Kad tika atklāti galda radioaktīvie elementiMendeļejevs, kāds vīrietis galu galā nāca klajā ar pieteikumu viņiem. Tas notika arī ar urānu. To izmantoja gan militāriem, gan mierīgiem mērķiem. Urāna rūda tika apstrādāta, iegūtais elements tika izmantots krāsu un laku un stikla rūpniecībā. Pēc tā radioaktivitātes atklāšanas to sāka izmantot kodolenerģijā. Cik tīra un videi draudzīga ir šī degviela? Par to joprojām strīdas.
Dabīgais urāns
Dabā urāns nepastāv tīrā veidā - tasir rūdu un minerālu sastāvdaļa. Galvenā urāna rūda ir karnotīts un piķis. Tāpat ievērojamas šī stratēģiskā ķīmiskā elementa nogulsnes tika atrastas retzemju un kūdras minerālos - ortītā, titanitā, cirkonā, monazītā, ksenotimā. Urāna nogulsnes var atrast akmeņos ar skābu vidi un lielu silīcija koncentrāciju. Tās pavadoņi ir kalcīts, galēna, molibdenīts utt.
Pasaules noguldījumi un rezerves
Līdz šim daudzi ir izpētītinogulsnes zemes virsmas 20 kilometru slānī. Visos tajos ir milzīgs daudzums urāna. Šī summa spēj nodrošināt cilvēcei enerģiju daudzus simtus gadu uz priekšu. Vadošās valstis, kurās urāna rūdas ir vislielākajā apjomā, ir Austrālija, Kazahstāna, Krievija, Kanāda, Dienvidāfrika, Ukraina, Uzbekistāna, ASV, Brazīlija, Namībija.
Urāna veidi
Radioaktivitāte nosaka īpašībasķīmiskais elements. Dabiskais urāns sastāv no trim izotopiem. Divi no viņiem ir radioaktīvo sēriju priekšteči. Dabiskos urāna izotopus izmanto, lai radītu degvielu kodolreakcijām un ieročiem. Arī urāns-238 kalpo kā izejviela plutonija-239 ražošanai.
Urāna izotopi U234 ir meitas nuklīdiU238. Tieši viņi tiek atzīti par visaktīvākajiem un nodrošina spēcīgu starojumu. Izotops U235 ir 21 reizes vājāks, lai gan to veiksmīgi izmanto iepriekšminētajiem mērķiem - tam ir iespēja atbalstīt kodolķēdes reakciju bez papildu katalizatoriem.
Papildus dabīgajiem ir arī mākslīgiurāna izotopi. Mūsdienās no tiem ir zināmi 23, no kuriem vissvarīgākais ir U233. Tas izceļas ar spēju aktivizēties lēnu neitronu ietekmē, bet pārējiem nepieciešamas ātras daļiņas.
Rūdu klasifikācija
Lai gan urānu var atrast gandrīz visur -pat dzīvajos organismos - slāņi, kuros tas atrodas, var būt dažāda veida. No tā atkarīgas arī ekstrakcijas metodes. Urāna rūdu klasificē pēc šādiem parametriem:
- Veidošanās apstākļi - endogēnās, eksogēnās un metamorfogēnās rūdas.
- Urāna mineralizācijas raksturs ir primārā, oksidētā un jauktā urāna rūdas.
- Minerālu minerālvielu un graudu lielums ir rupjās, vidēji graudainās, smalkgraudainās, smalkgraudainās un izkliedētās rūdas frakcijas.
- Piemaisījumu lietderība - molibdēns, vanādijs utt.
- Piemaisījumu sastāvs ir karbonāts, silikāts, sulfīds, dzelzs oksīds, kaustobiolīts.
Atkarībā no tā, kā tas tiek klasificētsurāna rūdas, ir veids, kā no tā iegūt ķīmisko elementu. Silikātu apstrādā ar dažādām skābēm, karbonātu - ar soda šķīdumiem, kaustobiolītu sadedzinot bagātina, bet domnā izkausē dzelzs oksīdu.
