Все о уране планете: почему это самая странная планета Солнечной системы

почему это самая странная планета Солнечной системы

Некоторые факты о планетах нашей родной Солнечной системы не могут не удивлять. Именно к такого рода открытиям относятся некоторые сведения об Уране. Астрономы пришли к выводу, что Уран является самой странной планетой и это подтверждается множеством фактов, доказанных исследователями.

Getty Images

Кто бы мог подумать, что еще лет тридцать назад большинство ученых считали Солнечную систему довольно скучным местом (ну, может, за исключением Юпитера и Сатурна). Казалось, наша Земля вертится вокруг Солнца в компании мало чем примечательных кусков камня, где нет практически ничего интересного. Тем удивительнее последние сведения, например, о странностях Урана. Ниже представлены самые интересные факты об этой загадочной планете.

Необъяснимо, но факт!

Уран — это совершенно удивительная планета. Его особенность заключается в том, что  плоскость экватора Урана наклонена к плоскости его орбиты под углом 98° — то есть планета вращается ретроградно, как будто лёжа на боку. Это приводит к серьезным последствиям. Если остальные планеты Солнечной системы больше похожи на вращающиеся волчки, то Уран скорее напоминает катящийся шар. Это влияет на смену дня и ночи на планете, а также на ее магнитное поле. 

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Исследование Технологического института штата Джорджии показывает, что магнитное поле Урана вращается вместе с планетой, то есть буквально меняет полюса каждый ее день. Магнитосфера Земли организована вокруг Северного и Южного полюсов. Более того, если эти полюса вдруг поменяются местами, то нашей планете может грозить настоящая катастрофа. А на Уране  подобная катастрофа происходит каждый новый день. Его магнитосфера хаотична, наклонена под углом 60 градусов к оси вращения планеты, и поэтому иногда она «открыта», а иногда «закрыта».

Самая странная планета: загадки Урана

Уран является самой загадочной и странной планетой солнечной системы. Объясняется это температурным режимом планеты, который составляет – 224 градуса Цельсия – это самая холодная планетарная атмосфера в солнечной системе! Этот интересный факт об Уране делает планету отличительной от других. Он выделяет минимальное количество тепла в отличие от других гигантов солнечной системы с горячими ядрами. Потоки ветра на планете также поражают. Астрономы установили, что скорость ветра на планете может достигать до 900 километров в час.

Авторы исследования, Кэрол Пэйти и Цинь Као, с помощью цифровых моделей, созданных на основе данных с «Вояджера-2»,  смогли симулировать деятельность магнитного поля Урана и раскрыть некоторые из его загадок, включая то, как оно каждый день то впускает солнечный ветер, то блокирует его. Статья об исследовании опубликована в журнале Journal of Geophysical Research: Space Physics. Это открытие сделано благодаря данным с «Вояджера-2», который в 1986 году лишь пролетел мимо планеты. 

Штормы на Уране

Одной из особенностей планеты Уран является его необычная погода. По данным НАСА, когда солнечный свет достигает некоторых областей впервые за многие годы, он нагревает атмосферу, тем самым вызывая гигантские весенние бури.

Однако когда появились первые фотоснимки Урана в 1986 году во время жаркой погоды на его юге, космический зонд «Вояджер-2» зафиксировал сферу примерно с 10 видимыми облаками. Удивительно, но именно благодаря этому факту Уран считают не только самой странной, но и «самой скучной планетой». Однако прошло много лет спустя, на смену «Вояджеру-2» пришел телескоп «Хаббл» и сезоны на Уране также сменились, прежде чем астрономы застали экстремальные погодные условия на планете.

Впервые бушующие летние бури были зафиксированы в 2014 году. Стоит отметить, что такие штормы произошли через семь лет после приближения Урана к Солнцу. Эта самая странная особенность Урана так и осталась загадкой для исследователей. Помимо бурь на Уране  существуют алмазные дожди, которые опускаются на тысячи миль под поверхностью ледяных планет-гигантов таких, как Уран и Нептун. Астрономы отмечают, что углерод и водород сжимаются из-за экстремальной температуры и давления в атмосфере этих планет. Таким образом, сформировываются алмазы, которые опускаются вниз, оседая вокруг ядер Нептуна и Урана.

