日本的鈾怎麼得到的

⑴ 是怎樣從海水中提鈾的

世界上研究和開發海水提鈾技術最早的國家是英國，第二次世界大戰結束後不久，英國就從事這項工作，先後提出了用離子交換樹脂及吸附法從海水中提鈾方案，這些都是在實驗室內進行的研究。日本在1984年建成了年產10kg鈾的海水提鈾模擬廠，這是世界上第1個海水提鈾工廠。目前，美國、德國、法國等20多個國家，都相繼進行海水提鈾研究開發工作，提取方法主要有起泡分離法、生物富集法、吸附法。

起泡分離法是將起泡劑加入海水中，再用動力鼓氣使海水起泡，起泡的物質與鈾發生化學作用，海水中的鈾就聚集在氣泡上，於是把鈾從海水中提取出來了。這種方法鈾的提取率達80％～90％，是近幾年新發展的方法，目前只限於實驗室內使用，而在工程上很難實現。

生物富集法是把經過篩選和專門培養的海藻放在海水中進行富集鈾的方法。在海洋中有些藻類富集鈾的能力很強，集鈾的濃度比海水高1萬倍，其含量達150mg／L，接近或超過陸上低品位鈾礦的含鈾量。日本研究出一種小球藻，其自然繁殖快、富集鈾量大、提取成本低，很有發展前途，在工程上是可以實現的。目前，德國也正在籌建中試生產工廠。

吸附法是最有希望的一種方法，吸鈾量較高。迄今，已研製出百種吸附劑，經常採用的有水合氧化鈦、鹼式碳酸鋅、方鋁礦石、離子交換樹脂等，其中水合氧化鈦復合吸附劑是當前國際上海水提鈾研究開發中最主要的一種，它每克可吸收500～600μg鈾，甚至高達1000μg以上。海水如何通過吸附床，是海水提鈾實現工業化生產的關鍵。為此，科學家們提出了一些吸附劑與海水接觸的方案，其中較著名的有泵柱式、海流式和潮汐湖式。

泵柱式是把吸附劑裝入吸附柱中，用水泵把海水連續不斷地通入吸附柱，以使吸附劑與海水接觸。這種方法適於在實驗室或試驗工廠使用，其主要缺點是因海水流動阻力大，致使耗能大。

海流式是把裝有吸附劑的吸附床放在有海流的地方，藉助海流自然流經吸附床而使吸附劑與海水接觸。這種方法需要把裝置放在離岸較遠的海流流速大的海域，還要考慮防災技術，因而投資昂貴。

潮汐湖式是把載有吸附劑的吸附床置於有潮汐漲落的上湖和下湖之間，在漲潮時把上湖水門打開讓海水流進，當海水由上湖經吸附床流向下湖時，吸附劑與海水接觸吸附鈾，落潮時下湖水門打開，使接觸過吸附劑的海水流走。這種方案由於問題較多，至今還沒進行實驗。

我國的海水提鈾技術研究與開發始於1967年，至70年代末，對鈾吸附劑進行了大量篩選研究工作。採用鈦型吸附劑，每克可從海水中穩定地吸附鈾650μg；採用有機離子交換樹脂可穩定地吸附1000μg以上。已從海水中提取了數千克鈾化合物，在提鈾設備及研究方法上達到世界先進水平，其吸附劑的吸鈾率已超過英國。目前，海水提鈾研究與開發工作仍處於實驗室內的試驗階段，要達到工業化生產水平，還必須解決吸附劑工業化基本參數的測定、總體工程和吸附工程設計，以及整個工程自動控制等技術問題。

⑵ 濃縮鈾 是怎樣提煉的呢

鈾是存在於自然界中的一種稀有化學元素，具有放射性。根據國際原子能機構的定義，豐度為3%的鈾235為核電站發電用低濃縮鈾，鈾235豐度大於80%的鈾為高濃縮鈾，其中豐度大於90%的稱為武器級高濃縮鈾，主要用於製造核武器。

