यूरेनियम के विश्व भंडार। यूरेनियम को कैसे विभाजित करें। यूरेनियम खनन के आशाजनक तरीके

यूरेनियम (यू) पृथ्वी पर प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला सबसे भारी तत्व है। यूरेनियम के 2 मुख्य समस्थानिकों में से पृथ्वी की पपड़ीवजन के हिसाब से 99.3% यूरेनियम -238 है और केवल 0.7% यूरेनियम -235 है, जिसका उपयोग परमाणु रिएक्टरों के उत्पादन में किया जाता है।

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यूरेनियम का उपयोग सैन्य और नागरिक दोनों उद्देश्यों के लिए किया जाता है। यूरेनियम अयस्क को संसाधित किया गया था, जिसके परिणामस्वरूप तत्व का उपयोग पेंट और वार्निश और कांच उद्योगों में किया गया था। इसकी रेडियोधर्मिता की खोज के बाद, इसका उपयोग परमाणु ऊर्जा में किया जाने लगा। यह ईंधन कितना स्वच्छ और पर्यावरण के अनुकूल है? इस पर अभी भी बहस चल रही है।
प्राकृतिक यूरेनियम
प्रकृति में, यूरेनियम है शुद्ध फ़ॉर्ममौजूद नहीं है - यह अयस्क और खनिजों का एक घटक है। मुख्य यूरेनियम अयस्क कार्नोटाइट और पिचब्लेंड है। साथ ही इस रणनीतिक के महत्वपूर्ण भंडार रासायनिक तत्वदुर्लभ पृथ्वी और पीट खनिजों में पाया जाता है - ऑर्थाइट, टाइटेनाइट, जिरकोन, मोनाजाइट, ज़ेनोटाइम। चट्टानों में यूरेनियम जमा पाया जा सकता है अम्लीय वातावरणऔर सिलिकॉन की उच्च सांद्रता। इसके साथी कैल्साइट, गैलेना, मोलिब्डेनाइट आदि हैं।

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दुनिया में यूरेनियम वन नामक एक कंपनी है, जिसके पास कजाकिस्तान, अफ्रीका, ऑस्ट्रेलिया और संयुक्त राज्य अमेरिका में यूरेनियम का सबसे बड़ा भंडार है। कंपनी विश्व यूरेनियम उत्पादन का 30% तक का योगदान करती है। लेकिन कम ही लोग जानते हैं कि यूरेनियम वन, जिसे कभी कनाडा-दक्षिण अफ्रीकी संघ के रूप में स्थापित किया गया था, अब रोसाटॉम के स्वामित्व में 100% है।
दुनिया में खदानों और यूरेनियम के भंडार पर नियंत्रण के लिए सबसे कड़ा संघर्ष लगातार जारी है। यह एक रणनीतिक मुद्दा है। जो यूरेनियम के स्रोतों को अपने हाथों में रखता है, वह न केवल पूरी दुनिया की परमाणु ऊर्जा को गले से लगाता है, बल्कि परमाणु हथियारों के बाजार को भी प्रभावित कर सकता है।

3. विश्व जमा और भंडार

आज तक, पृथ्वी की सतह की 20 किलोमीटर की परत में कई जमाओं का पता लगाया गया है। इन सभी में भारी संख्या में टन यूरेनियम होता है। यह राशि आने वाले कई सैकड़ों वर्षों तक मानवता को ऊर्जा प्रदान करने में सक्षम है। जिन प्रमुख देशों में यूरेनियम अयस्क सबसे अधिक मात्रा में स्थित है, वे हैं ऑस्ट्रेलिया, कजाकिस्तान, रूस, कनाडा, दक्षिण अफ्रीका, यूक्रेन, उज्बेकिस्तान, अमेरिका, ब्राजील, नामीबिया।
यूएसएसआर में, कजाकिस्तान, किर्गिस्तान, रूस, ताजिकिस्तान, उजबेकिस्तान और यूक्रेन के क्षेत्रों में, सिस्टम का कामयूरेनियम जमा की पूर्वेक्षण और अन्वेषण के लिए। खनन और रासायनिक संयंत्र बनाए गए, जो खानों और खानों में यूरेनियम का खनन करते थे। खनन यूरेनियम भेजा गया था सैन्य क्षेत्र, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों को ईंधन और सामरिक भंडार प्रदान करना। लेकिन 90 के दशक की शुरुआत में सब कुछ चरमरा गया।

4. रूसी यूरेनियम अयस्क

यूरेनियम खनन के लिए रूसी संघदुनिया के अन्य देशों में पांचवें स्थान पर है। सबसे प्रसिद्ध और शक्तिशाली हैं खियागडिंस्कॉय, कोलिचकांस्कॉय, इस्तोचनॉय, कोरेटकोंडिंस्कॉय, नमारुस्कोय, डोब्रीनस्कॉय (बुर्यातिया गणराज्य), अर्गुनस्कॉय, ज़ेरलोवो (चिता क्षेत्र)। रूस के कुल खनन यूरेनियम का 93% चीता क्षेत्र में पैदा होता है।
कुल मिलाकर, रूस में 830 टन यूरेनियम के भंडार की भविष्यवाणी की गई है, लगभग 615 टन पुष्ट भंडार हैं। ये याकूतिया, करेलिया और अन्य क्षेत्रों में भी जमा हैं। चूंकि यूरेनियम एक रणनीतिक वैश्विक कच्चा माल है, इसलिए संख्या सटीक नहीं हो सकती है, क्योंकि कई डेटा वर्गीकृत होते हैं, केवल एक निश्चित श्रेणी के लोगों के पास उन तक पहुंच होती है।

5. यूरेनियम का खनन कैसे किया जाता है

आमतौर पर सभी ने भयानक और भयानक यूरेनियम खदानों के बारे में सुना है, लेकिन साथ ही, कम ही लोग कल्पना करते हैं कि यूरेनियम का उल्लेख नहीं करने के लिए साधारण लोहे और तांबे का भी खनन कैसे किया जाता है। इसलिए सबसे पहले इस मुश्किल बात को लेकर उंगलियों पर.

