Uraniul (U) este cel mai greu element găsit în mod natural pe Pământ. Din cei doi izotopi principali ai uraniului în Scoarta terestra 99,3% în greutate este uraniu-238 și doar 0,7% este uraniu-235, care este utilizat în producția de reactoare nucleare.
1.
Uraniul este folosit atât în scopuri militare, cât și în scopuri civile. A fost prelucrat minereul de uraniu, elementul rezultat a fost folosit în industria vopselei și a lacurilor și a sticlei. După ce i-a fost descoperită radioactivitatea, a început să fie folosit în energia nucleară. Cât de curat și de ecologic este acest combustibil? Acest lucru este încă în dezbatere.
uraniu natural
În natură, uraniul este formă pură nu există - este o componentă a minereului și a mineralelor. Principalul minereu de uraniu este carnotita și pitchblenda. De asemenea, depozite semnificative ale acestui strategic element chimic găsit în pământuri rare și minerale de turbă - orthite, titanit, zircon, monazit, xenotime. Depozitele de uraniu pot fi găsite în roci cu mediu acidși concentrații mari de siliciu. Însoțitorii săi sunt calcitul, galena, molibdenitul etc.
2.
Există o companie în lume numită Uranium One, care deține cele mai mari zăcăminte de uraniu din Kazahstan, Africa, Australia și Statele Unite. Compania reprezintă până la 30% din producția mondială de uraniu. Dar puțini oameni știu că Uranium One, fondat cândva ca un consorțiu canadian-african de sud, este acum deținut 100% de Rosatom.
Cea mai severă luptă pentru controlul minelor și zăcămintelor de uraniu are loc în mod continuu în lume. Aceasta este o problemă strategică. Cel care ține în mâini sursele de uraniu, nu numai că ține întreaga lume de gât energie nucleară, ci poate influența și piața armelor nucleare.
3. Depozite și rezerve mondiale
Până în prezent, multe zăcăminte au fost explorate într-un strat de 20 de kilometri al suprafeței pământului. Toate conțin un număr mare de tone de uraniu. Această sumă este capabilă să ofere omenirii energie pentru multe sute de ani de acum înainte. Principalele țări în care minereul de uraniu se află în cel mai mare volum sunt Australia, Kazahstan, Rusia, Canada, Africa de Sud, Ucraina, Uzbekistan, SUA, Brazilia, Namibia.
În URSS, pe teritoriile Kazahstanului, Kârgâzstanului, Rusiei, Tadjikistanului, Uzbekistanului și Ucrainei, funcționarea sistemului pentru prospectarea și explorarea zăcămintelor de uraniu. Au fost create uzine miniere și chimice, care extrageau uraniu în mine și mine. Uraniul extras a fost trimis la zona militara, pentru a asigura centralele nucleare cu combustibil și la rezerve strategice. Dar la începutul anilor 90, totul s-a stricat.
4. minereu rusesc de uraniu
Pentru minerit de uraniu Federația Rusă este pe locul cinci printre alte țări din lume. Cele mai cunoscute și puternice sunt Khiagdinskoye, Kolichkanskoye, Istochnoye, Koretkondinskoye, Namarusskoye, Dobrynskoye (Republica Buriația), Argunskoye, Zherlovoe (regiunea Chita). Regiunea Chita produce 93% din tot uraniul extras din Rusia.
În total, în Rusia sunt prognozate zăcăminte de 830 de tone de uraniu, existând aproximativ 615 de tone de rezerve confirmate. Acestea sunt, de asemenea, zăcăminte din Yakutia, Karelia și alte regiuni. Deoarece uraniul este o materie primă strategică globală, este posibil ca cifrele să nu fie exacte, deoarece multe dintre date sunt clasificate, doar o anumită categorie de oameni au acces la ele.
5. Cum se extrage uraniul
De obicei, toată lumea a auzit despre minele de uraniu teribile și teribile, dar, în același timp, puțini oameni își imaginează cum se extrag chiar și fierul și cuprul obișnuit, ca să nu mai vorbim de uraniu. Prin urmare, mai întâi pe degete despre această problemă dificilă.
Există 3 moduri principale de a extrage uraniu. Prima metodă este deschisă, potrivită pentru acele cazuri când corpul de minereu este aproape de suprafața pământului. Cu o metodă de exploatare deschisă, pur și simplu sapă cu buldozere gaura mare iar excavatoarele încarcă minereu în basculante, care îl transportă la complexul de procesare.
