Quando furono scoperti gli elementi radioattivi del tavoloMendeleev, un uomo alla fine ha presentato una domanda per loro. Questo è accaduto anche con l'uranio. È stato utilizzato sia per scopi militari che pacifici. Il minerale di uranio è stato lavorato, l'elemento risultante è stato utilizzato nelle industrie di pitture e vernici e del vetro. Dopo che la sua radioattività fu scoperta, iniziò ad essere utilizzata nell'energia nucleare. Quanto è pulito ed ecologico questo carburante? Questo è ancora oggetto di discussione.
Uranio naturale
In natura, l'uranio non esiste nella sua forma pura: essoè un componente di minerali e minerali. Il principale minerale di uranio è la carnotite e la pechblenda. Inoltre, depositi significativi di questo elemento chimico strategico sono stati trovati in terre rare e minerali di torba: ortite, titanite, zircone, monazite, xenotima. I depositi di uranio possono essere trovati in rocce con un ambiente acido e alte concentrazioni di silicio. I suoi compagni sono calcite, galena, molibdenite, ecc.
Depositi e riserve mondiali
Ad oggi, molti sono stati esploratidepositi nello strato di 20 chilometri della superficie terrestre. Tutti contengono un numero enorme di tonnellate di uranio. Questa quantità è in grado di fornire energia all'umanità per molte centinaia di anni a venire. I paesi leader, in cui si trova il minerale di uranio nel volume maggiore, sono Australia, Kazakistan, Russia, Canada, Sud Africa, Ucraina, Uzbekistan, Stati Uniti, Brasile, Namibia.
Tipi di uranio
La radioattività determina le proprietàelemento chimico. L'uranio naturale è costituito da tre isotopi. Due di loro sono gli antenati della serie radioattiva. Gli isotopi naturali dell'uranio vengono utilizzati per creare combustibile per reazioni e armi nucleari. Inoltre, l'uranio-238 serve come materia prima per la produzione di plutonio-239.
Gli isotopi dell'uranio U234 sono nuclidi figlieU238. Sono loro che sono riconosciuti come i più attivi e forniscono forti radiazioni. L'isotopo U235 è 21 volte più debole, sebbene sia utilizzato con successo per gli scopi sopra indicati: ha la capacità di supportare una reazione nucleare a catena senza catalizzatori aggiuntivi.
Oltre al naturale, ci sono anche artificialiisotopi dell'uranio. Oggi se ne conoscono 23, il più importante dei quali sono gli U233. Si distingue per la capacità di attivarsi sotto l'influenza di neutroni lenti, mentre il resto richiede particelle veloci.
Classificazione dei minerali
Sebbene l'uranio possa essere trovato quasi ovunque -anche negli organismi viventi - gli strati in cui è contenuto possono essere di tipo diverso. Anche i metodi di estrazione dipendono da questo. Il minerale di uranio è classificato in base ai seguenti parametri:
- Condizioni di formazione: minerali endogeni, esogeni e metamorfogenici.
- Il carattere della mineralizzazione dell'uranio è costituito dai minerali di uranio primari, ossidati e misti.
- La dimensione degli aggregati e dei granuli di minerali è frazioni di minerali a grana grossa, a grana media, a grana fine, a grana fine e dispersi.
- L'utilità delle impurità: molibdeno, vanadio, ecc.
- La composizione delle impurità è carbonato, silicato, solfuro, ossido di ferro, caustobiolite.
A seconda di come è classificatominerale di uranio, c'è un modo per estrarne un elemento chimico. Il silicato viene trattato con vari acidi, carbonato - con soluzioni di soda, la caustobiolite viene arricchita dalla combustione e l'ossido di ferro viene fuso in un altoforno.