यूरेनियम की खदान के 3 मुख्य तरीके हैं। पहली विधि खुली है, उन मामलों के लिए उपयुक्त है जब अयस्क पिंड पृथ्वी की सतह के करीब है। एक खुली खनन पद्धति के साथ, वे बस बुलडोजर से खुदाई करते हैं बड़ा छेदऔर उत्खननकर्ता अयस्क को डंप ट्रकों में लोड करते हैं, जो इसे प्रसंस्करण परिसर तक ले जाते हैं।

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दूसरी विधि - भूमिगत - का उपयोग अयस्क निकाय की गहरी घटना के लिए किया जाता है। यह विधि अधिक महंगी है और, तदनुसार, चट्टान में यूरेनियम की उच्च सांद्रता के लिए उपयुक्त है। भूमिगत विधि के साथ, एक ऊर्ध्वाधर शाफ्ट ड्रिल किया जाता है, जिसमें से क्षैतिज कार्य प्रस्थान करते हैं। खदानों की गहराई दो किलोमीटर तक पहुँच सकती है। हॉरिजॉन्टल ड्रिफ्ट में, खनिक चट्टान को काटते हैं, विशेष फ्रेट लिफ्ट पर अयस्क को ऊपर उठाते हैं और इसे आगे प्रोसेसिंग कॉम्प्लेक्स तक भी ले जाते हैं।

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प्रोसेसिंग कॉम्प्लेक्स में क्या होता है? यह योजनाएक क्लासिक माना जा सकता है, हालांकि यह किसी भी तरह से एकमात्र नहीं है और इसकी कई बारीकियां हैं। चट्टान को कुचल दिया जाता है, पानी में मिलाया जाता है और अवांछित अशुद्धियाँ हटा दी जाती हैं। इसके बाद सांद्रण का निक्षालन किया जाता है, आमतौर पर सल्फ्यूरिक एसिड के साथ। यूरेनियम लवण का एक अवक्षेप, जिसमें एक विशेषता होती है पीला, जिसके लिए उन्हें येलो केक (अंग्रेजी से। येलो केक) नाम मिला। पीले केक में अभी भी बहुत सारी अशुद्धियाँ हैं, जिनसे इसे रिफाइनरी में शुद्ध किया जाना चाहिए और कैल्सीनेशन के बाद, यूरेनियम ऑक्साइड (U3O8) प्राप्त होता है - अंतिम उत्पाद, जिसका स्टॉक एक्सचेंज में भी कारोबार होता है।

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मैंने विशेष रूप से प्रसंस्करण के बारे में बात की, लेकिन निष्कर्षण की तीसरी विधि के बारे में कुछ नहीं कहा। यह मूल रूप से पहले दो से अलग है और इसे बोरहोल इन-सीटू लीचिंग (एसआईएल) कहा जाता है। एसएसटी के दौरान, षट्भुज के कोनों पर 6 कुओं को ड्रिल किया जाता है, जिसके माध्यम से सल्फ्यूरिक एसिड को अयस्क बॉडी में पंप किया जाता है। एक और कुआँ षट्भुज के केंद्र में ड्रिल किया जाता है और यूरेनियम लवण से संतृप्त एक घोल को इसके माध्यम से सतह पर पंप किया जाता है। उत्पादक घोल को सोरशन कॉलम से गुजारा जाता है, जिसमें यूरेनियम लवण एक विशेष राल पर एकत्र किए जाते हैं। राल, बदले में, फिर से सल्फ्यूरिक एसिड के साथ इलाज किया जाता है और इसी तरह कई बार जब तक समाधान में यूरेनियम की एकाग्रता पर्याप्त नहीं हो जाती। और फिर पीला केक, यूरेनियम ऑक्साइड का शुद्धिकरण और उत्पादन

12. यूरेनियम खदानों के खतरे

यह आम तौर पर स्वीकार किया जाता है कि यूरेनियम खदानें एक बहुत ही खतरनाक चीज हैं, लेकिन वर्तमान में, यूरेनियम खदानें, यदि सुरक्षा सावधानियों का पालन किया जाता है, तो कोयला खदानों की तुलना में खनिकों के स्वास्थ्य के लिए अधिक खतरनाक नहीं हैं। सबसे बड़ा खतरा विकिरण नहीं है, बल्कि यूरेनियम और अन्य भारी धातुओं के कणों से युक्त धूल है, जिसके शरीर में प्रवेश से आंतरिक अंगों के गंभीर रोग हो सकते हैं। हवा में रेडियोधर्मी रेडॉन गैस की उपस्थिति भी खतरनाक हो सकती है, लेकिन काम करने वाले वेंटिलेशन के साथ, इसकी सांद्रता न्यूनतम होती है। भूमिगत लीचिंग का उपयोग करते समय, श्रमिकों के लिए उत्पादन की हानिकारकता कार्यालय के कर्मचारियों की तुलना में अधिक नहीं हो जाती है - कोई धूल नहीं, कोई रेडॉन नहीं)) बस मजाक कर रहे हैं, बिल्कुल

पर्यावरण के लिए सबसे खतरनाक है ओपन-पिट माइनिंग - यह खदान के स्थान पर एक विशाल गड्ढा है, और रेडियोधर्मी तत्वों से युक्त धूल, और अपशिष्ट चट्टान की पूंछ, जो यूरेनियम के क्षय उत्पादों के कारण लगभग 85 को बरकरार रखती है। निकाले गए अयस्क की विकिरण पृष्ठभूमि का%। रेडॉन, रेडियम, थोरियम जैसे यूरेनियम क्षय उत्पादों द्वारा न केवल विकिरण प्रदूषण खतरनाक है, बल्कि क्षेत्र का सामान्य प्रदूषण भी है, जिसमें भारी धातुओं (आर्सेनिक, सीसा, तांबा) के लवण, शरीर के लिए विषाक्त और सल्फाइड शामिल हैं, जो, पानी के साथ बातचीत करने पर सल्फ्यूरिक एसिड बन सकता है। खैर, प्राकृतिक आपदाओं के कारण होने वाली सभी प्रकार की औद्योगिक दुर्घटनाओं और विनाश को किसी ने भी रद्द नहीं किया है, जिसका जोखिम हमेशा मौजूद रहता है।

खदान पद्धति के साथ, खतरे आम तौर पर खुली विधि के समान होते हैं, लेकिन कम अपशिष्ट अभी भी उत्पन्न होता है। फायदे में गड्ढे का न होना भी है।