提純濃縮鈾含量的技術比較復雜，因為元素的各種同位素，如同“孿生姐妹”，無論在物理性質和化學性質上都十分相似，採用通常的各種物理提純方法或者化學提純方法收效都甚微，代價卻很高。所有這些提純方法，它們的工藝過程都比較復雜，辦廠投資高，運轉過程中消耗的能量也高；而且產量低，生產出的鈾核燃料成本大。因此，科學家一直在找新提純方法。現在，激光科學工作者提出用激光進行提純，或許這種方法能夠大大地降低生產鈾燃料的成本。

⑶ 鈾是怎麼形成的

1、石油、煤炭是由地表生物經過地質運動深埋地下，在隔絕氧氣環境下，經過高溫高壓形成的。
2、大理石是海洋碳酸鹽沉積物（主要碳酸鈣和碳酸鎂）形成的沉寂岩，經過再次變質（地殼運動使岩層劇烈摩擦高溫形成，或岩漿侵入沉積層使沉積岩高溫）形成。
3、鑽石成分是碳，在地下經過相當高溫形成。
4、金屬礦藏多由岩漿岩和變質岩中。但居里夫人是從瀝青中提煉的鈾，而瀝青又是石油的副產品，和石油伴生。

⑷ 鈾是如何提取的

最重的天然元素鈾已經成為新能源的主角，那麼鈾又是怎樣提煉出來的呢？ 在居里夫婦發現鐳以後，由於鐳具有治療癌症的特殊功效，鐳的需要量不斷增加，因此許多國家開始從瀝青鈾礦中提煉鐳，而提煉過鐳的含鈾礦渣就堆在一邊，成了「廢料」。 然而，鈾核裂變現象發現後，鈾變成了最重要的元素之一。這些「廢料」也就成了「寶貝」。從此，鈾的開采工業大大地發展起來，並迅速地建立起了獨立完整的原子能工業體系。 鈾是一種帶有銀白色光澤的金屬，比銅稍軟，具有很好的延展性，很純的鈾能拉成直徑0.35毫米的細絲或展成厚度0.1毫米的薄箔。鈾的比重很大，與黃金差不多，每立方厘米約重19克，像接力棒那樣的一根鈾棒，竟有十來公斤重。 鈾的化學性質很活潑，易與大多數非金屬元素發生反應。塊狀的金屬鈾暴露在空氣中時，表面被氧化層覆蓋而失去光澤。粉末狀鈾於室溫下，在空氣中，甚至在水中就會自燃。美國用貧化鈾製造的一種高效的燃燒穿甲彈—「貧鈾彈」，能燒穿30厘米厚的裝甲鋼板，「貧鈾彈」利用的就是鈾極重而又易燃這兩種性質。 鈾元素在自然界的分布相當廣泛，地殼中鈾的平均含量約為百萬分之2.5，即平均每噸地殼物質中約含2.5克鈾，這比鎢、汞、金、銀等元素的含量還高。鈾在各種岩石中的含量很不均勻。例如在花崗岩中的含量就要高些，平均每噸含3.5克鈾。依此推算，一立方公里的花崗岩就會含有約一萬噸鈾。海水中鈾的濃度相當低，每噸海水平均只含3.3毫克鈾，但由於海水總量極大，且從水中提取有其方便之處，所以目前不少國家，特別是那些缺少鈾礦資源的國家，正在探索海水提鈾的方法。 由於鈾的化學性質很活潑，所以自然界不存在游離的金屬鈾，它總是以化合狀態存在著。已知的鈾礦物有一百七十多種，但具有工業開采價值的鈾礦只有二、三十種，其中最重要的有瀝青鈾礦(主要成分為八氧化三鈾)、品質鈾礦(二氧化鈾)、鈾石和鈾黑等。很多的鈾礦物都呈黃色、綠色或黃綠色。有些鈾礦物在紫外線下能發出強烈的熒光，我們還記得，正是鈾礦物(鈾化合物)這種發熒光的特性，才導致了放射性現象的發現。 雖然鈾元素的分布相當廣，但鈾礦床的分布卻很有限。國外鈾資源主要分布在美國、加拿大、南非、西南非、澳大利亞等國家和地區。據估計，國外已探明的工業儲量到1972年已超過一百萬噸。隨著勘探活動的廣泛和深入，鈾儲量今後肯定還會增加。我國鈾礦資源也十分豐富。 鈾礦是怎樣尋找的呢？鈾及其一系列衰變子體的放射性是存在鈾的最好標志。人的肉眼雖然看不見放射性，但是藉助於專門的儀器卻可以方便地把它探測出來。因此，鈾礦資源的普查和勘探幾乎都利用了鈾具有放射性這一特點：若發現某個地區岩石、土壤、水、甚至植物內放射性特別強，就說明那個地區可能有鈾礦存在。 