6.
A doua metodă - subterană - este utilizată pentru apariția în adâncime a corpului de minereu. Această metodă este mai scumpă și, în consecință, este potrivită pentru o concentrație mare de uraniu în rocă. Cu metoda subterană se forează un arbore vertical, din care pleacă lucrări orizontale. Adâncimea minelor poate ajunge până la doi kilometri. În deplasările orizontale, minerii dăltuiesc roca, ridică minereul pe elevatoare speciale de marfă și, de asemenea, îl duc mai departe în complexul de procesare.
7.
8.
9.
Ce se întâmplă la complexul de procesare? Această schemă poate fi considerat un clasic, deși nu este deloc singurul și are multe nuanțe. Roca se zdrobește, se amestecă cu apă și se îndepărtează impuritățile nedorite. Concentratul este apoi levigat, de obicei cu acid sulfuric. Un precipitat de săruri de uraniu, care au o caracteristică galben, pentru care au primit numele yellow cake (din engleză. yellow cake). Tortul galben contine inca destul de multe impuritati, din care trebuie purificat la rafinarie, iar dupa calcinare se obtine oxid de uraniu (U3O8) - produsul final, care se tranzactioneaza chiar la bursa.
10.
11.
Am vorbit în mod special despre procesare, dar nu am spus nimic despre a treia metodă de extracție. Este fundamental diferit de primele două și se numește foraj in situ (SIL). În timpul SST, la colțurile hexagonului sunt forate 6 puțuri, prin care acidul sulfuric este pompat în corpul de minereu. Un alt puț este forat în centrul hexagonului și o soluție saturată cu săruri de uraniu este pompată prin ea la suprafață. Soluția productivă este trecută prin coloane de sorbție, în care sărurile de uraniu sunt colectate pe o rășină specială. Rășina, la rândul ei, este din nou tratată cu acid sulfuric și așa mai departe de mai multe ori până când concentrația de uraniu din soluție devine suficientă. Și apoi din nou turta galbenă, purificarea și producția de oxid de uraniu
12. Pericolele minelor de uraniu
Este în general acceptat că minele de uraniu sunt un lucru teribil de periculos, dar în prezent, minele de uraniu, dacă sunt respectate măsurile de siguranță, nu sunt mai periculoase pentru sănătatea minerilor decât minele de cărbune. Cel mai mare pericol nu este radiația, ci praful care conține particule de uraniu și alte metale grele, a căror intrare în organism poate duce la boli grave ale organelor interne.Prezența radonului radioactiv în aer poate fi, de asemenea, periculoasă, dar cu ventilația de lucru, concentrațiile sale sunt minime. Când se utilizează leșierea subterană, nocivitatea producției pentru lucrători nu devine mai mare decât pentru lucrătorii de birou - fără praf, fără radon)) Glumesc, desigur
Pentru mediu, cea mai periculoasă este exploatarea în cariera deschisă - aceasta este o groapă imensă la locul minei și praf care conține elemente radioactive și steril de rocă sterilă, care, datorită produselor de descompunere a uraniului, reține aproximativ 85. % din fondul de radiație al minereului extras. Periculoasă nu este doar poluarea prin radiații cu produse de descompunere a uraniului, cum ar fi radonul, radiul, toriu, ci și poluarea generală a teritoriului, inclusiv sărurile metalelor grele (arsen, plumb, cupru), toxice pentru organism și sulfuri, care, atunci când interacționează cu apa poate forma acid sulfuric. Ei bine, nimeni nu a anulat tot felul de accidente industriale și distrugeri din cauza dezastrelor naturale, al căror risc este mereu prezent.
În cazul metodei minelor, pericolele sunt în general aceleași ca și în cazul metodei deschise, dar se mai generează mai puține deșeuri. Printre avantaje se numără și absența unei gropi.
Prin urmare, se crede că leșierea subterană este cea mai puțin dăunătoare pentru mediu. Se presupune că în 4-5 ani se va putea lucra la locul de dezvoltare agricultură. Dar nu uitați că leșierea subterană poate degrada foarte mult calitatea panza freatica, iar lucrul cu acid sulfuric este puțin probabil să crească fertilitatea. În plus, utilizarea leșierii in situ este limitată: poate fi folosită numai în gresie și sub pânza freatică.
13.