इसलिए, यह माना जाता है कि भूमिगत लीचिंग पर्यावरण के लिए सबसे कम हानिकारक है। आरोप है कि 4-5 साल में विकास के स्थान पर काम हो सकेगा कृषि. लेकिन यह मत भूलो कि भूमिगत लीचिंग की गुणवत्ता को बहुत कम कर सकती है भूजल, और सल्फ्यूरिक एसिड के साथ काम करने से प्रजनन क्षमता बढ़ने की संभावना नहीं है। साथ ही, इन-सीटू लीचिंग का अनुप्रयोग सीमित है: इसका उपयोग केवल बलुआ पत्थर में और जल स्तर के नीचे किया जा सकता है

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दुनिया भर में, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के संचालन के लिए यूरेनियम मुख्य संसाधन है। ऑस्ट्रेलिया और कजाकिस्तान के यूरेनियम भंडार में विश्व के नेता, परमाणु शक्तिबहुत विकसित नहीं। यूरेनियम अयस्कों के निक्षेप पूरे देश में समान रूप से वितरित नहीं हैं पृथ्वी. आज, दुनिया के केवल 28 देश अपनी आंतों में मूल्यवान कच्चा माल निकालते हैं, और केवल 19 विश्व शक्तियाँ ही यूरेनियम का उत्पादन करती हैं। दुनिया में दुनिया के 90% यूरेनियम भंडार का बड़ा हिस्सा 10 देशों में स्थित है, शेष 18 देशों में 10% ईंधन के कुछ टुकड़े हैं। हम आपको सबसे बड़े यूरेनियम भंडार वाले देशों के बारे में कुछ और बताएंगे।

ऑस्ट्रेलिया

ऑस्ट्रेलिया दुनिया में यूरेनियम भंडार में निर्विवाद नेता है। विश्व परमाणु संघ के अनुसार, लगभग विश्व के कुल भंडार का 31.18%यूरेनियम इस देश में स्थित है, जिसका संख्यात्मक दृष्टि से अर्थ है 661,000 टन यू. ऑस्ट्रेलिया में 19 यूरेनियम जमा हैं। सबसे बड़े और सबसे प्रसिद्ध वे हैं जहाँ प्रति वर्ष लगभग 3 हजार टन यूरेनियम का खनन किया जाता है, बीवरली खदानों में 1000 टन और हनीमुन का 900 टन प्रति वर्ष। देश में यूरेनियम खनन की लागत $40 किलो है।

दुनिया के यूरेनियम उत्पादन का लगभग 80% 8 सबसे बड़ी कंपनियों के हाथों में केंद्रित है, जिनमें से तीन ऑस्ट्रेलिया से हैं: रियो टिंटो, बीएचपी बिलिटन और पलाडिन एनर्जी। इन निगमों का विश्व के कुल कारोबार का 18.73 प्रतिशत हिस्सा है। यूरेनियम उत्पादन के मामले में ऑस्ट्रेलिया कजाकिस्तान और कनाडा से तीसरे स्थान पर है।

कजाकिस्तान (एशिया)

यूरेनियम भंडार के मामले में दूसरा स्थान कजाकिस्तान का है। पर एशियाई देशस्थित विश्व के ईंधन भंडार का 11.81%, जो बराबर 629,000 टन यू. कजाकिस्तान में 16 विकसित जमा हैं, जहां एक मूल्यवान संसाधन निकाला जाता है। चुसराय और सिरदरिया यूरेनियम प्रांतों में सबसे बड़ी जमा राशि है: कोर्सन, दक्षिणी इंकाई, इरकोल, खरासन, पश्चिमी मिनकुडुक और बुडेनोव्स्की।

उत्पादन की लागत करीब 40 डॉलर प्रति किलो है। प्रति वर्ष यूरेनियम उत्पादन के मामले में, कजाकिस्तान आत्मविश्वास से पहले स्थान पर है, प्रति वर्ष 22,574 टन यू का उत्पादन करता है, जो विश्व उत्पादन का 37.85% है। आश्चर्य नहीं कि दुनिया में यूरेनियम का सबसे बड़ा उत्पादक कज़ाख कंपनी काज़तोमप्रोम है, जो सालाना ग्रह के कुल यूरेनियम का 15.77% उत्पादन करता है।

रूस (यूरोप)

यूरेनियम भंडार के मामले में रूस तीसरे स्थान पर है, विशेषज्ञों के अनुसार, इसकी उप-भूमि है 487200 टन यू, क्या है विश्व यूरेनियम का 9.15%साधन। देश के आकार और रूस में यूरेनियम के बड़े भंडार के बावजूद, केवल 7 जमा हैं, उनमें से लगभग सभी ट्रांसबाइकलिया में स्थित हैं।

देश में खनन किए गए 90% से अधिक यूरेनियम चिता क्षेत्र से आता है। Streltsovskoye अयस्क क्षेत्र, जिसमें यूरेनियम अयस्क के दस से अधिक जमा शामिल हैं, सबसे बड़ा केंद्र क्रास्नोकामेंस्क शहर है। देश में शेष 5-8% यूरेनियम बुरातिया और कुरगन क्षेत्र में स्थित है। समृद्ध अयस्क की लागत $40 प्रति किलोग्राम है। यूरेनियम उत्पादन के मामले में रूस छठे स्थान पर है, जो प्रति वर्ष 3135 टन यू का उत्पादन करता है, जो कुल विश्व उत्पादन के 5.26% के बराबर है। विशालतम रूसी कंपनीयूरेनियम उत्पादक एपीएम3-यूरेनियम वन, विश्व के वैश्विक यूरेनियम बाजार में अग्रणी है और विश्व के कुल यूरेनियम का 13.68% उत्पादन करता है।

कनाडा (उत्तरी अमेरिका)

यूरेनियम अयस्क भंडार के मामले में अग्रणी स्थान उत्तरी अमेरिकाऔर चौथा विश्व स्तर पर कनाडा का है। देश में कुल यूरेनियम भंडार हैं 468,700 टन यू, जो विश्व भंडार का 8.80% है। कनाडा अद्वितीय "असमानता" प्रकार के जमा का मालिक है, जिनमें से अयस्क समृद्ध और कॉम्पैक्ट हैं, जिनमें से सबसे बड़े मैकआर्थर नदी और सिगार झील हैं। देश में एक यूरेनियम जमा विकसित किया जा रहा है वाटरबरी परियोजना”, जिसमें कई जमा शामिल हैं, जिनका क्षेत्रफल 12417 हेक्टेयर है।