鈾礦的開采與其它金屬礦床的開采並無多大的區別。但由於鈾礦石的品位一般很低(約千分之一)，而用作核燃料的最終產品的純度又要求很高(金屬鈾的純度要求在99．9％以上，雜質增多，會吸收中子而妨礙鏈式反應的進行)，所以鈾的冶煉不象普通金屬那樣簡單，而首先要採用「水冶工藝」，把礦石加工成含鈾60～70％的化學濃縮物（重鈾酸銨)，再作進一步的加工精製。 鈾水冶得到的化學濃縮物(重鈾酸氨)呈黃色，俗稱黃餅子，但它仍含有大量的雜質，不能直接應用，需要作進一步的純化。為此先用硝酸將重鈾酸銨溶解，得到硝酸鈾醯溶液。再用溶劑萃取法純化(一般用磷酸三丁酯作萃取劑)，以達到所要求的純度標准。 純化後的硝酸鈾醯溶液需經加熱脫硝，轉變成三氧化鈾，再還原成二氧化鈾。二氧化鈾是一種棕黑色粉末，很純的二氧化鈾本身就可以用作反應堆的核燃料。 為製取金屬鈾，需要先將二氧化鈾與無水氟化氫反應，得到四氟化鈾；最後用金屬鈣(或鎂)還原四氟化鈾，即得到最終產品金屬鈾。如欲製取六氟化鈾以進行鈾同位素分離，則可用氟氣與四氟化鈾反應。 至此，能作核燃料使用的金屬鈾和二氧化鈾都生產出來了，只要按要求製成一定尺寸和形狀的燃料棒或燃料塊(即燃料元件)，就可以投入反應堆使用了。但是對於鈾處理工藝來說，這還只是一半。 我們知道，核燃料鈾在反應堆中雖然要比化學燃料煤在鍋爐中使用的時間長得多，但是用過一段時間以後，總還是要把用過的核燃料從反應堆中卸出來，再換上一批新的核燃料。從反應維中卸出來的核燃料一般叫輻照燃料或「廢燃料」。燒剩下的煤渣一般都丟棄不要了，可這種不能再使用的廢燃料卻還大有用處呢！ 廢燃料之所以要從反應堆中卸出來，並不是因為裡面的裂變物質(鈾235)已全部耗盡，而是因為能大量吸收中子的裂變產物積累得太多，致使鏈式反應不能正常進行了。所以，廢燃料雖「廢」，但裡面仍有相當可觀的裂變物質沒有用掉，這是不能丟棄的，必須加以回收。而且在反應堆中，鈾238吸收中子，生成鈈239。鈈239是原子彈的重要裝葯，它就含在廢燃料中，這就使得用過的廢燃料甚至比沒有用過的燃料還寶貴。除此而外，反應堆運行期間，還生成其它很多種有用的放射性同位素，它們 蘑菇雲
也含在廢燃料中，也需要加以回收。 從原理上講，廢燃料的處理與天然鈾的生產並無多大差別。一般先把廢燃料溶解，再用溶劑萃取法把鈾、鈈和裂變產物相互分開，然後進行適當的純化和轉化。但實際上，廢燃料的處理是十分困難的。世界上很多國家都能生產天然鈾，很多國家都有反應堆，但是能處理廢燃料的國家卻並不多。 廢燃料的處理有三個特點：一是廢燃料具有極強的放射性，它們的處理必須有嚴密的防護設施，並實行遠距離操作；二是廢燃料中鈈含量很低而鈈又極貴重，所以要求處理過程的分離系數和回收率都很高；三是鈈能發生鏈式反應，因此必須採取嚴格的措施，防止臨界事故的發生。目前，廢燃料的處理大都採用自動化程度很高的磷酸三丁酯萃取流程。 我們看到，在鈾處理的工藝鏈中，相對於反應堆而言，鈾水冶工藝在反應堆之前進行，所以通常叫做前處理，廢燃料處理在反應堆之後進行，所以通常叫做後處理。而從鈾礦石加工開始的整個工藝過程，包括鈾同位素分離以及核燃料在反應堆中使用在內，一般總稱為核燃料循環。 從以上極為簡單的介紹就可以看出，鈾和鈈確是得之不易的。原子能工業猶如一條長長的巨龍，要最重的天然元素鈾做出轟轟烈烈的事業，得經過多少次加工和處理、分析和測量、計算和核對啊！原子能工業又猶如一座高高的金字塔，要製造一顆原子彈，就要使用一、二十公斤鈾235或鈈239；要生產一、二十公斤鈾235或鈈239，就要消耗十來噸天然鈾；要生產十來噸天然鈾就要加工近萬噸鈾礦石。我們贊賞核電站的雄姿，驚嘆原子彈的威力，可千萬不能忽視支撐這座金字塔塔尖的無數塊磚石啊！