Эти интересные факты на данный момент заставили в НАСА рассмотреть варианты освоения этой загадочной и странной планеты. При удачном стечении обстоятельств миссия на Уран будет запущена к 2034 году. Она поможет объяснить множество необъяснимых фактов. Уран, несомненно, самая необычная планета Солнечной системы. Впереди еще множество исследований, которые помогут разобраться во многих фактах об этом ледяном гиганте.

Уран доклад

Ось вращения Урана направлена на Солнце

Уран — седьмая планета от Солнца. Он относится к планетам-гигантам. Его экваториальный радиус почти в 4 раза, а масса в 14,6 раза больше, чем у Земли. Орбита находится на расстоянии в среднем 2,8 млрд км от Солнца, Уран обходит ее за 84 года. Солнечному свету нужно всего 8 мин, чтобы долететь до Земли, но целых 2,5 часа, чтобы добраться до этой планеты.

Уран вращается вокруг своей оси, указывающей почти прямо на наше светило. Это означает, что ось практически лежит в плоскости орбиты планеты. Можно сказать, Уран постоянно как бы лежит на боку. При этом его экватор движется сверху вниз (относительно плоскости орбиты). Период собственного вращения планеты составляет приблизительно 17 ч 14 мин. Поэтому не удивительно, что на Уране происходит весьма необычная смена сезонов: Солнце в течение 21 года по спирали поднимается почти в зенит, потом так же по спирали опускается за горизонт, и после 42-летнего «полярного дня» наступает 42-летняя «полярная ночь». За полярным кругом оказывается почти все полушарие планеты, кроме узкой полосы вдоль экватора. Только весной и осенью в моменты равноденствий Уран освещается Солнцем нормально: с восходами, закатами, сменой дня и ночи.

Атмосфера Урана высотой около 30 км состоит в основном из молекулярного водорода с примесями двух газов — гелия и метана. Последний сильно поглощает красные лучи, благодаря чему диск этой планеты имеет голубовато-бирюзовый цвет.

У Урана самая холодная планетарная атмосфера Солнечной системы с минимальной температурой -224°С. Температура атмосферы максимальна около экватора, понижается на несколько градусов к средним широтам и снова растет к полюсу.

Атмосфера вращается в ту же сторону, что и планета в целом. Она имеет сложную слоистую структуру облаков, где вода составляет нижний слой, а метан — верхний. В средних широтах ветер дует в направлении движения планеты со скоростью около 150 м/с, в экваториальной зоне — в обратном направлении со скоростью около 100 м/с.

Под газовой атмосферой находится ледяная мантия, представляющая собой смесь водяного и аммиачного льда, а еще глубже — ядро из твердых пород (возможно, каменное). Температура в ядре достигает тысяч градусов, а давление — 6 млн атмосфер.

Уран, как многие планеты, обладает магнитным полем. Оно необычно тем, что магнитная ось наклонена примерно на 60° от оси вращения планеты (у Земли этот угол составляет 12°). Из-за этого магнитное поле Урана однобоко, причем его напряженность на поверхности северного полушария в 10 раз превышает напряженность на поверхности южного полушария.

У этого газового гиганта есть 27 спутников. Они похожи друг на друга: состоят изо льда вперемешку с горными породами. Лед представляет собой смесь из замерзших газов аммиака и углекислого газа. Наибольший интерес представляют пять самых крупных спутников — Тита-ния, Оберон, Миранда, Ариэль и Умбриэль.

Оберон и Титания очень похожи. Их радиусы приблизительно вдвое меньше радиуса Луны. Поверхности обеих лун покрыты старыми метеоритными кратерами и сеткой тектонических разломов со следами древних вулканических извержений.