कनाडा के सस्केचेवान में यूरेनियम का भंडार 4 अरब टन कोयले या 19 मिलियन बैरल तेल के बराबर है। कुल मिलाकर, कनाडा 18 यूरेनियम जमा का विकास कर रहा है। कनाडा में यूरेनियम खनन की लागत दुनिया में सबसे कम है और $34 प्रति किलोग्राम है। यूरेनियम उत्पादन के मामले में, उत्तरी अमेरिकी कजाकिस्तान के बाद दूसरे स्थान पर हैं और दुनिया में प्रति वर्ष 9332 टन यू का उत्पादन करते हुए दूसरे स्थान पर काबिज हैं। कनाडा की कंपनी Cameco ईंधन उत्पादन के मामले में 9144 टन यू.एस. का उत्पादन करते हुए दूसरे स्थान पर है।

नाइजर (अफ्रीका)

अफ्रीका में, केवल तीन देश यूरेनियम का खनन कर रहे हैं, संसाधन का सबसे बड़ा भंडार नाइजर में स्थित है। यूरेनियम के भंडार हैं 421,000 टन यू, यह दुनिया में पांचवां संकेतक है, in प्रतिशत 7.9% है। देश में सबसे बड़ा जमा: इमुरारेन, मदौएला, अर्लिट और एज़ेलिट, देश में उनमें से 12 हैं। नाइजर में खनन यूरेनियम की लागत 34-50 अमेरिकी डॉलर प्रति किलोग्राम है। यूरेनियम उत्पादन के मामले में, नाइजर 4528 टन यू प्रति वर्ष के साथ चौथे स्थान पर है।

दक्षिण अफ्रीका गणराज्य (अफ्रीका)

यूरेनियम अयस्क भंडार के मामले में दक्षिण अफ्रीका नाइजर से बहुत पीछे है, और विश्व परमाणु संघ की रैंकिंग में छठे स्थान पर है 279100 टन यू.

दक्षिण अफ्रीका में, यूरेनियम को सोने के भंडार में उप-उत्पाद के रूप में खनन किया जाता है। डोमिनियन डिपॉजिट देश का सबसे बड़ा खुला गड्ढा और भूमिगत खदान है। बड़ी खानों में पश्चिमी एरीज़, पलाबोरा, रैंडफ़ोन्टेन और वाल नदी शामिल हैं, जहां मुख्य रूप से सोने के खनन उद्योग की पूंछ पर काम किया जाता है। औसत लागतयूरेनियम खनन अफ्रीकी देश$40 प्रति किग्रा. यूरेनियम उत्पादन के मामले में, दक्षिण अफ्रीका इस उद्योग में अग्रणी देशों से बहुत पीछे है, प्रति वर्ष 540 टन यू का उत्पादन करता है, जो दुनिया में बारहवां आंकड़ा है।

ब्राजील (दक्षिण अमेरिका)

शानदार सात देशों को बंद करता है सबसे बड़ा भंडारविश्व प्रतिनिधि में यूरेनियम दक्षिण अमेरिका, ब्राजील। WNA के अनुसार दक्षिण अमेरिकी देश नामीबिया से थोड़ा आगे है, ब्राजील का स्कोर है 276,700 टन यू. यूरेनियम अयस्क भंडार का 65% खनन किया जाता है खुला रास्ता. देश में तीन बड़े भंडार हैं: लागो रियल, सांता क्विटेरिया और पोकोस डी काल्डास और तीन मध्यम वाले: फिगुएरा, एस्पिनहारस और अमोरिनोपोलिस।

ब्राजील में यूरेनियम खनन की लागत $40 से कम है। देश में प्रति वर्ष 198 टन यू का उत्पादन होता है, जो दुनिया में 15वां संकेतक है। यूरेनियम अयस्कों और यूरेनियम के भंडार में पूरे मेंदेश की जरूरतों को पूरा करता है और भविष्य में अन्य उपभोक्ता देशों को एक मूल्यवान संसाधन निर्यात करना संभव है।

ग्रहों के पैमाने पर खोज। तो आप यूरेनस के वैज्ञानिकों द्वारा की गई खोज को कह सकते हैं। ग्रह की खोज 1781 में हुई थी।

उसकी खोज में से एक का नामकरण करने का कारण था आवर्त सारणी के तत्व. अरुण ग्रह 1789 में राल मिश्रण से धातु को अलग किया गया था।

चारों ओर प्रचार नया ग्रहअभी तक शांत नहीं हुआ है, इसलिए एक नए पदार्थ के नामकरण का विचार सतह पर आ गया।

अठारहवीं शताब्दी के अंत में अभी भी रेडियोधर्मिता की कोई अवधारणा नहीं थी। इस बीच, यह स्थलीय यूरेनियम की मुख्य संपत्ति है।

उनके साथ काम करने वाले वैज्ञानिकों को यह जाने बिना विकिरणित किया गया था। अग्रणी कौन था और तत्व के अन्य गुण क्या हैं, हम आगे बताएंगे।

यूरेनियम के गुण

यूरेनियम एक तत्व हैमार्टिन क्लैप्रोथ द्वारा खोजा गया। उन्होंने राल को कास्टिक के साथ मिला दिया। संलयन उत्पाद पूरी तरह से घुलनशील नहीं था।

क्लैप्रोथ ने महसूस किया कि खनिज की संरचना में कोई माना नहीं गया था। फिर, वैज्ञानिक ने रोड़ा को भंग कर दिया।

हरे षट्भुज घोल से बाहर गिर गए। रसायनज्ञ ने उन्हें पीले रक्त, यानी पोटेशियम हेक्सासायनोफेरेट के संपर्क में लाया।

एक भूरा अवक्षेप घोल से बाहर गिर गया। इस ऑक्साइड को क्लाप्रोथ द्वारा बहाल किया गया था बिनौले का तेल, कैलक्लाइंड। पाउडर मिला।

मुझे इसे पहले से ही प्रज्वलित करना था, इसे भूरे रंग के साथ मिलाना। पापी द्रव्यमान में एक नई धातु के दाने पाए गए।