⑸ 在海水中要怎樣提取鈾

世界上研究和開發海水提鈾技術最早的國家是英國，第二次世界大戰結束後不久，英國就從事這項工作，先後提出了用離子交換樹脂及吸附法從海水中提鈾方案，這些都是在實驗室內進行的研究。日本在1984年建成了年產10kg鈾的海水提鈾模擬廠，這是世界上第1個海水提鈾工廠。目前，美國、德國、法國等20多個國家，都相繼進行海水提鈾研究開發工作，提取方法主要有起泡分離法、生物富集法、吸附法。

起泡分離法是將起泡劑加入海水中，再用動力鼓氣使海水起泡，起泡的物質與鈾發生化學作用，海水中的鈾就聚集在氣泡上，於是把鈾從海水中提取出來了。這種方法鈾的提取率達80%～90%，是近幾年新發展的方法，目前只限於實驗室內使用，而在工程上很難實現。

生物富集法是把經過篩選和專門培養的海藻放在海水中進行富集鈾的方法。在海洋中有些藻類富集鈾的能力很強，集鈾的濃度比海水高1萬倍，其含量達150mg/L，接近或超過陸上低品位鈾礦的含鈾量。日本研究出一種小球藻，其自然繁殖快、富集鈾量大、提取成本低，很有發展前途，在工程上是可以實現的。目前，德國也正在籌建中試生產工廠。

吸附法是最有希望的一種方法，吸鈾量較高。迄今，已研製出百種吸附劑，經常採用的有水合氧化鈦、鹼式碳酸鋅、方鋁礦石、離子交換樹脂等，其中水合氧化鈦復合吸附劑是當前國際上海水提鈾研究開發中最主要的一種，它每克可吸收500～600μg鈾，甚至高達1000μg以上。海水如何通過吸附床，是海水提鈾實現工業化生產的關鍵。