În întreaga lume, uraniul este principala resursă pentru exploatarea centralelor nucleare. Liderii mondiali în rezervele de uraniu din Australia și Kazahstan, energie nucleara nu foarte dezvoltat. Depozitele de minereuri de uraniu nu sunt distribuite uniform peste tot globul. Astăzi, doar 28 de țări ale lumii extrag materii prime valoroase în intestine, iar doar 19 puteri mondiale produc uraniu. Cea mai mare parte a 90% din rezervele mondiale de uraniu din lume se află în 10 țări, în restul de 18 țări niște firimituri de 10% din combustibil. Vă vom spune puțin mai multe despre țările cu cele mai mari rezerve de uraniu. 
Australia
Australia este liderul incontestabil al rezervelor de uraniu din lume. Potrivit Asociației Mondiale Nucleare, aproximativ 31,18% din toate rezervele mondiale uraniul este situat în această țară, ceea ce în termeni numerici înseamnă 661.000 tone U. Australia are 19 zăcăminte de uraniu. Cele mai mari și mai faimoase sunt acolo unde se extrag aproximativ 3 mii de tone de uraniu pe an, Beaverley 1000 de tone și Honemun 900 de tone pe an. Costul exploatării uraniului în țară este de 40 de dolari kg.
Aproape 80% din producția mondială de uraniu este concentrată în mâinile a 8 mari companii, trei dintre ele din Australia: Rio Tinto, BHP Billiton și Paladin Energy. Aceste corporații reprezintă 18,73% din cifra de afaceri mondială. În ceea ce privește producția de uraniu, Australia ocupă locul trei, după Kazahstan și Canada.
Kazahstan (Asia)
Pe locul doi în ceea ce privește rezervele de uraniu aparține Kazahstanului. ÎN tara asiatica situat 11,81% din rezervele de combustibil ale lumii, care este egal 629.000 tone U. Există 16 zăcăminte dezvoltate în Kazahstan, de unde este extrasă o resursă valoroasă. Cele mai mari zăcăminte sunt situate în provinciile de uraniu Chusarai și Syrdarya: Korsan, Southern Inkai, Irkol, Kharasan, Western Mynkuduk și Budenovskoye.
Costul de producție este de aproximativ 40 USD per kg. În ceea ce privește producția de uraniu pe an, Kazahstanul se află pe primul loc, producând 22574 de tone de U pe an, ceea ce reprezintă 37,85% din producția mondială. Deloc surprinzător, cel mai mare producător de uraniu din lume este compania kazaha Kazatomprom, care produce anual 15,77% din totalul de uraniu al planetei.
Rusia (Europa)
Rusia ocupă locul trei în ceea ce privește rezervele de uraniu; conform experților, subsolul său este 487200 tone U, ce este 9,15% din uraniul mondial resurse. În ciuda dimensiunii țării și a rezervelor mari de uraniu din Rusia, există doar 7 zăcăminte, aproape toate fiind situate în Transbaikalia.
Peste 90% din uraniul extras în țară provine din regiunea Chita. Câmpul de minereu Streltsovskoye, care include mai mult de zece zăcăminte de minereu de uraniu, cel mai mare centru este orașul Krasnokamensk. Restul de 5-8% din uraniu din țară se află în Buriația și regiunea Kurgan. Costul minereului îmbogățit este de 40 USD per kg. În ceea ce privește producția de uraniu, Rusia se află pe locul șase, producând 3135 de tone de U pe an, ceea ce este egal cu 5,26% din producția totală mondială. cea mai mare firma ruseasca Producătorul de uraniu APM3-Uranium One, este unul dintre liderii pieței globale de uraniu din lume și produce 13,68% din totalul de uraniu mondial.
Canada (America de Nord)
Locul lider în ceea ce privește rezervele de minereu de uraniu în America de Nord iar al patrulea la nivel global aparține Canadei. Rezervele totale de uraniu din țară sunt 468.700 tone U, care reprezintă 8,80% din rezervele mondiale. Canada deține zăcăminte unice de tip „neconformitate”, ale căror minereuri sunt bogate și compacte, dintre care cele mai mari sunt râul MacArthur și Lacul Cigar. În țară se dezvoltă un zăcământ de uraniu Proiectul Waterbury”, format din mai multe zăcăminte, a căror suprafață este de 12417 hectare.