Самый крупный из спутников — Титания. Его диаметр равен 1577 км. Он находится от Урана на расстоянии 436 000 км, а полный оборот вокруг него делает почти за 9 земных дней. Титания состоит из водяного льда, соединений метана и горных пород. Температура на поверхности составляет -203°С. Самый крупный из кратеров носит название Гертруда и имеет в диаметре 326 км. На Титании наблюдается множество долини каньонов. Каньоны очень длинные. Некоторые из них имеют протяженность до 1000 км. Поверхность спутника покрыта водяным инеем.

Поделиться ссылкой

Краткие сведения об уране

Главная » DUF 6 Руководство »  Уран Краткие сведения Краткие факты об уране Сборник фактов об уране, DUF 6 и реестре Министерства энергетики DUF 6 . На протяжении многих лет Министерство энергетики получало многочисленные запросы от общественности, в частности от детей школьного возраста, которые хотели узнать больше о запасах обедненного гексафторида урана в Департаменте и, в конечном счете, о том, как правительство собирается решить проблему этого наследственного материала. Департамент собрал следующие «забавные факты», чтобы представить характеристики этого материала в перспективе, узнаваемой из повседневной жизни. Мы надеемся, что эти «забавные факты» покажутся вам интересными и наводящими на размышления, с точки зрения понимания задачи, стоящей перед Департаментом в управлении этим материалом и обеспечении его окончательного преобразования и утилизации. Открытие урана Уран был обнаружен в 1789 году немецким химиком Мартином Клапротом, который выделил оксид урана при анализе образцов настурана из серебряных рудников Иоахимсаля в бывшем Королевстве Богемия, расположенном на территории современной Чешской Республики. Открытие способности урана к делению Лишь в 1938 году было обнаружено, что уран можно расщеплять с выделением энергии, то есть делением. Это сделали Отто Ган и Фриц Штрассман. Открытие радиоактивности урана Анри Антуан Беккерель в 1896 году открыл радиоактивность урана. DUF 6 Сравнение веса цилиндров Крейсер класса «Тикондерога» весит примерно столько же, сколько 706 баллонов с обедненным гексафторидом урана (DUF 6 ). Потребовалось бы более 70 крейсеров, чтобы весить больше, чем DUF 6 в национальном запасе! В составе флота всего 27 крейсеров типа «Тикондерога». ДУФ 6 Сравнение веса цилиндров 7142 баллона DUF 6 весит столько же, сколько авианосец класса «Нимиц». Весь арсенал из 57 634 цилиндров весит больше, чем все восемь авианосцев класса «Нимиц» вместе взятых! DUF 6 Цилиндры Если поставить 57 600 стандартных DUF 6 цилиндров встык, получится башня высотой 720 000 футов! Это более 136 миль в высоту! Энергия из урана Из одной тонны природного урана можно получить более 40 миллионов киловатт-часов электроэнергии. Это эквивалентно сжиганию 16 000 тонн угля или 80 000 баррелей нефти. Выделение урана Уран был выделен в 1841 году французским химиком Эженом Пелиго. Наименование урана Уран был назван в честь планеты Уран, открытой всего восемью годами ранее в 1781 году. Природное изобилие урана Концентрация — уран занимает 48-е место среди наиболее распространенных элементов, встречающихся в природных горных породах земной коры. Атомная энергетика и выбросы углерода Атомные электростанции помогли избежать 90 процентов всех выбросов углерода, предотвращенных в энергетическом секторе США в период между 1981 и 1994. Один фунт урана Из одного фунта урана получится шар диаметром всего 1,3 дюйма. Сделайте знак «ОК» указательным и большим пальцами, чтобы увидеть, насколько большим будет этот мяч. Цена урана В начале 2003 г. цена на уран составляла приблизительно 10,75 долл. США за фунт. К середине 2006 г. цена выросла примерно до 45 долл. США за фунт. В начале 2007 года цена приблизилась к 100 долларам за фунт. Атомные электростанции США В настоящее время в США действуют 104 атомные электростанции, которые производят более 20 процентов электроэнергии в США. Изобилие урана В природе урана в 40 раз больше, чем серебра. Урановый бейсбольный мяч Бейсбольный мяч высшей лиги весит около 5,25 унции. Урановый бейсбольный мяч будет весить более 8,5 фунтов! Точка горения урана Мелкодисперсный уран легко горит на воздухе при температуре от 150 до 175 градусов Цельсия (от 300 до 350 градусов по Фаренгейту). Плотность урана Уран очень плотный. При плотности около 19 граммов на кубический сантиметр он в 1,6 раза плотнее свинца. Плотность увеличивает вес. Например, в то время как галлон молока весит около 8 фунтов, контейнер с галлоном урана будет весить около 150 фунтов. Урановое стекло Уран используется для окрашивания стекла уже почти 2 тысячелетия. Недалеко от Неаполя в Италии был найден предмет из стекла цвета урана, датированный примерно 79 годом нашей эры. Оксид урана, добавленный к стеклу, придает стеклу оттенок от желтого до зеленоватого. Пропорции изотопов урана Встречающийся в природе уран на 99,2745% состоит из урана-238, из них уран-235 (изотоп, производящий энергию) составляет около 0,720%, а уран-234 составляет менее 0,0055%. Температура плавления урана Уран кипит при температуре около 3818 градусов по Цельсию (около 6904 градусов по Фаренгейту). Урановое ядро ​​ Атом урана-238 имеет в ядре 92 протона и 146 нейтронов. Объем DOE DUF 6 Инвентаризация Уран из запасов Департамента DUF 6 , если превратить его в металл, образует куб со стороной около 30 метров (около 95 футов) с каждой стороны. Объем DOE DUF 6 Инвентаризация Если преобразовать в металлический уран, весь уран в Национальном запасе DUF 6 покроет футбольное поле на глубину около 15 футов. Чтобы весить столько же, на том же поле потребовалась бы вода высотой почти 290 футов! Вес DOE DUF 6 Инвентаризация 704 000 метрических тонн гексафторида урана в запасах Департамента составляют более 1,5 МИЛЛИАРДА фунтов! Для сравнения, Великая пирамида Египта весит более 10 миллиардов фунтов. Вес DOE DUF 6 Инвентаризация 704 000 метрических тонн DUF 6 содержат около 476 000 метрических тонн урана и 228 000 метрических тонн фтора. По-английски это означает более 1 миллиарда фунтов урана и более 500 миллионов фунтов фтора! Вес урана Галлон молока весит около 8 фунтов. Кусок металлического урана размером с молочный кувшин весит более 150 фунтов! Мировое производство урана Мировое производство урана в 2001 г. составило 35 767 метрических тонн или 78,9 млн фунтов. Мировое производство ядерной энергии Во всем мире насчитывается 441 атомная электростанция, которые производят около 16 процентов мировой электроэнергии.