Kā iegūst urāna rūdu
Tāpat kā jebkuram kalnrūpniecības biznesam, irīpaša tehnoloģija un metodes urāna iegūšanai no iežiem. Viss ir atkarīgs arī no tā, kāds izotops atrodas litosfēras slānī. Urāna rūdu iegūst trīs veidos. Elementa atdalīšana no ieža ir ekonomiski pamatota, ja tā saturs ir 0,05–0,5%. Ir ieguves raktuve, atklātā bedre un izskalošanās metode. Katra no tiem izmantošana ir atkarīga no izotopu sastāva un ieža dziļuma. Urāna rūdas ieguve atklātā bedrē ir iespējama pie sekliem pakaišiem. Radiācijas risks ir minimāls. Ar aprīkojumu nav problēmu - tiek plaši izmantoti buldozeri, iekrāvēji, pašizgāzēji.
Mīnu ieguve ir grūtāka.Šo metodi izmanto, ja elements ir aprakts dziļumā līdz 2 kilometriem un ir ekonomiski dzīvotspējīgs. Akmenī jābūt efektīvai urāna koncentrācijai, lai to varētu efektīvi iegūt. Adits nodrošina maksimālu drošību, tas ir saistīts ar veidu, kā urāna rūdu iegūst zem zemes. Strādniekiem tiek nodrošināti kombinezoni, darba laiks ir stingri ierobežots. Vārpstas ir aprīkotas ar liftiem, pastiprinātu ventilāciju.
Izskalošana - trešā metode - tīrākā arvides aspekts un kalnrūpniecības uzņēmuma darbinieku drošība. Caur urbto urbumu sistēmu tiek sūknēts īpašs ķīmiskais šķīdums. Tas izšķīst veidojumā un ir piesātināts ar urāna savienojumiem. Tad šķīdums tiek izsūknēts un nosūtīts uz pārstrādes uzņēmumiem. Šī metode ir progresīvāka, tā ļauj samazināt ekonomiskās izmaksas, lai gan tās piemērošanai ir vairāki ierobežojumi.
Noguldījumi Ukrainā
Valsts izrādījās laimīga īpašnieceelementa, no kura tiek ražota kodoldegviela, nogulsnes. Saskaņā ar prognozēm, urāna rūdas Ukrainā satur līdz 235 tonnām izejvielu. Pašlaik apstiprinājumu ir saņēmuši tikai noguldījumi, kuros ir aptuveni 65 tonnas. Noteikta summa jau ir izstrādāta. Daļa urāna tiek izmantota vietējā tirgū, bet daļa tiek eksportēta.
Galvenais depozīts tiek uzskatīts par Kirovogradu.urāna rūdas reģions. Urāna saturs ir mazs - no 0,05 līdz 0,1% uz tonnu akmens, tāpēc materiāla izmaksas ir augstas. Tā rezultātā iegūtās izejvielas Krievijā tiek apmainītas ar gatavām degvielas stieņiem spēkstacijām.
Otrs lielākais depozīts irNovokonstantinovskoe. Urāna saturs klintī ļāva gandrīz divas reizes samazināt izmaksas salīdzinājumā ar Kirovogradu. Tomēr kopš 90. gadiem attīstība nav veikta, visas mīnas ir appludinātas. Saistībā ar politisko attiecību saasināšanos ar Krieviju Ukraina var palikt bez kodolspēkstaciju degvielas.
Krievijas urāna rūdas
Krievijas Federācija iegūst urānupiektā vieta starp citām pasaules valstīm. Slavenākās un spēcīgākās ir Khiagdinskoe, Kolichkanskoe, Istochnoye, Koretkondinskoe, Namarusskoe, Dobrynskoe (Burjatijas Republika), Argunskoe, Zherlovoe (Čitas reģions). Čitas reģionā tiek iegūti 93% no visa iegūtā Krievijas urāna (galvenokārt izmantojot atklātās bedres un raktuvju metodes).
Ar noguldījumiem Burjatijā un Kurganā situācija ir nedaudz atšķirīga. Urāna rūda Krievijā šajos reģionos tiek noglabāta tādā veidā, kas ļauj izejvielas iegūt ar izskalošanos.
Kopumā Krievijā tiek prognozēti 830 tonnu noguldījumiurāna, pārbaudītās rezerves ir aptuveni 615 tonnas. Tie ir arī noguldījumi Jakutijā, Karēlijā un citos reģionos. Tā kā urāns ir stratēģiska globāla izejviela, skaitļi var būt neprecīzi, jo daudzi dati ir klasificēti, tiem ir piekļuve tikai noteiktai cilvēku kategorijai.
