Термохимия урана
(для решения требуется авторизация)
Источник: Региональный этап ВсОШ по химии
В 2020 году исполнилось 75 лет атомной промышленности России. Основной используемый в качестве ядерного топлива элемент – это уран, что обусловило бурное развитие в СССР уранодобывающей промышленности.
Расположенное в Забайкальском крае Октябрьское месторождение было разведано в 1967 году и эксплуатируется вплоть до сегодняшнего дня. Современные запасы всего месторождения оцениваются в 9 тыс. тонн урана, рассеянного в породе, сложенной в основном диоритами (ρ = 2900 кг/м3). Среднее массовое содержание урана в ней – 0.205 %. По оценкам геологов, 60 % урана всего месторождения сосредоточено в залежи О-1, ширина и протяженность которой составляют в среднем около 70 и 450 м соответственно.
-
Приняв среднее содержание урана в залежи О-1 равным среднему по месторождению, рассчитайте вертикальную глубину залежи О-1 (в метрах).
Считайте, что залежь имеет форму прямоугольного параллелепипеда и состоит почти полностью из диорита.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
За период времени, прошедший с формирования месторождения, в урановой руде установилось вековое равновесие между ураном-235 и рядом радиоактивных элементов, образующихся при его распаде. Вековое равновесие – это состояние, когда отношение количеств любых двух изотопов в этом ряду равно отношению их периодов полураспада.
В таблице представлены периоды полураспада урана-235 и некоторых изотопов из этого ряда. Содержание изотопа урана-235 в руде составляет 0.72 мольн. % от общего количества урана.
-
Какого изотопа среди представленных в месторождении меньше всего? Укажите название изотопа без пробелов, например уран-235.
Рассчитайте общую массу этого изотопа (г) во всем Октябрьском месторождении. Ответ объясните и приведите Ваши расчёты. Число представьте в стандартной форме записи вида n*10m, например: 3,1*107. В ответе приведите соответствующие значения n и m.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
Одно из ключевых превращений в промышленной химии урана – реакция UO2 с газообразным фтороводородом с образованием UF4 и паров воды. Она предшествует получению гексафторида урана, который используют для разделения его изотопов.
Известны энтальпии следующих реакций (все вещества, для которых не указано агрегатное состояние – твердые).
3U3O8 + 16Al → 9U + 8Al2O3 ΔH1 = −2681.2 кДж/моль
UO3 + 2Al → U + Al2O3 ΔH2 = −451.9 кДж/моль
3UO2 + 4Al → 3U + 2Al2O3 ΔH3 = −96.4 кДж/моль
6UO3 → 2U3O8 + O2(г.) ΔH4 = +193.2 кДж/моль -
Рассчитайте энтальпию образования UO2 из простых веществ и изменение энтальпии в реакции UO2 + 4HF(г) → UF4 + 2H2O(г), если энтальпии образования UF4, HF(г) и Н2О(г) из простых веществ равны −1864, −273.3, −241.8 кДж/моль, соответственно.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
Для разделения изотопов урана используют газообразный гексафторид урана. Полученный после обогащения образец, содержащий 235UF6 и 238UF6, имеет плотность на 0.19 % меньше, чем исходный UF6, в котором соотношение изотопов урана – природное. Какова мольная доля 235UF6 в обогащенной смеси (%)?
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
