Уран — это не просто 92-я клетка в таблице Менделеева, которую мы все старательно учили, но никто не понимал, зачем она нужна. Это металл, который умудряется одновременно быть серо-скучным на вид и взрывоопасно-интересным по сути. Он плотнее свинца почти в два раза, он греет атомные станции, красит стаканы в салатовый и до сих пор пугает людей до мурашек. И главный вопрос, который хотя бы раз в жизни задавал себе каждый нормальный человек: а можно ли взять его в руки и не откинуть коньки сразу после этого?
Спойлер: можно. Но есть нюансы, и нюансы эти — размером с консервную банку, которая весит как гантеля, которую ты стесняешься поднимать в зале
Что такое уран и с чем его едят (спойлер: лучше не есть)
Уран — штука древняя. Настолько древняя, что появился он задолго до Земли, синтезировался в ядрах умирающих звезд и прилетел к нам уже готовым, завернутым в космическую пыль. В природе он не валяется под ногами арбузами, но в земной коре его полно — больше, чем сурьмы, ртути или серебра.
Выглядит уран как обычный металл. Ну, как обычный… Серебристо-серый, чуть блестит, на воздухе покрывается оксидной пленкой, тускнеет. Если отлить из него чушку — ну чушка и чушка, положишь на полку, не отличишь от чугуна. Но только до тех пор, пока не узнаешь, что внутри этой «болванки» спит энергия, способная сравнять с землей небольшой город.
В природе уран существует в трех лицах, и это не раздвоение личности, а изотопы:
- Уран-238 — главный толстяк, его 99% от всего урана на планете. Живет почти вечность (4,5 миллиарда лет), ленивый, в реакцию не лезет, но если разозлить — мало не покажется
- Уран-235 — редкий гость, всего 0,7%. Именно он умеет взрываться, греться и делать атомную магию
- Уран-234 — вообще пыль, меньше 0,006%, на него даже внимания обращать не будем
И вот представь: чтобы отделить 0,7% взрывоопасного от 99% спокойного, люди строили целые города, центрифуги и газодиффузионные заводы. Потому что без этого не работают ни бомбы, ни атомные станции
Плотность, от которой свинец нервно курит в сторонке
Знаешь, чем уран круче свинца? Он тяжелее. Настолько, что кусок размером с обычную банку кока-колы (ну ладно, консервную банку, не надувай щеки) весит около 7 килограммов.
Это не опечатка. Семь килограммов металла, который влезает в ладонь.
*Плотность урана — 19,1 г/см³*
*Свинца — 11,34 г/см³*
*Золота — 19,3 г/см³*
*Вольфрама — 19,3 г/см³*
То есть уран практически не уступает золоту по тяжести, но при этом стоит копейки и не блестит. Его даже подделывать никто не пытается — не выгодно. Хотя цвет похож, если не присматриваться.
Если когда-нибудь будешь в музее и увидишь урановую чушку — попроси поднять. Рука уйдет в пол, честное слово
Военная промышленность: куда без неё
Тут без сюрпризов. Уран любят военные, и не только за способность превращать города в пыль. У него есть одно скучное, но смертельно эффективное свойство: он очень тяжелый и очень твердый.
Бронебойные сердечники
Когда снаряд летит в танк, ему нужно не просто долететь, а пробить метры стали, керамики и композитов. Обычная сталь для этого подходит плохо — она слишком мягкая. А урановый сплав — идеально.
- Уран самозатачивается при ударе (не тупится, а становится острее)
- Уран пирофорен — при ударе он загорается, создавая температуру в тысячи градусов
- Уран тяжелый, а значит, сохраняет кинетическую энергию лучше стали
Снаряд с урановым сердечником просто прошивает броню насквозь, а внутри уже горит все, что может гореть. Красивое, страшное зрелище.
Танковая броня
Некоторые танки (например, американский «Абрамс») имеют урановые вставки в броне. Не целиком из урана, конечно — это было бы слишком тяжело и дорого. Но слоеный пирог из стали, урана и керамики дает такую защиту, что обычные кумулятивные снаряды отскакивают как горох.