Периодическая таблица элементов: Лос-Аламосская национальная лаборатория

Вернуться к списку элементов

Оксиды урана(VI) или «желтый кек» являются промежуточным этапом переработки урановых руд. (любезно предоставлено www.chemcases.com)

Атомный номер:	92	Атомный радиус:	240 часов (Ван-дер-Ваальс)
Атомный символ:	У	Температура плавления:	1133 °С
Атомный вес:	238	Точка кипения:	4131 °С
Электронная конфигурация:	[Rn]7s 2 5f 3 6d 1	Степени окисления:	6, 5, 4, 3, [2] 2, 1

История

Использование урана в его естественной форме оксида восходит к 79 г. н.э., когда он использовался в качестве желтого красителя в керамической глазури. Желтое стекло с 1% оксидом урана было найдено на древнеримской вилле недалеко от Неаполя, Италия. В позднем средневековье настуран добывали из серебряных рудников и использовали в качестве красителя в стекольной промышленности. Идентификация урана как элемента обычно приписывается Мартину Х. Клапроту. Во время экспериментов с настураном в 1789 г., он пришел к выводу, что он содержит новый элемент, который он назвал в честь недавно открытой планеты Уран (названной в честь греческого бога неба или неба). На самом деле Клапрот определил не чистый элемент, а оксид урана. Чистый металл был впервые выделен в 1841 году Эженом-Мельхиором Пелиго, который восстановил безводный тетрахлорид урана металлическим калием.