Rezervele de uraniu din Saskatchewan canadian sunt comparabile cu 4 miliarde de tone de cărbune sau 19 milioane de barili de petrol. În total, Canada dezvoltă 18 zăcăminte de uraniu. Costul exploatării uraniului în Canada este unul dintre cele mai mici din lume și este de 34 USD pe kg. În ceea ce privește producția de uraniu, nord-americanii sunt pe locul doi după Kazahstan și ocupă locul doi, producând 9332 de tone de U pe an în lume. Compania canadiană Cameco ocupă locul 2 în ceea ce privește producția de combustibil, producând 9144 tone de U.
Niger (Africa)
În Africa, doar trei țări extrag uraniu, cele mai mari rezerve ale acestei resurse sunt situate în Niger. Rezervele de uraniu sunt 421.000 tone U, acesta este al cincilea indicator din lume, în procent este de 7,9%.Cele mai mari zăcăminte din țară: Imuraren, Madauela, Arlit și Azelit, sunt în țară 12. Costul uraniului extras în Niger este de 34-50 de dolari SUA pe kg. În ceea ce privește producția de uraniu, Nigerul se află pe locul patru cu 4528 tone U pe an.
Republica Africa de Sud (Africa)
Africa de Sud este cu mult în urma Nigerului în ceea ce privește rezervele de minereu de uraniu și ocupă locul șase în clasamentul Asociației Mondiale Nucleare cu 279100 tone U.
În Africa de Sud, uraniul este extras ca produs secundar din zăcămintele de aur. Depozitul Dominion este cea mai mare mina subterana si cariera deschisa din tara. Minele mari includ Western Ariez, Palabora, Randfontein și Waal River, unde sunt prelucrate în principal sterilul industriei miniere de aur. cost mediu exploatarea uraniului în tara africana 40 USD pe kg. În ceea ce privește producția de uraniu, Africa de Sud rămâne cu mult în urma țărilor lider în această industrie, producând 540 de tone de U pe an, ceea ce reprezintă a doisprezecea cifră din lume.
Brazilia (America de Sud)
Închide cele șapte țări magnifice cu cele mai mari rezerve uraniu în reprezentativ mondial America de Sud, Brazilia. Potrivit WNA, țara din America de Sud este ușor înaintea Namibiei, scorul Braziliei este 276.700 tone U. 65% din rezervele de minereu de uraniu sunt exploatate cale deschisă. Țara are trei zăcăminte mari: Lagoa Real, Santa Quiteria și Pocos de Caldas, și trei mijlocii: Figueira, Espinharas și Amorinopolis.
Costul exploatării uraniului în Brazilia este mai mic de 40 USD. Țara produce 198 de tone de U pe an, care este al 15-lea indicator din lume. Rezerve de minereuri de uraniu și uraniu în în întregime satisface nevoile țării și în viitor este posibil să exportăm o resursă valoroasă în alte țări consumatoare.
Descoperire la scară planetară. Deci, puteți numi descoperirea de către oamenii de știință a lui Uranus. Planeta a fost descoperită în 1781.
Descoperirea ei a fost motivul pentru a numi unul dintre elementele tabelului periodic. Uranus metalul a fost izolat din blenda de rășini în 1789.
hype-ul din jur noua planeta nu s-a domolit încă, așadar, ideea de a numi o substanță nouă a rămas la suprafață.
La sfârșitul secolului al XVIII-lea încă nu exista conceptul de radioactivitate. Între timp, aceasta este principala proprietate a uraniului terestru.
Oamenii de știință care au lucrat cu el au fost iradiați fără să știe. Cine a fost pionierul și care sunt celelalte proprietăți ale elementului, vom spune în continuare.
Proprietățile uraniului
Uraniul este un element descoperit de Martin Klaproth. A fuzionat rășina cu caustica. Produsul de fuziune nu a fost complet solubil.
Klaproth și-a dat seama că nu existau presupuse și în compoziția mineralului. Apoi, omul de știință a dizolvat problema.
Hexagoane verzi au căzut din soluție. Chimistul le-a expus la sânge galben, adică hexacianoferrat de potasiu.
Din soluție a căzut un precipitat maro. Acest oxid a fost restaurat de Klaproth ulei de in, calcinat. Am o pudră.
A trebuit să-l aprind deja, amestecând-o cu maro. Granulele unui metal nou au fost găsite în masa sinterizată.