बाद में पता चला कि यह नहीं था शुद्ध यूरेनियम, और इसके डाइऑक्साइड। अलग से, तत्व केवल 60 साल बाद, 1841 में प्राप्त हुआ था। और एक और 55 के बाद, एंटोनी बेकरेल ने रेडियोधर्मिता की घटना की खोज की।

यूरेनियम की रेडियोधर्मिताएक तत्व के नाभिक की न्यूट्रॉन को पकड़ने और तोड़ने की क्षमता के कारण। साथ ही प्रभावशाली ऊर्जा का संचार होता है।

यह विकिरण और टुकड़ों के गतिज डेटा के कारण है। नाभिक के निरंतर विखंडन को सुनिश्चित करना संभव है।

श्रृंखला प्रतिक्रिया तब शुरू होती है जब प्राकृतिक यूरेनियम अपने 235वें समस्थानिक से समृद्ध होता है। यह ऐसा कुछ नहीं है जो धातु में जोड़ा जाता है।

इसके विपरीत, निम्न-रेडियोधर्मी और अक्षम 238 वें न्यूक्लाइड, साथ ही 234 वें, को अयस्क से हटा दिया जाता है।

उनके मिश्रण को अवक्षय कहा जाता है, और शेष यूरेनियम को समृद्ध कहा जाता है। उद्योगपतियों को यही चाहिए। लेकिन, हम इसके बारे में एक अलग अध्याय में बात करेंगे।

यूरेनस विकिरण करता हैगामा किरणों के साथ अल्फा और बीटा दोनों। काले रंग में लिपटे एक फोटोग्राफिक प्लेट पर धातु के प्रभाव को देखकर उनकी खोज की गई थी।

यह स्पष्ट हो गया कि नया तत्वकुछ उत्सर्जित करता है। जब क्यूरी जांच कर रहे थे कि यह क्या था, मैरी को विकिरण की एक खुराक मिली जिससे रसायनज्ञ को रक्त कैंसर हो गया, जिससे 1934 में महिला की मृत्यु हो गई।

बीटा विकिरण न केवल नष्ट कर सकता है मानव शरीरलेकिन धातु भी ही। यूरेनियम से कौन सा तत्व बनता है?उत्तर: ब्रेवी।

अन्यथा, इसे प्रोटैक्टीनियम कहा जाता है। 1913 में यूरेनियम का अध्ययन करते समय खोजा गया।

उत्तरार्द्ध केवल बीटा क्षय से बाहरी प्रभावों और अभिकर्मकों के बिना ब्रेविया में बदल जाता है।

बाह्य यूरेनियम एक रासायनिक तत्व है- एक धातु चमक के साथ रंग।

इस तरह सभी एक्टिनाइड्स दिखते हैं, जिसमें 92 वां पदार्थ होता है। समूह 90वें नंबर से शुरू होता है और 103वें नंबर पर खत्म होता है।

सूची में सबसे ऊपर खड़े हैं रेडियोधर्मी तत्व यूरेनियम, ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करता है। ऑक्सीकरण अवस्थाएँ दूसरी, तीसरी, चौथी, पाँचवीं, छठी हो सकती हैं।

यानी रासायनिक रूप से 92वीं धातु सक्रिय है। यदि आप यूरेनियम को पीसकर चूर्ण बना लें, तो यह हवा में स्वतः ही प्रज्वलित हो जाएगा।

पर सामान्य रूपपदार्थ ऑक्सीजन के संपर्क में आने पर ऑक्सीकरण करेगा, एक इंद्रधनुषी फिल्म के साथ कवर हो जाएगा।

यदि तापमान 1000 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ा दिया जाता है, रसायन तत्व यूरेनियमसाथ जुडा हुआ । धातु नाइट्राइड बनता है। यह पदार्थ पीला होता है।

इसे पानी में फेंक दें और शुद्ध यूरेनियम की तरह घुल जाएं। इसे और सभी अम्लों को संक्षारित करें। तत्व कार्बनिक पदार्थों से हाइड्रोजन को विस्थापित करता है।

उसे यूरेनियम धक्का देता है, बस नमक का घोल, , , , . यदि इस तरह के घोल को हिलाया जाए तो 92वें धातु के कण चमकने लगेंगे।

यूरेनियम लवणअस्थिर, प्रकाश में या ऑर्गेनिक्स की उपस्थिति में विघटित।

तत्व उदासीन है, शायद, केवल क्षार के प्रति। धातु उनके साथ प्रतिक्रिया नहीं करती है।

यूरेनियम की खोजएक अतिभारी तत्व की खोज है। इसका द्रव्यमान अयस्क से धातु को, अधिक सटीक रूप से, इसके साथ खनिजों को अलग करना संभव बनाता है।

इसे कुचलने और पानी में सो जाने के लिए पर्याप्त है। सबसे पहले यूरेनियम के कण जमेंगे। यहीं से खनन शुरू होता है। विवरण अगले अध्याय में।

यूरेनियम खनन

भारी तलछट प्राप्त करने के बाद, उद्योगपति ध्यान केंद्रित करते हैं। लक्ष्य यूरेनियम को समाधान में लाना है। सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग किया जाता है।

टार के लिए एक अपवाद बनाया गया है। यह खनिज अम्ल में अघुलनशील है, इसलिए क्षार का उपयोग किया जाता है। यूरेनियम की 4-वैलेंस अवस्था में कठिनाइयों का रहस्य।

अम्ल निक्षालन , के साथ नहीं होता है। इन खनिजों में 92वीं धातु भी 4-वैलेंटाइन है।

इसका उपचार हाइड्रॉक्साइड से किया जाता है, जिसे सोडियम हाइड्रॉक्साइड के रूप में जाना जाता है। अन्य मामलों में, ऑक्सीजन पर्ज अच्छा है। सल्फ्यूरिक एसिड पर अलग से स्टॉक करने की आवश्यकता नहीं है।

यह अयस्क को सल्फाइड खनिजों के साथ 150 डिग्री तक गर्म करने और उसमें ऑक्सीजन जेट भेजने के लिए पर्याप्त है। यह एक एसिड के गठन की ओर जाता है जो लीच करता है अरुण ग्रह.

