Когато бяха открити радиоактивните елементи на масатаМенделеев, мъж в крайна сметка излезе с молба за тях. Това се случи и с урана. Използвана е както за военни, така и за мирни цели. Урановата руда е преработена, полученият елемент е използван в бои и лак и стъклената промишленост. След откриването на радиоактивността му той започва да се използва в ядрената енергетика. Колко чисто и екологично е това гориво? За това все още се спори.
Естествен уран
В природата уранът не съществува в чиста форма - тойе компонент на рудата и минералите. Основната уранова руда е карнотит и смола. Също така, значителни находища на този стратегически химичен елемент са открити в редкоземни и торфени минерали - ортит, титанит, циркон, моназит, ксенотим. Урановите находища могат да бъдат намерени в скали с кисела среда и високи концентрации на силиций. Неговите спътници са калцит, галенит, молибденит и др.
Световни депозити и резерви
Към днешна дата много проучениотлагания в 20-километровия слой на земната повърхност. Всички те съдържат огромен брой тонове уран. Това количество е в състояние да осигури на човечеството енергия за много стотици години напред. Водещите държави, в които урановата руда се намира в най-голям обем, са Австралия, Казахстан, Русия, Канада, Южна Африка, Украйна, Узбекистан, САЩ, Бразилия, Намибия.
Видове уран
Радиоактивността определя свойстватахимичен елемент. Естественият уран се състои от три от неговите изотопи. Двама от тях са предците на радиоактивните серии. Природните изотопи на урана се използват за създаване на гориво за ядрени реакции и оръжия. Също така уран-238 служи като суровина за производството на плутоний-239.
Урановите изотопи U234 са дъщерни нуклидиU238. Именно те са признати за най-активни и осигуряват силно облъчване. Изотопът U235 е 21 пъти по-слаб, въпреки че се използва успешно за горните цели - той има способността да поддържа ядрена верижна реакция без допълнителни катализатори.
В допълнение към естествените има и изкуствениизотопи на уран. Днес са известни 23 от тях, най-важният от които е U233. Отличава се със способността да се активира под въздействието на бавни неутрони, докато останалите изискват бързи частици.
Класификация на рудите
Въпреки че уранът може да се намери почти навсякъде -дори в живите организми - слоевете, в които се съдържа, могат да бъдат различни по вид. От това зависят и методите на екстракция. Урановата руда се класифицира според следните параметри:
- Условия на образуване - ендогенни, екзогенни и метаморфогенни руди.
- Характерът на урановата минерализация е първична, окислена и смесена уранова руда.
- Размерът на инертните материали и зърната на минералите е едрозърнеста, среднозърнеста, финозърнеста, финозърнеста и дисперсна рудна фракция.
- Полезността на примесите - молибден, ванадий и др.
- Съставът на примесите е карбонат, силикат, сулфид, железен оксид, каустобиолит.
В зависимост от това как е класифицирануранова руда, има начин да се извлече химически елемент от нея. Силикатът се обработва с различни киселини, карбонатът - със содови разтвори, каустобиолитът се обогатява чрез горене, а железният оксид се топи в доменна пещ.
Как се добива уранова руда
Както при всеки минен бизнес, имаспецифична технология и методи за извличане на уран от скали. Всичко зависи и от вида на изотопа в слоя на литосферата. Урановата руда се добива по три начина. Отделянето на даден елемент от скалата е икономически обосновано, когато съдържанието му е 0,05-0,5%. Съществува минен, открит и извличащ метод за добив. Използването на всеки от тях зависи от състава на изотопите и дълбочината на скалата. Открит добив на уранова руда е възможен при плитка поява. Рискът от облъчване е минимален. Няма проблеми с оборудването - широко се използват булдозери, товарачи, самосвали.
Копаенето на мини е по-трудно.Този метод се използва, когато елементът е заровен на дълбочина до 2 километра и е икономически изгоден. Скалата трябва да съдържа висока концентрация на уран, за да може да се добива ефективно. Адитите осигуряват максимална безопасност, това се дължи на начина, по който урановата руда се добива под земята. На работниците са осигурени гащеризони, работното време е строго ограничено. Шахтите са оборудвани с асансьори с подобрена вентилация.
Излугването - третият метод - най-чистият секологична гледна точка и безопасността на служителите в мините. През системата от пробити кладенци се изпомпва специален химичен разтвор. Той се разтваря във формацията и е наситен с уранови съединения. След това разтворът се изпомпва и изпраща в преработвателни предприятия. Този метод е по-прогресивен, той може да намали икономическите разходи, въпреки че има редица ограничения за прилагането му.
Депозити в Украйна
Страната се оказа щастлив собственикотлагания на елемента, от който се произвежда ядрено гориво. Според прогнозите урановите руди в Украйна съдържат до 235 тона суровини. В момента са потвърдени само находища, които съдържат около 65 тона. Вече е разработена определена сума. Част от урана се използва вътрешно, а част се изнася.
Основното находище се счита за Кировоградуранова рудна област. Съдържанието на уран е ниско - от 0,05 до 0,1% на тон скала, следователно цената на материала е висока. В резултат на това получената суровина се обменя в Русия за готови горивни пръти за електроцентрали.
Вторият основен депозит еНовоконстантиновское. Съдържанието на уран в скалата позволи да се намалят разходите в сравнение с Кировоградския почти с 2 пъти. Въпреки това, от 90-те години насам не е извършено развитие, всички мини са наводнени. Във връзка с изострянето на политическите отношения с Русия, Украйна може да остане без гориво за атомни електроцентрали.
Руска уранова руда
Руската федерация добива уранпето място сред другите страни в света. Най-известните и мощни са Khiagdinskoe, Kolichkanskoe, Istochnoye, Koretkondinskoe, Namarus, Dobrynskoe (Република Бурятия), Argunskoe, Zherlovoe (регион Чита). В района на Чита се добиват 93% от целия добит руски уран (главно чрез открити и руднични методи).
Ситуацията е малко по-различна при находищата в Бурятия и Курган. Урановата руда в Русия в тези региони се депозира по такъв начин, че позволява извличането на суровини чрез излужване.
В Русия се прогнозират общо 830 тона находищауран, доказаните запаси са около 615 тона. Това са също находища в Якутия, Карелия и други региони. Тъй като уранът е стратегическа глобална суровина, цифрите може да са неточни, тъй като много данни са класифицирани, само определена категория хора имат достъп до тях.