Mai târziu s-a dovedit că nu a fost uraniu pur, și dioxidul său. Separat, elementul a fost primit doar 60 de ani mai târziu, în 1841. Și după încă 55, Antoine Becquerel a descoperit fenomenul radioactivității.
Radioactivitatea uraniului datorită capacităţii nucleului unui element de a capta neutroni şi de a rupe. În același timp, se eliberează o energie impresionantă.
Se datorează datelor cinetice ale radiațiilor și fragmentelor. Este posibil să se asigure fisiunea continuă a nucleelor.
Reacția în lanț începe atunci când uraniul natural este îmbogățit cu al 235-lea izotop. Nu este ceva care se adaugă metalului.
Dimpotrivă, al 238-lea nuclid cu radioactivitate scăzută și ineficient, precum și al 234-lea, sunt îndepărtați din minereu.
Amestecul lor se numește sărăcit, iar uraniul rămas se numește îmbogățit. Exact de asta au nevoie industriașii. Dar despre asta vom vorbi într-un capitol separat.
Uranus radiaza, atât alfa cât și beta cu raze gamma. Au fost descoperite văzând efectul metalului pe o placă fotografică învelită în negru.
A devenit clar că element nou emite ceva. În timp ce soții Curie investigau despre ce este vorba, Marie a primit o doză de radiații care i-a determinat pe chimist să dezvolte cancer de sânge, din care femeia a murit în 1934.
Radiația beta poate distruge nu numai corpul uman dar și metalul în sine. Ce element se formează din uraniu? Răspuns: Brevi.
În caz contrar, se numește protactiniu. Descoperit în 1913, tocmai când studia uraniul.
Acesta din urmă se transformă în brevia fără influențe externe și reactivi, doar din degradarea beta.
Pe plan extern uraniul este un element chimic- culori cu un luciu metalic.
Așa arată toate actinidele, cărora le aparține substanța a 92-a. Grupul începe cu al 90-lea număr și se termină cu al 103-lea.
Stând în fruntea listei element radioactiv uraniu, actioneaza ca un agent oxidant. Starile de oxidare pot fi a 2-a, a 3-a, a 4-a, a 5-a, a 6-a.
Adică, din punct de vedere chimic, al 92-lea metal este activ. Dacă măcinați uraniul într-o pulbere, acesta se va aprinde spontan în aer.
ÎN forma obisnuita substanța se va oxida la contactul cu oxigenul, devenind acoperită cu o peliculă irizată.
Dacă temperatura crește la 1000 de grade Celsius, chimic. element uraniu conectat cu . Se formează nitrură de metal. Această substanță este galbenă.
Aruncă-l în apă și dizolvă ca uraniul pur. Corodează-l și toți acizii. Elementul înlocuiește hidrogenul din materia organică.
Îl împinge uraniu, tocmai din soluții sărate, , , , . Dacă o astfel de soluție este agitată, particulele celui de-al 92-lea metal vor începe să strălucească.
săruri de uraniu instabil, se descompun la lumină sau în prezența substanțelor organice.
Elementul este indiferent, poate, doar la alcalii. Metalul nu reacționează cu ele.
Descoperirea uraniului este descoperirea unui element supergreu. Masa sa face posibilă izolarea metalului, mai precis, a mineralelor cu acesta, din minereu.
Este suficient să-l zdrobim și să adormi în apă. Particulele de uraniu se vor depune mai întâi. Aici începe mineritul. Detalii in capitolul urmator.
Exploatarea uraniului
După ce au primit un sediment greu, industriașii levănează concentratul. Scopul este de a aduce uraniul în soluție. Se folosește acid sulfuric.
Se face o excepție pentru gudron. Acest mineral este insolubil în acid, prin urmare, se folosesc alcalii. Secretul dificultăților în starea de 4 valențe a uraniului.
Leşierea acidă nu trece cu , . În aceste minerale, al 92-lea metal este, de asemenea, 4-valent.
Acesta este tratat cu hidroxid, cunoscut sub numele de hidroxid de sodiu. În alte cazuri, purjarea cu oxigen este bună. Nu este nevoie să faceți aprovizionare separat cu acid sulfuric.
Este suficient să încălziți minereul cu minerale sulfurate până la 150 de grade și să trimiteți un jet de oxigen către acesta. Acest lucru duce la formarea unui acid care se scurge Uranus.