Come viene estratto il minerale di uranio
Come con qualsiasi attività mineraria, c'ètecnologia e metodi specifici per l'estrazione dell'uranio dalla roccia. Tutto dipende anche dal tipo di isotopo nello strato della litosfera. Il minerale di uranio viene estratto in tre modi. La separazione di un elemento da una roccia è economicamente giustificata quando il suo contenuto è dello 0,05-0,5%. Esiste un metodo di estrazione minerario, a cielo aperto e di lisciviazione. L'uso di ciascuno di essi dipende dalla composizione degli isotopi e dalla profondità della roccia. L'estrazione a cielo aperto del minerale di uranio è possibile in giacimenti poco profondi. Il rischio di radiazioni è minimo. Non ci sono problemi con l'attrezzatura: bulldozer, caricatori, autocarri con cassone ribaltabile sono ampiamente utilizzati.
L'estrazione mineraria è più difficile.Questo metodo viene utilizzato quando l'elemento è sepolto a una profondità fino a 2 chilometri ed è economicamente sostenibile. La roccia deve contenere un'alta concentrazione di uranio per poter essere estratta in modo efficiente. Gli ingressi offrono la massima sicurezza, questo è dovuto al modo in cui il minerale di uranio viene estratto sottoterra. Ai lavoratori viene fornita una tuta, l'orario di lavoro è strettamente limitato. I pozzi sono dotati di ascensori, ventilazione rinforzata.
Lisciviazione - il terzo metodo - il più pulito conun punto di vista ambientale e la sicurezza dei dipendenti della società mineraria. Una soluzione chimica speciale viene pompata attraverso il sistema di pozzi perforati. Si dissolve nella formazione ed è saturo di composti di uranio. Quindi la soluzione viene pompata e inviata agli impianti di lavorazione. Questo metodo è più progressivo, consente di ridurre i costi economici, sebbene ci siano una serie di limitazioni per la sua applicazione.
Depositi in Ucraina
Il paese si è rivelato un felice proprietariodepositi dell'elemento da cui viene prodotto il combustibile nucleare. Secondo le previsioni, i minerali di uranio in Ucraina contengono fino a 235 tonnellate di materie prime. Attualmente solo i depositi hanno ricevuto conferma, che contengono circa 65 tonnellate. Una certa quantità è già stata calcolata. Una parte dell'uranio viene utilizzata a livello nazionale, una parte viene esportata.
Il deposito principale è considerato Kirovograd.regione del minerale di uranio. Il contenuto di uranio è basso, dallo 0,05 allo 0,1% per tonnellata di roccia, quindi il costo del materiale è elevato. Di conseguenza, le materie prime risultanti vengono scambiate in Russia con barre di combustibile finite per centrali elettriche.
Il secondo deposito principale èNovokonstantinovskoe. Il contenuto di uranio nella roccia ha permesso di ridurre il costo rispetto a Kirovograd di quasi 2 volte. Tuttavia, dagli anni '90, nessuno sviluppo è stato effettuato, tutte le miniere sono state allagate. In connessione con l'aggravarsi delle relazioni politiche con la Russia, l'Ucraina potrebbe essere lasciata senza combustibile per le centrali nucleari.
Minerale di uranio russo
La Federazione Russa sta estraendo l'uranioquinto posto tra gli altri paesi del mondo. I più famosi e potenti sono Khiagdinskoe, Kolichkanskoe, Istochnoye, Koretkondinskoe, Namarusskoe, Dobrynskoe (Repubblica di Buriazia), Argunskoe, Zherlovoe (regione di Chita). Nella regione di Chita, il 93% di tutto l'uranio russo estratto viene estratto (principalmente con metodi a cielo aperto e miniera).
La situazione è leggermente diversa con i depositi in Buriazia e Kurgan. Il minerale di uranio in Russia in queste regioni viene depositato in modo tale da consentire l'estrazione di materie prime mediante lisciviazione.
In totale, sono previsti depositi di 830 tonnellate in Russiauranio, le riserve accertate sono di circa 615 tonnellate. Questi sono anche depositi in Yakutia, Carelia e altre regioni. Poiché l'uranio è una materia prima globale strategica, i numeri potrebbero essere imprecisi, poiché molti dati sono classificati, solo una certa categoria di persone ha accesso ad essi.