⑹ 海水提鈾的開發歷史

從20世紀60年代開始，日本、美國、法國等國家從事海水提鈾的研究和試驗。中國則在20世紀70年代初開始研究海水提鈾。
日本是世界上第一個開發海水鈾源的國家。日本是一個貧鈾國，鈾埋藏量僅有8000噸，因此日本把目光瞄向海洋。從1960年起，日本加快研究從海水中提取鈾的方法。1971年，日本試驗成功了一種新的吸附劑。除了氫氧化鈦之外，這種吸附劑還包括有活性碳。這種新型吸附劑1克可以得到1毫克鈾，因而用它從海水中提取鈾遠比從一般礦石提取鈾的成本要低得多。為此，日本已於1986年4月在香川縣建成了年產10千克鈾的海水提取廠。同時已制定了進一步建造工業規模的海水提鈾工廠的計劃，預計到2000年前年產鈾達1000噸。
截止到2012年8月，科學家在海水提鈾方面不斷取得進步，正快速朝著將海洋變成鈾庫的道路前進，從海水中提取鈾距離具有經濟可行性更近一步。鈾提取技術的進步能夠將成本降低近一半，即提取1磅（約合0.45公斤）鈾的成本從大約560美元降至300美元。這種鈾獲取方式能夠確保核能發電的未來。

⑺ 鈾是什麼東西提煉的

鈾是鈾礦物提煉的。

鈾（Uranium)是原子序數為92的元素，其元素符號是U，是自然界中能夠找到的最重元素。在自然界中存在三種同位素，均帶有放射性，擁有非常長的半衰期（數十萬年～45億年）。

鈾廣泛存在於地殼和海水中。海水中鈾的濃度為3×10-7%，地殼豐度為2.3×10-4%，但在地殼中很分散 。

鈾礦物按成因可分為原生鈾礦和次生鈾礦兩大類。除瀝青鈾礦外，原生鈾礦均存在於偉晶岩中，原生礦物經風化和熱液作用易轉變成各種次生礦物。鈾礦的成因、產狀、含鈾量及伴生礦物和圍岩均會影響到鈾礦的加工工藝 。已發現的鈾礦物和含鈾礦物約有500多種。其中常見並具有工業實用價值的僅二三十種。下表所列為重要的鈾礦物 。

鈾（yóu）英文名Uranium，得名於天王星的名字「Uranus」。1789年M.H.克拉普羅特（Martin Heinrich Klaproth）首先從瀝青鈾礦中發現了「鈾」，就用1781年新發現的一個行星——天王星命名它為uranium，元素符號定為U。

但1841年E.M.佩利若（Eugene-Melchior Peligot）證明該物質系二氧化鈾，隨後用鉀還原UCl4制備了金屬鈾。1896年A.H.貝可勒爾（Antoine Henri Becquerel）發現了鈾的放射性現象。那時對鈾的研究屬純理論性的，鈾化合物只用於玻璃和陶瓷的著色。

鈾能與多種金屬生成金屬間化合物。鈾具有化學性質活潑、各向異性結構和機械性能較差等缺陷。鈾合金的某些性質優於金屬鈾，這在核燃料元件製造中相當重要。添加適量的其他金屬，如鈮、鉻、鉬或鋯能改善鈾的熱導率、晶體結構及金相結構、熱處理特性、輻照穩定性和耐蝕性等 。

⑻ 怎樣在海水中提取鈾

鈾——核武器的原料，陸地上可供開採的總共不過100萬噸。於是，人們將目光移向了海洋。

海水裡，鈾的濃度雖然不高，每升海水只有3.3微克，但海洋無比巨大，海水又多，所以海洋里的鈾總量相當可觀，達45億噸，相當於陸地鈾儲量的4500倍。

體積微小的一塊鈾，可以釋放出巨大的能量

英國是最早從事海水提鈾研究的國家，日本是第一個建造海水提鈾工廠的國家。目前，世界上已有美、俄、德等近20個國家進行海水提鈾研究，但至今還沒有一個國家能夠進行大規模提鈾生產。