Elementul chimic și aplicarea acestuia asociate cu forme pure de metal. Sorpția este folosită pentru a îndepărta impuritățile.
Se realizează pe rășini schimbătoare de ioni. Potrivit și pentru extracția cu solvenți organici.
Rămâne să adăugați alcali la soluție pentru a precipita uranați de amoniu, dizolvați-i acid azotic si subiect.
Rezultatul vor fi oxizii celui de-al 92-lea element. Se încălzesc la 800 de grade și se reduc cu hidrogen.
Oxidul rezultat este transformat în fluorură de uraniu, din care metalul pur se obține prin reducerea termică cu calciu. După cum puteți vedea, nu este simplu. De ce să încerci atât de mult?
Aplicarea uraniului
Al 92-lea metal - combustibilul principal reactoare nucleare. Amestecul slab este potrivit pentru staționar, și pentru centrale electrice se folosește elementul îmbogățit.
Al 235-lea izotop este, de asemenea, baza armelor nucleare. Combustibilul nuclear secundar poate fi obținut și din al 92-lea metal.
Aici merită să pui întrebarea, ce element transformă uraniul. Din al 238-lea izotop al său, se obține încă o substanță radioactivă, supergrea.
Chiar la 238-lea uraniu Grozav jumătate de viață, durează 4,5 miliarde de ani. O distrugere atât de lungă duce la un consum redus de energie.
Dacă luăm în considerare utilizarea compușilor de uraniu, oxizii acestuia sunt de folos. Sunt folosite în industria sticlei.
Oxizii acționează ca coloranți. Poate fi obținut de la galben pal la verde închis. În razele ultraviolete, materialul este fluorescent.
Această proprietate este folosită nu numai în pahare, ci și în glazurele de uraniu pt. Oxizii de uraniu din ele sunt de la 0,3 la 6%.
Ca urmare, fundalul este sigur, nu depășește 30 de microni pe oră. Fotografie cu elemente de uraniu, mai exact, produsele cu participarea sa, sunt foarte colorate. Stralucirea paharelor si a vaselor atrage privirea.
Prețul uraniului
Pentru un kilogram de oxid de uraniu neîmbogățit dau aproximativ 150 de dolari. Valorile maxime au fost observate în 2007.
Apoi costul a ajuns la 300 de dolari pe kilogram. Dezvoltarea minereurilor de uraniu va rămâne profitabilă chiar și la un preț de 90-100 de unități convenționale.
Cine a descoperit elementul uraniu, nu știa care sunt rezervele sale în scoarța terestră. Acum, au fost numărați.
Câmpurile mari cu un preț de producție profitabil vor fi epuizate până în 2030.
Dacă nu se descoperă noi depozite sau nu se găsesc alternative la metal, valoarea acestuia va crește.
Combustibilul aproape tuturor centralelor nucleare din lume este singurul element al tabelului periodic - uraniul. În cazuri mult mai rare vorbim despre plutoniu și toriu. Exploatarea uraniului în lume se desfășoară doar în câteva zeci de țări care au.
Exploatarea uraniului în lume
Uraniul este un metal super-greu, de culoare alb-argintiu. Este foarte activ, oxidându-se rapid în aer, ceea ce face dificilă extragerea. Există mult mai mult uraniu în pământ decât metale pretioase- aur, platină, argint. Dar, în același timp, uraniul este suficient de dispersat stânci, sol, apă oceanică. Ca atare, nu există atât de multe zăcăminte de uraniu în lume.
Dar chiar și în zăcămintele dezvoltate pentru a produce o tonă de uraniu, este necesar să se extragă aproximativ o mie de tone de minereu și, odată cu acestea, zeci de mii de roci „deșeuri”. Ca urmare, pentru fezabilitatea economică, sunt extrase alte elemente împreună cu uraniu - fosfor, sulf, fier, aur, metale din pământuri rare și altele.
Modalități de extragere a uraniului în lume
Mai ales minereu de uraniu exploatat în două moduri - mină sau carieră, în funcție de adâncimea cusăturilor cu minereu de uraniu. Astfel, în 2005, 30% din uraniul mondial a fost exploatat prin exploatarea în cariere deschise, 38% prin minerit și 21% prin levigare subterană. Restul de 11% a fost produs printr-o metodă accidentală la zăcăminte de alte minerale.