В 1896 году Антуан Х. Беккерель обнаружил, что уран излучает невидимый свет или лучи; это была радиоактивность. В 1934 году исследования Энрико Ферми и других в конечном итоге привели к использованию деления урана в первом ядерном оружии, примененном на войне, а затем в мирном использовании урана в качестве топлива для производства ядерной энергии. Последовавшая за этим гонка вооружений во время холодной войны между Соединенными Штатами и Советским Союзом произвела десятки тысяч единиц ядерного оружия, в которых использовался металлический уран и плутоний-239, полученный из урана.. Безопасность этого оружия и его расщепляющихся материалов после распада Советского Союза в 1991 году вызывает постоянную озабоченность.

В 1972 году французский физик Франсис Перрен обнаружил древние и уже не действующие доисторические природные ядерные реакторы деления в залежах урановой руды на руднике Окло в Габоне, Западная Африка, известные под общим названием реакторы ископаемых Окло. Месторождению руды 1,7 миллиарда лет; в то время уран-235 составлял около 3% всего урана на Земле (сегодня 0,72%). Это достаточно высоко, чтобы позволить произойти устойчивой цепной реакции ядерного деления, при условии, что существуют другие поддерживающие геологические условия.

Изотопы

Уран слаборадиоактивен, поскольку все встречающиеся в природе ( или первичные ) изотопы урана ( ²³⁸ U , ²³⁵ U и ²³⁴ U ) нестабильны, с периодом полураспада от 00 до 92 лет. 4,5 миллиарда лет. Известно 27 изотопов урана с атомным весом 217–219, 222–240 и 242 с периодом полураспада от миллиардов лет до нескольких наносекунд. Встречающийся в природе уран состоит из трех основных изотопов: ²³⁸ U (обилие 99,28 %), ²³⁵ U (0,71 %) и ²³⁴ U (0,0054 %). (Министерство энергетики США приняло значение 0,711 в качестве официального процентного содержания ²³⁵ U в природном уране.) Все три изотопа радиоактивны, с небольшой вероятностью спонтанного деления, но преимущественно распадаются с альфа-излучением. Период полураспада урана-238 составляет около 4,47 миллиарда лет, а урана-235 — 704 миллиона лет, что делает их полезными для определения возраста Земли. Это также предполагает, что половина урана, существовавшего с момента образования Земли, распалась на другие радиоактивные элементы и, в конечном итоге, на стабильные элементы. Считается, что большая часть внутреннего тепла Земли связана с распадом радиоизотопов урана и тория.

Уран-238 является излучателем α-частиц (иногда он подвергается спонтанному делению), распадаясь в «урановой серии» ядерного распада, состоящей из 18 членов, каждый из которых в конечном итоге распадается на свинец-206 под действием различных разные пути распада. Ряд распада ²³⁵ U, который называется актиниевым рядом, состоит из 15 членов, каждый из которых в конечном итоге распадается на свинец-207. Постоянные скорости распада в этих рядах распада делают сравнение отношений родительских и дочерних элементов полезным при радиометрическом датировании. Уран-234 является членом «урановой серии» и распадается до свинца-206 через серию относительно короткоживущих изотопов. Уран-233 производится из тория-232 с помощью нейтронной бомбардировки, обычно в ядерном реакторе, и 233U также делящийся. Его ряд распада заканчивается таллием-205.

