In quale mezzo cambia il diagramma Pourbaix quando gli anioni carbonati interagiscono con l' uranio (VI)?
doc-16694
Le interazioni degli anioni carbonati con l' uranio (VI) fanno sì che il diagramma di Pourbaix cambi notevolmente quando il mezzo viene cambiato dall' acqua a una soluzione contenente carbonato. Mentre la grande maggioranza dei carbonati sono insolubili in acqua (studenti spesso insegnano che tutti i carbonati diversi da quelli di metalli alcalini sono insolubili in acqua), i carbonati di uranio sono spesso solubili in acqua. Questo perché un catione U (VI) è in grado di unire due ossidi terminali e tre o più carbonati per formare complessi anionici.
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doc-16691
In natura, l' uranio (VI) forma complessi carbonatici altamente solubili a pH alcalino. Ciò comporta un aumento della mobilità e della disponibilità di uranio nelle acque sotterranee e nel suolo da rifiuti nucleari, con conseguenti rischi per la salute. Tuttavia, è difficile precipitare l' uranio come fosfato in presenza di carbonato in eccesso a pH alcalino. A Sphingomonas sp. ceppo BSAR-1 è stato trovato per esprimere una fosfatasi alcalina ad alta attività (PhoK) che è stato applicato per la bioprecipitazione di uranio come specie di fosfato uranile da soluzioni alcaline. La capacità di precipitazione è stata potenziata dalla sovraespressione della proteina PhoK in E. coli.
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doc-16697
Si stima che altre 4,6 miliardi di tonnellate di uranio si trovino in acqua di mare (gli scienziati giapponesi negli anni' 80 hanno dimostrato che l' estrazione dell' uranio dall' acqua di mare mediante scambiatori di ioni era tecnicamente fattibile). Ci sono stati esperimenti per estrarre l' uranio dall' acqua di mare, ma la resa è stata bassa a causa del carbonato presente nell' acqua. Nel 2012, i ricercatori ORNL hanno annunciato il successo dello sviluppo di un nuovo materiale assorbente chiamato HiCap che effettua la ritenzione superficiale di molecole, atomi o ioni solidi o gassosi e rimuove efficacemente dall' acqua i metalli tossici, secondo i risultati verificati dai ricercatori del Pacific Northwest National Laboratory.
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doc-6798
Per creare scintille verdi, i fuochi d' artificio usano i sali di bario, come il clorato di bario, i cristalli di nitrato di bario o il cloruro di bario, usati anche per i tronchi verdi del camino. I sali di rame bruciano tipicamente blu, ma il cloruro di rame (noto anche come "blu campfire") può anche produrre fiamme verdi. I razzi pirotecnici verdi possono utilizzare un rapporto di miscela 75:25 di boro e nitrato di potassio. Il fumo può essere trasformato in verde per mezzo di una miscela: giallo solvente 33, verde solvente 3, lattosio, carbonato di magnesio e carbonato di sodio aggiunti al clorato di potassio.
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doc-16696
L' uranio naturale è costituito da tre isotopi principali: l' uranio-238 (99,28% di abbondanza naturale), l' uranio-235 (0,71%) e l' uranio-234 (0,0054%). Tutti e tre sono radioattivi, emettono particelle alfa, con l' eccezione che tutti e tre questi isotopi hanno piccole probabilità di subire fissione spontanea, piuttosto che emissioni alfa. Esistono anche altri cinque isotopi in traccia: uranio-239, che si forma quando 238U subisce fissione spontanea, rilasciando neutroni catturati da un altro atomo di 238U; uranio-237, che si forma quando 238U cattura un neutrone ma ne emette altri due, che poi decade al netunio-237; uranio-233, che si forma nella catena di decadimento di quel nettunio-237; e infine Si prevede inoltre che il torio-232 dovrebbe essere in grado di subire un doppio decadimento beta, che produrrebbe uranio-232, ma questo non è ancora stato osservato sperimentalmente. uranio-234.
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doc-16725
La maggior parte dell' uranio ingerito viene escreto durante la digestione. Solo lo 0,5% viene assorbito quando forme insolubili di uranio, come l' ossido, vengono ingerite, mentre l' assorbimento dello ione uranile più solubile può arrivare fino al 5%. Tuttavia, i composti solubili dell' uranio tendono a passare rapidamente attraverso il corpo, mentre i composti insolubili dell' uranio, soprattutto quando inalati sotto forma di polvere nei polmoni, rappresentano un pericolo di esposizione più grave. Dopo essere entrato nel sangue, l' uranio assorbito tende a bioaccumulare e a rimanere per molti anni nel tessuto osseo a causa dell' affinità dell' uranio per i fosfati. L' uranio non viene assorbito attraverso la pelle e le particelle alfa rilasciate dall' uranio non possono penetrare nella pelle.