Сделать танк полностью урановым? Можно. Но он утонет в первом же болоте, и его не потянет ни один двигатель
Контейнеры для радиоактивных отходов
Парадокс: уран защищает от радиации. Точнее, от радиации, которую сам же и создает. Контейнеры для перевозки отработанного ядерного топлива часто облицовывают ураном — он отлично гасит гамма-излучение и при этом прочный, как черт.
Ядерное оружие
А вот тут история пошла по драматическому сценарию. Сначала, в 45-м, уран-235 был звездой. «Малыш», сброшенный на Хиросиму, работал именно на уране. Но потом выяснилось, что плутоний-239 настругать проще (в реакторах, из того же урана), и бомбы становятся мощнее при меньших размерах.
Сейчас урановые бомбы — редкость. Но уран остается сырьем для наработки плутония. Так что без него никуда.
Гражданская промышленность: свет, стекло и геология
Атомная энергетика
Самый очевидный и полезный дедушка. Один килограмм урана-235 дает энергии столько же, сколько 1,5 миллиона килограммов угля. При этом не коптит небо, не плюется сажей и не требует вагонов, составов и шахтеров с запыленными легкими.
Правда, потом остается отработанное топливо, которое надо куда-то девать на ближайшие сто тысяч лет. Но это уже другая история.
В реакторах работает обогащенный уран — тот самый, где долю урана-235 подняли с природных 0,7% до 3–5%. Дальше начинается военная тема, гражданским туда не надо.
Урановое стекло
Самое красивое применение. В 19 веке додумались добавлять оксид урана в стекольную шихту, и стекло становилось прозрачно-зеленым, с легким салатовым отливом. Но главное — оно флуоресцировало в ультрафиолете!
Сейчас такие стаканчики, вазочки и тарелочки коллекционируют. Радиационный фон от них есть, но слабый — если не спать в обнимку с сервизом, ничего не будет. Хотя в 40-х годах производство свернули: народ запаниковал.
Урановая посуда — отличный способ почувствовать себя стилягой и атомщиком одновременно
Датирование горных пород
Уран — это часы планеты. Зная, сколько урана-238 распалось в свинец-206, геологи вычисляют возраст самых древних пород. Так узнали, что Земле примерно 4,5 миллиарда лет, а первая кора застыла намного позже.
Метод работает только для магматических пород, с осадочными сложнее — там песок мог перемываться миллион раз
Кто и где добывает главный металл цивилизации
Распределение урановых месторождений — это не геология, это чистая политика. Потому что уран есть везде, но не везде его выгодно тащить из земли.
Топ-6 стран-добытчиков 2024–2025:
- Казахстан — 39%. Мировой король. Степь, центрифуги, тишина. Добывают дешево, продают дорого
- Канада — 22%. Богатейшие руды, рудники-гиганты. Провинция Саскачеван рулит
- Австралия — 10%. Лежит, копает, продает. Экологи ругаются, но без урана Европе крышка
- Намибия — 7,1%. Африка проснулась. Пустыня, солнце, китайские инвестиции
- Нигер — 5,8%. Раньше кормил Францию, теперь политический шторм, но руда идет
- Россия — 4,9%. Своих месторождений хватает, плюс Казахстан — свой рынок
Вся эта компания добывает примерно 60–70 тысяч тонн в год. Этого хватает, чтобы закрыть потребности АЭС и не спровоцировать Третью мировую. Пока хватает.
Самый страшный вопрос: а потрогать можно
Ладно, хватит геополитики. Ты ведь зачем сюда пришел? Узнать, умрешь ты или нет, если возьмешь уран голыми руками.
Отвечаю сразу и навсегда.
Если это целый, плотный, не пылящий кусок обедненного урана (а 99% урана в мире — именно такой) — ничего не будет.
Вообще ничего.
Ни зелёного свечения. Ни отвалившихся пальцев. Ни суперсилы. Просто тяжелый, чуть теплый (он действительно чуть теплее окружающей среды — радиоактивный распад греет) металл. Похож на нержавейку, только очень тяжелый.
Руки помой, конечно, после любого металла. Но не потому, что уран — яд, а потому что руки пачкаются
Почему уран-238 не опасен на ощупь
Уран-238 живет так долго (4,5 миллиарда лет), что распадается буквально по одному атому в год на кубометр. Это не взрыв, не фонтан радиации, это очень ленивый, сонный распад.