究其原因，主要還是技術難題和成本過高。盡管海水含鈾總量高達45億噸，但濃度極低。要想得到3千克鈾，就要處理100萬噸海水才行。處理如此巨量的海水，給提鈾生產提出了很多技術難題。據目前提鈾水平核算，成本是陸地貧鈾礦提煉成本的6倍。

盡管如此，具有聰明才智的人類，還是加快了海水提鈾研究試驗的步伐。現在最有希望的一種方法是「吸附法」，即用吸附劑吸附鈾。相信不久的一天，海水提鈾工業化生產定能實現。

⑼ 海水提鈾技術是怎樣提取的

海水提鈾是從海水中提取原子能工業鈾原料的技術。海水中鈾的蘊藏量約45億噸，是陸地上已探明的鈾礦儲量的2000倍，但是濃度極低。所以海水提鈾成本比陸地貧鈾礦提煉成本高6倍。從20世紀60年代開始，日本、美國、法國等國家從事海水提鈾的研究和試驗，一般採用三種方法：

（1）吸附法：使用水合氧化鈦、鹼式碳酸鋅、方鉛礦石和離子交換樹脂等吸附劑吸附海水中微量的鈾；

（2）生物富集法：使用專門培養的海藻富集海水中微量的鈾。據試驗，某些海藻鈾的富集能力很大，其鈾含量甚至超過低品位鈾礦的含鈾量；

（3）起泡分離法：在海水中加入一定量的鈾捕集劑?如氫氧化鐵等，然後通氣鼓泡，分離海水中的鈾）。

日本是世界上第一個開發海水鈾源的國家。日本是一個貧鈾國，鈾埋藏量僅有8 000噸，因此日本把目光瞄向海洋。從1960年起，日本加快研究從海水中提取鈾的方法。1971年，日本試驗成功了一種新的吸附劑。除了氫氧化鈦之外，這種吸附劑還包括有活性碳。日本已於1986年4月在香川縣建成了年產10千克鈾的海水提取廠。日本還制定了進一步建造工業規模的海水提鈾工廠的計劃，到2000年前年產鈾達1 000噸。

⑽ 鈾是誰發現的

鈾是1789年由馬丁·海因里希·克拉普羅特發現的。鈾化合物早期用於瓷器的著色，在核裂變現象被發現後用作為核燃料。

鈾是緻密而有延展性的銀白色放射性金屬。鈾在接近絕對零度時有超導性，有延展性。鈾的化學性質活潑，能和所有的非金屬作用，能與多種金屬形成合金。空氣中易氧化，生成一層發暗的氧化膜，能與酸作用，與U-234、U-235、U-238混合體存在於鈾礦中。少量存在於獨居石等稀土礦石中。鈾最初只用做玻璃著色或陶瓷釉料，1938年發現鈾核裂變後，開始成為主要的核原料。

最簡單的原子彈採用的是槍式結構。兩塊均小於臨界質量的鈾塊，相隔一定的距離，不會引起爆炸，當它們合在一起時，就大於臨界質量，立刻發生爆炸。但是若將它們慢慢地合在一起，那麼鏈式反應剛開始不久，所產生的能量就足以將它們本身吹散，而使鏈式反應停息，原子彈的爆炸威力和核裝葯的利用率就很小，這與反應堆超臨界事故爆炸時的情況有些相似。因此關鍵問題是要使它們能夠極迅速地合在一起。

二戰後期，美國人投擲在日本廣島的「小男孩」原子彈，就是槍式結構。

處於低臨界的球形鈈，被放置在空心的球狀炸葯內。周圍接上同時起爆的雷管。雷管接通起爆後，產生強大的內推壓力，擠壓球形鈈。當鈈的密度增加至超臨界狀況，引發起核子連鎖反應，造成核爆。這就是內爆式鈈彈。

1945年7月16日新墨西哥州試爆了一枚稱為「小玩意」的原子彈，採用的就是這種結構。結果試驗非常成功，得到的當量達二萬公噸，比原先預計高出二至四倍。

核反應堆模型