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doc-16724
L' uranio-238 è l' isotopo più stabile dell' uranio, con un tempo di dimezzamento di circa 4.468×109 anni, approssimativamente l' età della Terra. L' uranio-235 ha un tempo di dimezzamento di circa 7,13×108 anni e l' uranio-234 ha un tempo di dimezzamento di circa 2,48×105 anni. Per l' uranio naturale, circa il 49% dei suoi raggi alfa sono emessi da ciascuno degli atomi di 238U, e anche il 49% da 234U (dal momento che quest' ultimo è formato dal primo) e circa il 2,0% da 235U. Quando la Terra era giovane, probabilmente circa un quinto dell' uranio era uranio-235, ma la percentuale di 234U era probabilmente molto inferiore.
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doc-16713
L' uranio metallo riscaldato a 250-300 °C (482-572 °F) reagisce con l' idrogeno formando l' idruro di uranio. Temperature ancora più elevate rimuoveranno reversibilmente l' idrogeno. Questa proprietà rende gli idruri di uranio materiali di partenza comodi per creare polvere reattiva di uranio insieme a vari composti di carburo, nitruro e alogenuro di uranio. Esistono due modificazioni cristalline dell' idruro di uranio: una forma ottenuta a basse temperature e una forma che si crea quando la temperatura di formazione è superiore a 250 °C.
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doc-16719
L' uranio metallico reagisce con quasi tutti gli elementi non metallici (ad eccezione dei gas nobili) e i loro composti, con reattività che aumenta con l' aumentare della temperatura. Gli acidi cloridrico e nitrico sciolgono l' uranio, ma gli acidi non ossidanti diversi dall' acido cloridrico attaccano l' elemento molto lentamente. Quando finemente diviso, può reagire con acqua fredda; in aria, il metallo uranio diventa rivestito con uno strato scuro di ossido di uranio. L' uranio nei minerali viene estratto chimicamente e convertito in biossido di uranio o in altre forme chimiche utilizzabili nell' industria.
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doc-13786
Dai suoi diagrammi di un piccolo numero di particelle che interagiscono nello spazio-tempo, Feynman potrebbe poi modellare tutta la fisica in termini di rotazioni di quelle particelle e la gamma di accoppiamento delle forze fondamentali. Feynman ha tentato una spiegazione delle forti interazioni che regolano la diffusione dei nucleoni chiamati modello parton. Il modello parton è nato come complemento al modello quark sviluppato dal suo collega Caltech Murray Gell-Mann. Il rapporto tra i due modelli era oscuro; Gell-Mann ha definito i partoni di Feynman derisivamente "put-ons". A metà degli anni' 60, i fisici credevano che i quark fossero solo un dispositivo contabile per la simmetria dei numeri, non particelle reali, poiché le statistiche della particella Omega-minus, se interpretate come tre quark identici e strani, sembravano impossibili se i quark fossero reali. L' acceleratore lineare Stanford acceleratrice profonda esperimenti di dispersione anelastica di Stanford della fine degli anni' 60 mostrò, analogamente all' esperimento di Ernest Rutherford di spargere particelle alfa su nuclei d' oro nel 1911, che i nucleoni (protoni e neutroni) contenevano particelle puntuali che disperdevano elettroni. Era naturale identificarli con i quark, ma il modello parton di Feynman cercava di interpretare i dati sperimentali in modo tale da non introdurre ulteriori ipotesi. Ad esempio, i dati hanno mostrato che circa il 45% della quantità di energia è stata veicolata da particelle elettricamente neutre nel nucleone. Queste particelle elettricamente neutre sono ora considerate essere i gluoni che trasportano le forze tra i quark e portano anche il numero quantico di colore trivalutato che risolve il problema Omega-minus. Feynman non contestava il modello del quark; ad esempio, quando nel 1977 fu scoperto il quinto quark, Feynman segnalò immediatamente ai suoi studenti che la scoperta implicava l' esistenza di un sesto quark, scoperto nel decennio successivo alla sua morte.
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doc-16708
Due grandi tipi di bombe atomiche furono sviluppate dagli Stati Uniti durante la seconda guerra mondiale: un dispositivo a base di uranio (codenominato "Little Boy") il cui materiale fissile era uranio altamente arricchito, e un dispositivo a base di plutonio (vedi test Trinity e "Fat Man") il cui plutonio era derivato dall' uranio-238. Il dispositivo Little Boy a base di uranio divenne la prima arma nucleare utilizzata in guerra quando fu detonata sulla città giapponese di Hiroshima il 6 agosto 1945. Esplodendo con una resa equivalente a 12.500 tonnellate di TNT, l' esplosione e l' ondata termica della bomba hanno distrutto quasi 50.000 edifici e ucciso circa 75.000 persone (vedi i bombardamenti atomici di Hiroshima e Nagasaki). Inizialmente si riteneva che l' uranio fosse relativamente raro, e che la proliferazione nucleare potesse essere evitata semplicemente acquistando tutte le riserve di uranio note, ma nel giro di un decennio ne vennero scoperti grandi giacimenti in molte parti del mondo.
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