URAN

start
zastosowania
reakcje
występowanie
w Polsce
linki

Zastosowania Uranu

Przed odkryciem jego rozszczepialnych właściwości nie miał on większego znaczenia technicznego. Wykorzystywano go do barwienia szkła. Współcześnie szkło barwi się uranem tylko okazjonalnie. Wiele starszych wyrobów ze szkła uranowego to przedmioty o dużych walorach artystycznych i użytkowych, wystawiane w muzeach oraz poszukiwane przez kolekcjonerów.

Głownym zastosowaniem uranu jest użycie izotopów uran-235 i uran-238 jako materiał roszczepialny w reaktorach jądrowych, które znalazły zastosowanie w elektrowniach atomowych oraz w napędzie okrętów podwodnych.

Uran-238 używany jest w reaktorach powielających do produkcji Plutonu-239

238U + n → 239U → 239Np + ß → 239Pu + ß

Ze względu na dużą gęstość stosowany jest w amunicji przeciwczołgowej. Pierwszy raz takie zastosowane znalazł w niemieckich działach w czasie II wojny światowej.

Uran-238 używany jest do datowania wieku skał.

Elektrociepłownie jądrowe

Elektrownie jądrowe podczas pracy emitują bardzo duże ilości ciepła. Mniej więcej 1/3 energii cieplnej generowanej w reaktorze jest zamieniana w energię elektryczną (sprawność obecnych elektrowni III generacji dochodzi do 37%). Pozostała część energii cieplnej jest bezpowrotnie tracona w procesie chłodzenia reaktora - albo przez zrzut lekko podgrzanej wody (z trzeciego obiegu) do morza, rzeki lub jeziora albo też poprzez odparowanie w chłodniach kominowych. Zatem ogromne ilości ciepła są marnotrawione. Można jednak część ciepła wykorzystać do ogrzewania budynków łącząc elektrownię z systemem ciepłowniczym pobliskiego miasta (sieć centralnego ogrzewania) i/lub do podgrzewania wody użytkowej (sieć ciepłej wody użytkowej). W takim wypadku mamy do czynienia z tzw. kogeneracją, a zakład tego typu określa się mianem elektrociepłowni jądrowej.

Autorzy: Łukasz Kuźniarski, Bartłomiej Ferdyn (Akademia Górniczo-Hutnicza) www.atom.edu.pl

Zamiast zwykłej turbiny kondensacyjnej instalowana jest turbina upustowo-kondensacyjna, w której część pary po rozprężeniu i opuszczeniu turbiny kierowana jest nie do skraplacza jak w zwykłej turbinie kondensacyjnej ale do wymiennika ciepła. W wymienniku ciepła para przekazuje ciepło wodzie z obiegu zasilającego sieć przesyłową ciepła (sieć ta łączy elektrownię z systemem ciepłowniczym miasta). W ramach sieci przesyłowej może być kilka oddzielnych obiegów, połączonych kilkoma wymiennikami ciepła. Temperatura wody zasilającej sieć przesyłową (i dalej miejską sieć ciepłowniczą) wynosi ok. 150-160°C. Gorąca woda dalej trafia do wymiennika ciepła łączącego sieć przesyłową z systemem ciepłowniczym miasta. Następnie ciepło jest rozprowadzane po systemie ciepłowniczym. Gdy woda wraca do elektrowni po oddaniu części ciepła jej temperatura spada do ok. 80°C. Woda trafia następnie do wymiennika ciepła zlokalizowanego przy turbinie (który zasila para z turbiny), podgrzewa się do 150-160°C i znowu płynie w kierunku miasta. Tak więc jest to obieg zamknięty.