.7 Карбиды урана
   5.8 Сульфаты
   5.9 Нитраты
   5.10 Уранаты щелочных металлов
   5.11 Другие соединения урана

6. КОМПЛЕКСНЫЕ И ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ УРАНА

7. ВОДНЫЕ РАСТВОРЫ УРАНА
   7.1 Трёхвалентный уран
   7.2 Четырёхвалентный уран
   7.3 Пятивалентный уран
   7.4 Шестивалентный уран

8. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ УРАНА
   8.1 Качественное определение урана
   8.1.1 Обнаружение урана по флуоресценции
   8.1.2 Цветные реакции урана
   8.1.3 Реакции, основанные на хромофорном действии урана
   8.1.4 Цветные реакции урана с окрашенными органическими реагентами
   8.2 Количественное определение урана
   8.2.1 Химические методы определения урана
   8.2.2 Физико-химические методы определения урана
   8.2.3 Физические методы определения урана
   8.3 Методы отделения урана от сопутствующих элементов и его очистки
   8.3.1 Осаждение урана неорганическими и органическими реагентами
   8.3.2 Экстракционное отделение урана
   8.3.3 Хроматографическое отделение урана
   8.3.4 Электролитические методы отделения урана
   8.4 Определение урана в природных и промышленных объектах
   8.5 Определение примесей в чистых препаратах урана
   8.6 Выделение изотопов урана, образующихся при радиоактивном распаде

9. ПРИМЕНЕНИЕ УРАНА

10. РАДИАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
    10.1 Токсичность урана
    10.2 Гигиенические нормативы
    10.3 Поглощённая доза
    10.4 Техника безопасности при работе с ураном
    10.5 Профилактика отравлений ураном
    10.6 Неотложная помощь

11. ЭКОЛОГИЯ УРАНА
    11.1 Уран в различных природных средах, растениях и животных
    11.2 Мониторинг урана
    11.3 Мероприятия по уменьшению вредного воздействия на окружающую среду

12. ГОРНО-РУДНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ УРАНА
    Часть I
    Часть II
    Часть III
    12.1 Урановые руды
    12.1.1 Типы урановых руд
    12.1.2 Радиоактивность урановых руд
    12.1.3 Месторождения урановых руд
    12.1.4 Виды запасов урановых руд
    12.2 Урановые месторождения и рудники в разных странах
    12.2.1 Американский континент
    12.2.2 Африка
    12.2.3 Австралия
    12.2.4 Азия
    12.2.5 Европа
    12.2.6 Россия
    12.3 Урандобывающие компании
    12.4 Ресурсы урана, производство и потребности
    12.5 Урановый рынок
    12.6 Способы добычи урана
    12.6.1 Шахты
    12.6.2 Карьеры
    12.6.3 Выщелачивание
    12.6.4 Кучное выщелачивание
    12.6.5 Хвостохранилища урановых рудных отходов
    12.6.6 Экологические проблемы предприятий горно-рудной промышленности

13. УРАНОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО
    13.1 Переработка уранового сырья
    13.1.1 Концентрирование урановой руды
    13.1.2 Выщелачивание урановых руд
    13.1.3 Производство уранового концентрата
    13.2. Аффинажное производство
    13.2.1 Производство оксидов урана
    13.2.2 Производство фторидов урана
    13.3 Металлургия урана
    13.4 Изотопное обогащение урана
    13.4.1 Методы разделения изотопов
    13.4.2 Виды обогащённого урана
    13.4.3 Промышленное обогащение урана
    13.4.4 Выход продукта и затраченная работа
    13.4.5 Программа ВОУ-НОУ
    13.4.6 Изотопное обогащение урана в мире

14. УРАН В ПРОИЗВОДСТВЕ ОРУЖЕЙНЫХ НУКЛИДОВ
    14.1 Промышленные реакторы
    14.2. Радиохимическое производство
    14.3 Радиохимические заводы СССР (России)

15. ЯДЕРНОЕ ОРУЖИЕ
    15.1 Деление урана
    15.1.1 Деление атомных ядер
    15.1.2 Ядерная цепная реакция деления
    15.1.3 Жизненный цикл нейтронов
    15.1.4 Критическая масса
    15.2 Диагностика ядерных материалов
    15.3 Атомная бомба
    15.4 Нейтронное оружие

16. УРАНОВЫЙ ТОПЛИВНЫЙ ЦИКЛ
    16.1 Современные ядерные топливные циклы
    16.2 Энергетические атомные реакторы
    16.2.1 Уран-графитовый реактор канального типа
    16.2.2 Легко-водный реактор
    16.2.3 Реактор на быстрых нейтронах
    16.3 ТВЭЛы энергетических реакторов
    16.4 Отработанное ядерное топливо энергетических реакторов
    16.5 Радиохимическая переработка отработанного ядерного топлива
    16.5.1 Стадии переработки
    16.5.2 Подготовка отработавшего ядерного топлива к экстракции
    16.5.3 Процессы экстракции
    16.5.4 Выделение и очистка целевых продуктов
    16.5.5 Альтернативные варианты переработки ОЯТ
    16.6 Переработка и захоронение отходов
    16.7 Альтернативные варианты переработки отработанного ядерного топлива и высокорадиоактивных отходов

17. ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ УРАНОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Аннотация

Данный обзор – учебное пособие к курсам лекций ЯДЕРНАЯ ИНДУСТРИЯ и РАДИОХИМИЯ, читаемых автором 4-му курсу – радиохимикам – химического факультета МГУ. Представленный материал относится к образовательному Интернет-ресурсу по тематике ЯДЕРНАЯ СФЕРА. Описаны физические, химические, ядерные, геохимические и токсикологические свойства элемента урана и его соединений. Даны методы качественного и количественного анализа урана, в том числе – в природных средах. Рассмотрены методы добычи урана, производство его изотопов и соединений, применение урана в военных и гражданских целях, а также перспективы атомной энергетики на уран-плутониевом топливном цикле.