Metoda carierei presupune mai puține radiații și o siguranță mai mare. Subteranul (mina), la rândul său, vă permite să extrageți minereu de uraniu mai bun, dar este și mai periculos din cauza radonului, un gaz radioactiv care se acumulează în mine.
Leșierea subterană a minereurilor de uraniu este cea mai mare tehnologie moderna exploatarea uraniului, folosită pentru prima dată din 1957. Metoda presupune pomparea subteranului în stratul de minereuri de uraniu a unui solvent chimic special care reacționează cu compușii de uraniu. Apoi, această soluție este adusă la suprafață și deja procesată. Dintre minusurile acestei metode se numără posibilitatea utilizării numai în gresie și sub nivelul apei subterane. Metoda a câștigat o popularitate deosebită în Kazahstan, Uzbekistan și SUA.
Producția totală de uraniu în lume în 2001-2005 a fost de 36-42 mii tone, din care cei doi lideri - Canada și Australia - au reprezentat mai mult de 50%. Rusia a ocupat o pondere din producția mondială de uraniu de 6-8%, iar Ucraina și SUA chiar mai puțin.
Când au fost descoperite elementele radioactive ale tabelului periodic, o persoană a venit în cele din urmă cu o aplicație pentru ele. Așa s-a întâmplat cu uraniul. A fost folosit atât în scopuri militare, cât și în scopuri civile. A fost prelucrat minereul de uraniu, elementul rezultat a fost folosit în industria vopselei și a lacurilor și a sticlei. După ce a fost descoperită radioactivitatea sa, a început să fie folosit în Cât de curat și ecologic este acest combustibil? Acest lucru este încă în dezbatere.
uraniu natural
În natură, uraniul nu există în forma sa pură - este o componentă a minereului și a mineralelor. Principalul minereu de uraniu este carnotita și pitchblenda. De asemenea, zăcăminte semnificative ale acestui strategic se găsesc în minerale de pământuri rare și turbă - ortita, titanită, zircon, monazit, xenotime. Depozitele de uraniu pot fi găsite în roci cu mediu acid și concentrații mari de siliciu. Însoțitorii săi sunt calcitul, galena, molibdenitul etc.
Depozite și rezerve mondiale
Până în prezent, multe zăcăminte au fost explorate într-un strat de 20 de kilometri al suprafeței pământului. Toate conțin un număr mare de tone de uraniu. Această sumă este capabilă să ofere omenirii energie pentru multe sute de ani de acum înainte. Principalele țări în care minereul de uraniu se află în cel mai mare volum sunt Australia, Kazahstan, Rusia, Canada, Africa de Sud, Ucraina, Uzbekistan, SUA, Brazilia, Namibia.
Tipuri de uraniu
Radioactivitatea determină proprietățile unui element chimic. Uraniul natural este format din trei izotopi ai săi. Doi dintre ei sunt strămoșii seriei radioactive. Izotopii naturali ai uraniului sunt utilizați pentru a crea combustibil pentru reactii nucleare si arme. De asemenea, uraniul-238 servește ca materie primă pentru producția de plutoniu-239.
Izotopii de uraniu U234 sunt nuclizi fiice ai U238. Sunt recunoscuți ca fiind cei mai activi și furnizează radiații puternice. Izotopul U235 este de 21 de ori mai slab, deși a fost utilizat cu succes în scopurile de mai sus - are capacitatea de a se menține fără catalizatori suplimentari.
Pe lângă naturali, există și izotopi artificiali ai uraniului. Astăzi sunt 23 de astfel de cunoscute, cel mai important dintre ele - U233. Se distinge prin capacitatea de a se activa sub influența neutronilor lenți, în timp ce restul necesită particule rapide.
Clasificarea minereului
Deși uraniul poate fi găsit aproape peste tot – chiar și în organismele vii – straturile în care este conținut pot fi de diferite tipuri. Acest lucru depinde și de metodele de extracție. Minereul de uraniu este clasificat în funcție de următorii parametri:
- Condiții de formare - minereuri endogene, exogene și metamorfogene.
- Natura mineralizării uraniului este minereurile primare, oxidate și amestecate de uraniu.
- Mărimea agregatelor și a boabelor de minerale - fracții de minereu cu granulație grosieră, cu granulație medie, cu granulație fină, cu granulație fină și dispersate.
- Utilitatea impurităților - molibden, vanadiu etc.
- Compoziția impurităților - carbonat, silicat, sulfură, oxid de fier, caustobiolitic.