रासायनिक तत्व और उसका अनुप्रयोगधातु के शुद्ध रूपों के साथ जुड़ा हुआ है। अशुद्धियों को दूर करने के लिए सोरशन का उपयोग किया जाता है।

यह आयन एक्सचेंज रेजिन पर किया जाता है। कार्बनिक सॉल्वैंट्स के साथ निष्कर्षण के लिए भी उपयुक्त है।

अमोनियम यूरेनेट्स को अवक्षेपित करने के लिए घोल में क्षार मिलाना बाकी है, उन्हें घोलें नाइट्रिक एसिडऔर विषय।

परिणाम 92वें तत्व के ऑक्साइड होंगे। उन्हें 800 डिग्री तक गर्म किया जाता है और हाइड्रोजन से कम किया जाता है।

परिणामी ऑक्साइड में परिवर्तित हो जाता है यूरेनियम फ्लोराइडजिससे शुद्ध धातु कैल्सियम तापीय अपचयन द्वारा प्राप्त की जाती है। , जैसा कि आप देख सकते हैं, सरल नहीं है। इतनी मेहनत क्यों?

यूरेनियम का अनुप्रयोग

92 वीं धातु - मुख्य ईंधन नाभिकीय रिएक्टर्स. दुबला मिश्रण स्थिर, और के लिए उपयुक्त है बिजली संयंत्रोंसमृद्ध तत्व का उपयोग किया जाता है।

235वां समस्थानिक भी परमाणु हथियारों का आधार है। 92वें धातु से द्वितीयक परमाणु ईंधन भी प्राप्त किया जा सकता है।

यहाँ यह सवाल पूछने लायक है, कौन सा तत्व यूरेनियम में बदल जाता है. इसके 238वें समस्थानिक से एक और रेडियोधर्मी, अतिभारी पदार्थ प्राप्त होता है।

बहुत 238 यूरेनियममहान हाफ लाइफ, 4.5 अरब साल तक रहता है। इतने लंबे विनाश से ऊर्जा की खपत कम होती है।

यूरेनियम यौगिकों के उपयोग पर विचार करें तो इसके ऑक्साइड काम आते हैं। इनका उपयोग कांच उद्योग में किया जाता है।

ऑक्साइड रंजक के रूप में कार्य करते हैं। हल्के पीले से गहरे हरे रंग में प्राप्त किया जा सकता है। पराबैंगनी किरणों में, सामग्री प्रतिदीप्त होती है।

इस गुण का उपयोग न केवल चश्मे में, बल्कि यूरेनियम ग्लेज़ में भी किया जाता है। इनमें यूरेनियम ऑक्साइड 0.3 से 6% तक होता है।

नतीजतन, पृष्ठभूमि सुरक्षित है, प्रति घंटे 30 माइक्रोन से अधिक नहीं है। यूरेनियम तत्वों का फोटो, अधिक सटीक रूप से, उनकी भागीदारी वाले उत्पाद बहुत रंगीन हैं। चश्मे और बर्तनों की चमक आंख को आकर्षित करती है।

यूरेनियम की कीमत

एक किलोग्राम गैर-समृद्ध यूरेनियम ऑक्साइड के लिए, वे लगभग 150 डॉलर देते हैं। पीक मान 2007 में देखे गए थे।

तब लागत 300 डॉलर प्रति किलो तक पहुंच गई। 90-100 पारंपरिक इकाइयों की कीमत पर भी यूरेनियम अयस्क का विकास लाभदायक रहेगा।

यूरेनियम तत्व की खोज किसने की?, नहीं जानता था कि पृथ्वी की पपड़ी में इसके भंडार क्या हैं। अब उनकी गिनती हो चुकी है।

लाभदायक उत्पादन मूल्य वाले बड़े क्षेत्र 2030 तक समाप्त हो जाएंगे।

यदि नई जमाओं की खोज नहीं की जाती है, या धातु के विकल्प नहीं मिलते हैं, तो इसका मूल्य बढ़ जाएगा।

दुनिया के लगभग सभी परमाणु ऊर्जा संयंत्रों का ईंधन आवर्त सारणी का एकमात्र तत्व है - यूरेनियम। बहुत दुर्लभ मामलों में हम बात कर रहे हेप्लूटोनियम और थोरियम के बारे में दुनिया में यूरेनियम खनन केवल दो दर्जन देशों में किया जाता है जिनके पास है।

दुनिया में यूरेनियम खनन

यूरेनियम एक अति-भारी धातु है, जिसका रंग चांदी-सफेद है। यह बहुत सक्रिय है, हवा में तेजी से ऑक्सीकरण करता है, जिससे इसे निकालना मुश्किल हो जाता है। पृथ्वी में यूरेनियम की तुलना में बहुत अधिक है कीमती धातुओं- सोना, प्लेटिनम, चांदी। लेकिन साथ ही, यूरेनियम पर्याप्त रूप से बिखरा हुआ है चट्टानों, मिट्टी, समुद्र का पानी। जैसे, दुनिया में इतने सारे यूरेनियम जमा नहीं हैं।

लेकिन यहां तक ​​​​कि एक टन यूरेनियम का उत्पादन करने के लिए विकसित जमा में, लगभग एक हजार टन अयस्क निकालना आवश्यक है, और उनके साथ दसियों हज़ार "अपशिष्ट" चट्टान। नतीजतन, आर्थिक व्यवहार्यता के लिए, यूरेनियम के साथ अन्य तत्वों का खनन किया जाता है - फास्फोरस, सल्फर, लोहा, सोना, दुर्लभ पृथ्वी धातु और अन्य।

विश्व में यूरेनियम खनन के तरीके

ज्यादातर यूरेनियम अयस्कदो तरह से खनन किया जाता है - मेरा या खदान, यूरेनियम अयस्क के साथ सीम की गहराई पर निर्भर करता है। इस प्रकार, 2005 में, दुनिया के 30% यूरेनियम का खनन खुले गड्ढे खनन द्वारा, 38% खदान खनन द्वारा, और 21% भूमिगत लीचिंग द्वारा किया गया था। शेष 11% अन्य खनिजों के भंडार में एक आकस्मिक विधि द्वारा उत्पादित किया गया था।