Источники

Уран — самый тяжелый природный элемент, доступный в больших количествах. Более тяжелые «трансурановые» элементы либо созданы человеком, либо существуют только в следовых количествах в месторождениях урановой руды как продукты активации. Уран встречается в природе в низких концентрациях, составляющих несколько частей на миллион, в почве, горных породах и воде, и в промышленных масштабах его извлекают из урансодержащих минералов. Уран, не такой редкий, как считалось раньше, теперь считается более распространенным, чем ртуть, сурьма, серебро или кадмий, и примерно таким же распространенным, как молибден или мышьяк. Он встречается во многих природных минералах, таких как настуран, уранинит, карнотит, аутунит, уранофан и тобернит. Он также встречается в фосфатных породах, лигните, монацитовых песках и извлекается из этих источников в коммерческих целях. Министерство энергетики США закупает уран в приемлемой форме U 9.0014 3 O ₈ концентраты. Эта программа стимулирования значительно увеличила известные запасы урана.

Свойства

Чистый уран представляет собой серебристо-белый слаборадиоактивный металл, который тверже большинства элементов. Он ковкий, пластичный, слегка парамагнитный, сильно электроположительный и является плохим проводником электричества. Металлический уран имеет очень высокую плотность, примерно на 70% плотнее свинца, но немного менее плотный, чем золото. Металлический уран находится в трех кристаллографических модификациях: альфа —> (688°С) —> бета —> (776°С) —> гамма. Уран пирофорен в тонкодисперсном состоянии. Он немного мягче стали и подвергается воздействию холодной воды в мелкодисперсном состоянии. На воздухе металлический уран покрывается слоем оксида. Кислоты растворяют металл, образуя степень окисления +3, которая быстро окисляется водой и воздухом с образованием более высоких степеней окисления. Металлический уран не подвержен действию щелочей. Металлический уран можно получить восстановлением галогенидов урана щелочными или щелочноземельными металлами или восстановлением оксидов урана кальцием, алюминием или углеродом при высоких температурах. Металл также может быть получен электролизом КУФ-9.0014 5 или UF ₄ , растворенные в смеси расплавленных солей CaCl ₂ и NaCl. Уран высокой чистоты можно получить термическим разложением галогенидов урана на горячей нити.

Металлический уран реагирует почти со всеми неметаллическими элементами и их соединениями, при этом реакционная способность увеличивается с повышением температуры. Соляная и азотная кислоты растворяют уран, но неокисляющие кислоты, кроме соляной кислоты, очень медленно атакуют этот элемент. В тонко измельченном виде может вступать в реакцию с холодной водой. На воздухе металлический уран окисляется и покрывается темным слоем оксида урана. Уран образует множество сплавов и соединений, наиболее важными степенями окисления которых являются уран (IV) и уран (VI), а их два соответствующих оксида представляют собой, соответственно, диоксид урана, UO ₂ и триоксид урана, UO ₃ . Помимо оксидов, другие важные соединения урана включают фториды, хлориды, бромиды, йодиды, карбонаты, гидриды, карбиды, нитриды, фосфаты и т. д. При комнатной температуре гексафторид урана, UF ₆ , имеет высокое давление паров, что делает его полезным. в процессе газовой диффузии, используемом для отделения редкого урана-235 от обычного изотопа урана-238. Гидриды, нитриды и карбиды урана представляют собой относительно инертные полуметаллические соединения, которые минимально растворимы в кислотах и ​​используются в качестве стабильных топливных таблеток в технологии ядерных энергетических реакторов.

Уран существует в водных растворах в степенях окисления +3, +4, +5 и +6. Степень окисления +6, так как ион UO ₂ ²⁺ (желтого цвета) является наиболее стабильным состоянием в растворе. Уран в состоянии +5 в виде иона UO ₂₊ бесцветен, весьма нестабилен и диспропорционирует (реагирует сам с собой) с образованием состояний +6 и +4. Состояние +4 (зеленый) достаточно стабильно в растворе, но состояние +3 (темно-зеленый или темно-красный в зависимости от источника освещения — дневной свет против люминесцентного ) нестабилен и легко окисляется до +4. Состояние +4 в растворах с почти нейтральным рН легко гидролизуется с образованием осадка оксигидроксида черного цвета.

