
* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
У Уран и его соединения (оксид, нитрид) используются в качестве ядерного горючего в ядерных реакторах. Природная или малообогащённая смесь изотопов урана, в которой преобладает уран-238, применяется в стационарных реакторах атомных электростанций, продукт с высоким содержанием урана-235 — в ядерных силовых установках, реакторах, работающих на быстрых нейтронах, ядерном оружии. а в б г Соединения урана: а — сульфат урана; б — урановая смолка; в — оксид урана (IV); г — нитрат уранила; хе быстро окисляется, покрываясь чёрной пленкой оксида: 3U + 4O2 = U3O8. При повышенной температуре уран легко реагирует с водяным паром: U + 2H2O = UO2 + 2H2. Металлический уран легко растворим в азотной кислоте: U + 4HNO3 = UO2(NO3)2 +2NO + 2H2O. Реакция с соляной кислотой протекает быстро, но получается смесь продуктов, в которой преобладает хлорид урана (IV). Для урана (VI) характерно образование катиона уранила UO22+; соли уранила окрашены в жёлтый цвет и хорошо растворимы в воде и минеральных кислотах; соли урана (IV) окрашены в зелёный цвет и менее растворимы. Известно большое число уранатов (солей не выделенной в чистом виде урановой кислоты), состав которых зависит от условий получения. Для получения металлического урана диоксид, который образуется при восстановлении соединений урана (VI), переводят в тетрафторид, напр. взаимодействием со фтороводородом: UO2 + 4HF = UF4 + 2H2O, а затем восстанавливают металлотермически: UF4 + Mg = U + MgF2. У´РОВНИ ЭНЕ´РГИИ, возможные значения внутренней энергии квантовых систем (атомов, атомных ядер, молекул, кристаллов и т. д.). Согласно квантовой механике, энергия таких систем может принимать лишь определённые (дискретные) значения. Графически уровни энергии можно изобразить горизонтальными линиями (см. рис.), по аналогии с потенциальной энергией тела, поднятого на различные уровни высоты (отсюда название — уровни энергии). Если речь идёт об атоме, то его внутренняя энергия определяется энергией электронов, вращающихся вокруг ядра. Чем выше орбиты электронов, тем большей энергией обладает атом. Поэтому горизонтальные линии в этом случае можно считать схематическими изображениями уровней, на которых могут располагаться электроны в атоме. Е Mev2 2 Е3 Е2 n=3 n=2 Е3 Е2 hν41 hν51 hν > I Е энергия ионизации hν = I Е1 n=1 а Е1 б Уровни энергии атома водорода: а — свободные и связанные состояния; б — переходы электрона при поглощении света Стекло с добавками урана Самый нижний, наиболее устойчивый уровень энергии Е1 называется основным, остальные уровни (Е2, Е3, …) — возбуждённые. Для перехода на них систему нужно возбудить — сообщить ей определённую порцию энергии, т. к. она меняется лишь скачкообразно, путём квантового перехода. Квантовые переходы изображаются на диаграммах вертикальными либо наклонными линиями со стрелками. Они, как правило, сопровождаются излучением или поглощением фотонов частоты νik = (Еi — Еk)/h, где Еi, Еk — энергии уровней, между которыми осуществляется квантовый переход, а h — Планка постоянная. Поскольку электромагнитное излучение квантовой системы однозначно определяется её уровнями энергии, то спектр излучения системы является «портретом» её энергетического спектра. Изучая спектры различных квантовых систем, можно получить детальную картину состояний, которые они hν21 hν31 573