कैरियर पद्धति का तात्पर्य कम विकिरण और उच्च सुरक्षा से है। भूमिगत (मेरा), बदले में, आपको बेहतर यूरेनियम अयस्क निकालने की अनुमति देता है, लेकिन यह रेडॉन के कारण भी अधिक खतरनाक है, एक रेडियोधर्मी गैस जो खदानों में जमा हो जाती है।

यूरेनियम अयस्क का भूमिगत निक्षालन सबसे अधिक होता है आधुनिक तकनीकयूरेनियम खनन, पहली बार 1957 के बाद से इस्तेमाल किया गया। विधि में यूरेनियम अयस्कों की परत में भूमिगत पंप करना शामिल है जो एक विशेष रासायनिक विलायक है जो यूरेनियम यौगिकों के साथ प्रतिक्रिया करता है। फिर इस घोल को सतह पर लाया जाता है और पहले से ही संसाधित किया जाता है। इस पद्धति के नुकसान में केवल बलुआ पत्थर और भूजल स्तर के नीचे उपयोग करने की संभावना है। इस पद्धति ने कजाकिस्तान, उज्बेकिस्तान और संयुक्त राज्य अमेरिका में विशेष लोकप्रियता हासिल की।

2001-2005 में दुनिया में यूरेनियम का कुल उत्पादन 36-42 हजार टन था, जिसमें से दोनों नेताओं - कनाडा और ऑस्ट्रेलिया - का 50% से अधिक हिस्सा था। रूस ने 6-8% में विश्व यूरेनियम उत्पादन का हिस्सा लिया, और यूक्रेन और संयुक्त राज्य अमेरिका ने भी कम।

जब आवर्त सारणी के रेडियोधर्मी तत्वों की खोज की गई, तो अंततः एक व्यक्ति उनके लिए एक आवेदन लेकर आया। यूरेनियम के साथ यही हुआ। इसका उपयोग सैन्य और नागरिक दोनों उद्देश्यों के लिए किया गया था। यूरेनियम अयस्क को संसाधित किया गया था, जिसके परिणामस्वरूप तत्व का उपयोग पेंट और वार्निश और कांच उद्योगों में किया गया था। इसकी रेडियोधर्मिता की खोज के बाद, इसका उपयोग किया जाने लगा कि यह ईंधन कितना स्वच्छ और पर्यावरण के अनुकूल है? इस पर अभी भी बहस चल रही है।

प्राकृतिक यूरेनियम

प्रकृति में, यूरेनियम अपने शुद्ध रूप में मौजूद नहीं है - यह अयस्क और खनिजों का एक घटक है। मुख्य यूरेनियम अयस्क कार्नोटाइट और पिचब्लेंड है। इसके अलावा, इस रणनीतिक के महत्वपूर्ण भंडार दुर्लभ पृथ्वी और पीट खनिजों में पाए जाते हैं - ऑर्थाइट, टाइटेनाइट, जिरकोन, मोनाजाइट, ज़ेनोटाइम। अम्लीय वातावरण और सिलिकॉन की उच्च सांद्रता वाली चट्टानों में यूरेनियम जमा पाया जा सकता है। इसके साथी कैल्साइट, गैलेना, मोलिब्डेनाइट आदि हैं।

विश्व जमा और भंडार

आज तक, पृथ्वी की सतह की 20 किलोमीटर की परत में कई जमाओं का पता लगाया गया है। इन सभी में भारी संख्या में टन यूरेनियम होता है। यह राशि आने वाले कई सैकड़ों वर्षों तक मानवता को ऊर्जा प्रदान करने में सक्षम है। जिन प्रमुख देशों में यूरेनियम अयस्क सबसे अधिक मात्रा में स्थित है, वे हैं ऑस्ट्रेलिया, कजाकिस्तान, रूस, कनाडा, दक्षिण अफ्रीका, यूक्रेन, उज्बेकिस्तान, अमेरिका, ब्राजील, नामीबिया।

यूरेनियम के प्रकार

रेडियोधर्मिता एक रासायनिक तत्व के गुणों को निर्धारित करती है। प्राकृतिक यूरेनियम इसके तीन समस्थानिकों से बना है। उनमें से दो रेडियोधर्मी श्रृंखला के पूर्वज हैं। यूरेनियम के प्राकृतिक समस्थानिकों का उपयोग ईंधन बनाने के लिए किया जाता है परमाणु प्रतिक्रियाऔर हथियार। इसके अलावा, यूरेनियम -238 प्लूटोनियम -239 के उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में कार्य करता है।

यूरेनियम समस्थानिक U234 U238 की बेटी न्यूक्लाइड हैं। वे सबसे सक्रिय के रूप में पहचाने जाते हैं और मजबूत विकिरण प्रदान करते हैं। आइसोटोप U235 21 गुना कमजोर है, हालांकि इसे उपरोक्त उद्देश्यों के लिए सफलतापूर्वक उपयोग किया गया है - इसमें अतिरिक्त उत्प्रेरक के बिना बनाए रखने की क्षमता है।

प्राकृतिक के अलावा, यूरेनियम के कृत्रिम समस्थानिक भी हैं। आज ऐसे 23 ज्ञात हैं, उनमें से सबसे महत्वपूर्ण - U233। यह धीमी न्यूट्रॉन के प्रभाव में सक्रिय होने की क्षमता से अलग है, जबकि बाकी को तेज कणों की आवश्यकता होती है।

अयस्क वर्गीकरण

यद्यपि यूरेनियम लगभग हर जगह पाया जा सकता है - यहां तक ​​कि जीवित जीवों में भी - जिन परतों में यह निहित है, वे विभिन्न प्रकार के हो सकते हैं। यह निष्कर्षण के तरीकों पर भी निर्भर करता है। यूरेनियम अयस्क को निम्नलिखित मापदंडों के अनुसार वर्गीकृत किया गया है:

1. गठन की स्थिति - अंतर्जात, बहिर्जात और कायापलट अयस्क।
2. यूरेनियम खनिजकरण की प्रकृति यूरेनियम के प्राथमिक, ऑक्सीकृत और मिश्रित अयस्क हैं।
3. खनिजों के समुच्चय और अनाज का आकार - मोटे दाने वाले, मध्यम दाने वाले, महीन दाने वाले, महीन दाने वाले और बिखरे हुए अयस्क अंश।
4. अशुद्धियों की उपयोगिता - मोलिब्डेनम, वैनेडियम आदि।
5. अशुद्धियों की संरचना - कार्बोनेट, सिलिकेट, सल्फाइड, आयरन ऑक्साइड, कास्टोबायोलिटिक।

यूरेनियम अयस्क को कैसे वर्गीकृत किया जाता है, इस पर निर्भर करते हुए, इसमें से एक रासायनिक तत्व निकालने का एक तरीका है। सिलिकेट को विभिन्न अम्लों, कार्बोनेट के साथ संसाधित किया जाता है - सोडा समाधान, कास्टोबायोलिटिक जलने से समृद्ध होते हैं, और लोहे के ऑक्साइड को एक ब्लास्ट फर्नेस में पिघलाया जाता है।

यूरेनियम अयस्क का खनन कैसे किया जाता है?