În funcție de modul în care este clasificat minereul de uraniu, există o modalitate de a extrage un element chimic din acesta. Silicatul este procesat cu diverși acizi, carbonat - soluții de sifon, caustobiolitice sunt îmbogățite prin ardere, iar oxidul de fier este topit într-un furnal.
Cum se extrage minereul de uraniu?
Ca în orice afacere minieră, există o anumită tehnologie și metode pentru extragerea uraniului din rocă. Totul depinde și de ce izotop se află în stratul de litosferă. Minereul de uraniu este extras în trei moduri. Izolarea elementului de rocă este justificată din punct de vedere economic atunci când conținutul său este în cantitate de 0,05-0,5%. Există o mină, o carieră și o metodă de extracție prin levigare. Utilizarea fiecăruia dintre ele depinde de compoziția izotopilor și de adâncimea rocii. Exploatarea în carieră a minereului de uraniu este posibilă cu o apariție mică. Riscul de expunere este minim. Nu există probleme cu echipamentele - buldozere, încărcătoare, basculante sunt utilizate pe scară largă.
Mineritul este mai complex. Această metodă este utilizată atunci când elementul apare la o adâncime de până la 2 kilometri și este viabil din punct de vedere economic. Roca trebuie să conțină o concentrație mare de uraniu pentru a fi extrasă în mod adecvat. Adit oferă securitate maximă, acest lucru se datorează modului în care este extras minereul de uraniu în subteran. Muncitorilor li se asigură salopete, programul de lucru este strict limitat. Minele sunt dotate cu lifturi, ventilație îmbunătățită.
Leșierea este a treia metodă - cea mai curată din punct de vedere al mediului și al siguranței angajaților întreprinderii miniere. O soluție chimică specială este pompată printr-un sistem de puțuri forate. Se dizolvă în rezervor și devine saturat cu compuși de uraniu. Soluția este apoi pompată și trimisă la fabricile de procesare. Această metodă este mai progresivă, permite reducerea costuri economice deși există o serie de limitări ale utilizării sale.
Depozite în Ucraina
Țara s-a dovedit a fi un fericit proprietar al zăcămintelor elementului din care este produsă.Conform previziunilor, minereurile de uraniu din Ucraina conțin până la 235 de tone de materii prime. În prezent, au fost confirmate doar zăcăminte care conțin aproximativ 65 de tone. O anumită sumă a fost deja calculată. O parte din uraniu a fost folosit pe plan intern, iar o parte a fost exportat.
Principalul zăcământ este regiunea de minereu de uraniu Kirovograd. Conținutul de uraniu este scăzut - de la 0,05 la 0,1% pe tonă de rocă, deci costul materialului este ridicat. Drept urmare, materiile prime rezultate sunt schimbate în Rusia cu bare de combustibil finite pentru centralele electrice.
Al doilea depozit major este Novokonstantinovskoye. Conținutul de uraniu din rocă a făcut posibilă reducerea costului în comparație cu Kirovogradskoye de aproape 2 ori. Cu toate acestea, dezvoltarea nu a fost realizată din anii 90, toate minele sunt inundate. Din cauza exacerbarii relaţiile politice cu Rusia, Ucraina poate rămâne fără combustibil pt
minereu rusesc de uraniu
În ceea ce privește exploatarea uraniului, Federația Rusă se află pe locul cinci printre alte țări din lume. Cele mai faimoase și puternice sunt Khiagdinskoye, Kolichkanskoye, Istochnoye, Koretkondinskoye, Namarusskoye, Dobrynskoye (Republica Buriația), Argunskoye, Zherlovoye.93% din tot uraniul rusesc este extras în regiunea Chita (în principal prin cariere și metode miniere).
Situația este oarecum diferită cu zăcămintele din Buriația și Kurgan. Minereu de uraniu din Rusia în aceste regiuni se află în așa fel încât să facă posibilă extragerea materiilor prime prin levigare.
În total, în Rusia sunt prognozate zăcăminte de 830 de tone de uraniu și există aproximativ 615 de tone de rezerve confirmate. Acestea sunt, de asemenea, zăcăminte din Yakutia, Karelia și alte regiuni. Deoarece uraniul este o materie primă strategică globală, este posibil ca cifrele să nu fie exacte, deoarece multe dintre date sunt clasificate, doar o anumită categorie de oameni au acces la ele.