Применение

Уран использовался в качестве красителей для керамической глазури и стекла в Древнем Риме и в Средние века, придавая ему оттенки от оранжево-красного до лимонно-желтого. Совсем недавно он использовался в качестве апельсиновой глазури в современной посуде, но позже его производство было прекращено по состоянию здоровья. Многие современные виды использования урана используют его уникальные ядерные свойства. Уран-235 отличается тем, что является единственным встречающимся в природе делящимся изотопом. Это означает, что он может быть расщеплен на два или три фрагмента (продукта деления) тепловыми нейтронами. Уран-238 расщепляется быстрыми нейтронами и имеет плодородный , что означает, что он может быть преобразован в делящийся плутоний-239 в ядерном реакторе. Другой делящийся изотоп, уран-233, может быть получен из природного тория и также имеет важное значение в ядерных технологиях. В то время как уран-238 имеет небольшую вероятность спонтанного деления или даже индуцированного деления быстрыми нейтронами, уран-235 и, в меньшей степени, уран-233 имеют гораздо более высокое сечение деления для медленных нейтронов. В достаточной концентрации эти изотопы поддерживают устойчивую цепную ядерную реакцию.

Это вырабатывает тепло в ядерных энергетических реакторах и производит расщепляющийся материал для ядерного оружия. Эта ядерная конверсия может быть осуществлена ​​в реакторах-размножителях, где можно произвести больше нового расщепляющегося материала, чем расщепляющегося материала, используемого для поддержания цепной реакции. Обедненный уран ( ²³⁸ U) (обедненный ураном-235) используется для пробития баллистической брони и в качестве брони.

Уран-238 не делящийся, но воспроизводящий изотоп, потому что после нейтронной активации он может производить плутоний-239, другой делящийся изотоп. Действительно, ядро ​​ ²³⁸ U может поглотить один нейтрон с образованием радиоактивного изотопа урана-239. ²³⁹ U распадается путем бета-излучения на нептуний-239, также являющийся бета-излучателем, который, в свою очередь, в течение нескольких дней распадается на плутоний-239.. ²³⁹ Pu использовался в качестве делящегося материала в первой атомной бомбе, взорванной в ходе «испытания Тринити» 15 июля 1945 года в Нью-Мексико.

Уран-235 имеет еще большее значение, поскольку он является ключом к использованию урана. ²³⁵ U, хотя и встречается в природном уране в количестве всего 0,71%, настолько расщепляется медленными нейтронами, что самоподдерживающаяся цепная реакция деления может быть осуществлена ​​в реакторе, построенном из природного урана и подходящего замедлителя, такого как тяжелый вода или графит, отдельно.

Уран-235 при желании можно концентрировать газодиффузионным и другими физическими процессами и использовать непосредственно в качестве ядерного топлива вместо природного урана или использовать в качестве взрывчатого вещества.

Природный уран, слегка обогащенный ²³⁵ U на небольшой процент, используется в качестве топлива для ядерных энергетических реакторов для выработки электроэнергии. Природный торий можно облучить нейтронами с образованием важного изотопа ²³³ U следующим образом: ²³² Th( n , гамма) —> ²³³ Th(бета) —> ²³³ Па(бета) —> ²³³ U. Торий сам по себе не расщепляется, ²³³ U расщепляется и, таким образом, может использоваться в качестве ядерного топлива. Один фунт полностью расщепленного урана имеет топливную ценность более 1500 тонн угля.

Использование ядерного топлива для выработки электроэнергии, производства изотопов в мирных целях и взрывчатых веществ хорошо известно. Уран в США контролируется Комиссией по ядерному регулированию США. Находятся новые применения для обедненного урана, то есть урана с процентным содержанием ²³⁵ U снижен примерно до 0,2%. Уран используется в инерциальных устройствах наведения, в гирокомпасах, в качестве противовесов для рулевых поверхностей самолетов, в качестве балласта для боеголовок ракет и в качестве экранирующего материала. Металлический уран используется в качестве рентгеновских мишеней для получения высокоэнергетического рентгеновского излучения; нитрат когда-то использовался в качестве фотографического тонера, а ацетат когда-то использовался в аналитической химии.