किसी भी खनन व्यवसाय की तरह, चट्टान से यूरेनियम निकालने की एक निश्चित तकनीक और तरीके हैं। सब कुछ इस बात पर भी निर्भर करता है कि स्थलमंडल परत में कौन सा समस्थानिक है। यूरेनियम अयस्क का खनन तीन तरह से किया जाता है। तत्व को चट्टान से अलग करना आर्थिक रूप से उचित है जब इसकी सामग्री 0.05-0.5% की मात्रा में हो। निष्कर्षण की एक खदान, खदान और लीचिंग विधि है। उनमें से प्रत्येक का उपयोग समस्थानिकों की संरचना और चट्टान की गहराई पर निर्भर करता है। उथले घटना के साथ यूरेनियम अयस्क का खदान खनन संभव है। एक्सपोजर का जोखिम न्यूनतम है। उपकरण के साथ कोई समस्या नहीं है - बुलडोजर, लोडर, डंप ट्रक व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

खनन अधिक जटिल है। इस पद्धति का उपयोग तब किया जाता है जब तत्व 2 किलोमीटर तक की गहराई पर होता है और आर्थिक रूप से व्यवहार्य होता है। तेजी से खनन करने के लिए चट्टान में यूरेनियम की उच्च सांद्रता होनी चाहिए। एडिट अधिकतम सुरक्षा प्रदान करता है, यह यूरेनियम अयस्क के भूमिगत खनन के तरीके के कारण है। श्रमिकों को चौग़ा प्रदान किया जाता है, काम के घंटे सख्ती से सीमित होते हैं। खदानें लिफ्ट, उन्नत वेंटिलेशन से सुसज्जित हैं।

लीचिंग तीसरी विधि है - पर्यावरण की दृष्टि से सबसे स्वच्छ और खनन उद्यम के कर्मचारियों की सुरक्षा। ड्रिल किए गए कुओं की एक प्रणाली के माध्यम से एक विशेष रासायनिक समाधान पंप किया जाता है। यह जलाशय में घुल जाता है और यूरेनियम यौगिकों से संतृप्त हो जाता है। फिर समाधान को पंप किया जाता है और प्रसंस्करण संयंत्रों को भेजा जाता है। यह विधि अधिक प्रगतिशील है, यह कम करने की अनुमति देती है आर्थिक लागतयद्यपि इसके प्रयोग की अनेक सीमाएँ हैं।

यूक्रेन में जमा

देश उस तत्व की जमा राशि का एक खुश मालिक बन गया जिससे इसे उत्पादित किया जाता है पूर्वानुमानों के मुताबिक, यूक्रेन के यूरेनियम अयस्क में 235 टन कच्चे माल होते हैं। वर्तमान में, केवल लगभग 65 टन वाले जमा की पुष्टि की गई है। एक निश्चित राशि पहले ही निकाली जा चुकी है। यूरेनियम का एक हिस्सा घरेलू स्तर पर इस्तेमाल किया जाता था, और कुछ हिस्सा निर्यात किया जाता था।

मुख्य जमा किरोवोग्राद यूरेनियम अयस्क क्षेत्र है। यूरेनियम की सामग्री कम है - 0.05 से 0.1% प्रति टन चट्टान, इसलिए सामग्री की लागत अधिक है। नतीजतन, परिणामी कच्चे माल का रूस में बिजली संयंत्रों के लिए तैयार ईंधन छड़ के लिए आदान-प्रदान किया जाता है।

दूसरा प्रमुख जमा नोवोकोन्स्टेंटिनोवस्कॉय है। चट्टान में यूरेनियम की सामग्री ने किरोवोग्राडस्कॉय की तुलना में लागत को लगभग 2 गुना कम करना संभव बना दिया। हालांकि, 90 के दशक से विकास नहीं किया गया है, सभी खदानों में बाढ़ आ गई है। तेज होने के कारण राजनीतिक संबंधरूस के साथ, यूक्रेन को ईंधन के बिना छोड़ा जा सकता है

रूसी यूरेनियम अयस्क

यूरेनियम खनन के मामले में, रूसी संघ दुनिया के अन्य देशों में पांचवें स्थान पर है। सबसे प्रसिद्ध और शक्तिशाली हैं खियागडिंस्कॉय, कोलिचकांस्कॉय, इस्तोचनॉय, कोरेटकोंडिंस्कॉय, नमारुस्कोय, डोब्रीनस्कॉय (बुर्यातिया गणराज्य), अरगुनस्कॉय, ज़ेरलोवॉय। सभी रूसी यूरेनियम का 93% चिता क्षेत्र (मुख्य रूप से खुले गड्ढे और खदान विधियों द्वारा) में खनन किया जाता है।

बुरातिया और कुरगन में जमातियों के साथ स्थिति कुछ अलग है। रूस में इन क्षेत्रों में यूरेनियम अयस्क इस तरह से निहित है कि यह लीचिंग द्वारा कच्चे माल को निकालना संभव बनाता है।

कुल मिलाकर, रूस में 830 टन यूरेनियम के भंडार की भविष्यवाणी की गई है, और लगभग 615 टन पुष्ट भंडार हैं। ये याकूतिया, करेलिया और अन्य क्षेत्रों में भी जमा हैं। चूंकि यूरेनियम एक रणनीतिक वैश्विक कच्चा माल है, इसलिए संख्या सटीक नहीं हो सकती है, क्योंकि कई डेटा वर्गीकृत होते हैं, केवल एक निश्चित श्रेणी के लोगों के पास उन तक पहुंच होती है।