И тип распада — альфа-частицы.
Альфа-частица — это ядро гелия. Два протона, два нейтрона. Тяжелая, здоровая, но тупая. Она летит и тормозится обо всё:
- Лист бумаги останавливает альфу на раз
- Слой кожи — тем более
- Воздух — через пару сантиметров она уже ватная
Пока уран лежит в руке, альфа-частицы с поверхности упираются в твои ороговевшие клетки и встают как вкопанные. До живых тканей они не доходят.
Ты получаешь больше радиации от банана (да, бананы радиоактивны, там калий-40), чем от того, что подержал урановую чушку пять минут
А вот когда становится страшно
Уран опасен не как «радиоактивный металл», а как тяжелый металл-токсикант. Как свинец, как ртуть, как кадмий.
Если ты надышишься урановой пылью, она осядет в легких. Будет облучать альфой живые ткани в упор. И лечить это будет очень трудно.
Если ты проглотишь оксид урана, он всосется в кровь, отложится в костях, почках, печени. И будет сидеть там годами, долбя альфой костный мозг.
Поэтому на заводах, где точат, режут и плавят уран, стоят мощнейшие вытяжки, люди ходят в респираторах и перчатках, а воздух прогоняют через фильтры.
Цельный кусок — безопасен. Пыль — убийца.
А что с обогащенным ураном
Уран-235 живет 700 миллионов лет. Тоже долго, тоже лениво, тоже альфа-распад. Если взять в руки кусок обогащенного урана (не оружейного, а 3–5%), ты даже не почувствуешь разницы. Тяжелый, блестящий, спокойный.
Оружейный уран (выше 85%) — это другая история. Но ты его в руки не получишь, даже не мечтай. Во-первых, его мало. Во-вторых, охрана не дремлет. В-третьих, критическая масса — штука коварная. Два куска рядом могут дать вспышку. Но это уже не про «потрогать», это про «собрать ядерную бомбу на столе».
Мы едим уран каждый день и даже не знаем
Самый взрывной факт напоследок.
Ты съедаешь примерно 1,1 микрограмма урана в день.
Просто с едой.
Уран есть в земной коре, он вымывается грунтовыми водами, попадает в растения, потом в мясо животных, потом в твой организм. Ничего не поделать.
Организм за миллионы лет эволюции научился с этим жить. Большая часть урана проходит транзитом, не всасываясь.
Так что если ты боишься взять в руки урановую болванку — учти: ты уже носишь его внутри. Мало, но носишь.
Техногенный уран vs природный
Вреден не сам уран, а его концентрация и форма.
Природный уран в граните, в воде, в почве — рассеян, размазан, не опасен. А вот отвал обогатительной фабрики, где пылит тонкодисперсный оксид — это реальная угроза.
Поэтому все страшилки про уран — это страшилки про плохое обращение с отходами, а не про сам элемент.
Так брать или не брать
Резюмирую для тех, кто дочитал и всё ещё мнется.
Ты можешь взять в руки обедненный уран:
- без перчаток
- без костюма химзащиты
- без молитвы и завещания
Ты не получишь:
- лучевой болезни
- ожогов
- мутаций
- свечения в темноте
- суперспособностей
Ты почувствуешь:
- тяжесть (реально тяжело, предупредил)
- легкое тепло (едва заметное)
- разочарование (выглядит как обычный металл)
Главное правило урана: уважай его свойства, но не бойся как огня. Страх рождается от незнания, а знание превращает атомную бомбу в мирный атом, контейнер для отходов и салатовый стаканчик в серванте
Человечество и уран — драма длиной в 80 лет
Мы познакомились с ураном поздно. До 20 века это был просто мутный минерал, из которого иногда варили краску для фарфора. Потом прибежали физики, закричали «цепная реакция», и всё закрутилось.
Сейчас мы в той точке, когда уран — это и проклятие, и спасение. Проклятие — потому что оружие. Спасение — потому что безуглеродная энергетика, которой нечем дышать без атомных станций.
И самое смешное: при всех рисках, взять кусок этого металла в руки и не умереть — абсолютно реально. Что, собственно, и требовалось доказать.
Источник: https://nlo-mir.ru/chudesa-nauki/prikosnutsja-k-uranu-golymi-rukami.html