Keď boli objavené rádioaktívne prvky tabuľkyMendelejev, muž pre nich nakoniec prišiel s aplikáciou. Tak sa to stalo aj s uránom. Používal sa na vojenské aj mierové účely. Spracovala sa uránová ruda, výsledný prvok sa použil v priemysle farieb a lakov a v sklárskom priemysle. Po objavení jeho rádioaktivity sa začal používať v jadrovej energii. Aké čisté a ekologické je toto palivo? Stále sa o tom polemizuje.
Prírodný urán
V prírode urán neexistuje v čistej forme - toje zložkou rudy a minerálov. Hlavnou uránovou rudou je karnotit a smola. Významné ložiská tohto strategického chemického prvku sa tiež našli v mineráloch vzácnych zemín a rašelinách - ortite, titanite, zirkóne, monazite, xenotime. Uránové usadeniny sa nachádzajú v horninách s kyslým prostredím a vysokými koncentráciami kremíka. Jeho spoločníkmi sú kalcit, galenit, molybdenit atď.
Svetové vklady a rezervy
Dodnes boli mnohé preskúmanéusadeniny v 20-kilometrovej vrstve zemského povrchu. Všetky obsahujú obrovské množstvo ton uránu. Toto množstvo je schopné poskytnúť ľudstvu energiu na mnoho ďalších stoviek rokov. Vedúcimi krajinami, v ktorých sa uránová ruda nachádza v najväčšom množstve, sú Austrália, Kazachstan, Rusko, Kanada, Južná Afrika, Ukrajina, Uzbekistan, USA, Brazília, Namíbia.
Druhy uránu
Vlastnosti určuje rádioaktivitachemický prvok. Prírodný urán je tvorený tromi izotopmi. Dvaja z nich sú predkami rádioaktívnych sérií. Prírodné izotopy uránu sa používajú na výrobu paliva pre jadrové reakcie a zbrane. Tiež urán-238 slúži ako surovina na výrobu plutónia-239.
Izotopy uránu U234 sú dcérske nuklidyU238. Práve oni sú považovaní za najaktívnejších a poskytujú silné žiarenie. Izotop U235 je 21-krát slabší, aj keď sa úspešne používa na vyššie uvedené účely - má schopnosť podporovať jadrovú reťazovú reakciu bez ďalších katalyzátorov.
Okrem prírodných existujú aj umeléizotopy uránu. Dnes je ich známych 23, z ktorých najdôležitejšia je U233. Vyznačuje sa schopnosťou byť aktivovaný pod vplyvom pomalých neutrónov, zatiaľ čo zvyšok vyžaduje rýchle častice.
Klasifikácia rúd
Aj keď sa urán nachádza takmer všade -aj v živých organizmoch - vrstvy, v ktorých je obsiahnutá, sa môžu odlišovať typom. Od toho závisia aj spôsoby extrakcie. Uránová ruda sa klasifikuje podľa nasledujúcich parametrov:
- Podmienky formovania - endogénne, exogénne a metamorfogénne rudy.
- Povahou mineralizácie uránu sú primárne, oxidované a zmiešané uránové rudy.
- Veľkosť kameniva a zŕn minerálov je hrubozrnná, stredne zrnitá, jemnozrnná, jemnozrnná a rozptýlené rudné frakcie.
- Užitočnosť nečistôt - molybdén, vanád atď.
- Zloženie nečistôt je uhličitan, kremičitan, sulfid, oxid železitý, kaustobiolit.
Podľa toho, ako je klasifikovanýuránovej rudy, existuje spôsob, ako z nej vyťažiť chemický prvok. Kremičitan sa spracuje rôznymi kyselinami, uhličitanom - roztokmi sódy, spaľovaním sa obohatí kaustobiolit a oxid železa sa roztaví vo vysokej peci.
Ako sa ťaží uránová ruda
Ako v každej ťažobnej činnosti, aj tu existuješpecifická technológia a metódy na ťažbu uránu z hornín. Všetko závisí aj od toho, aký druh izotopu je vo vrstve litosféry. Uránová ruda sa ťaží tromi spôsobmi. Oddelenie prvku od horniny je ekonomicky opodstatnené, keď je jeho obsah v množstve 0,05-0,5%. Existuje metóda ťažby v bani, v povrchovej bani a vylúhovanie. Použitie každého z nich závisí od zloženia izotopov a hĺbky horniny. Povrchová ťažba uránovej rudy je možná s plytkou podstielkou. Radiačné riziko je minimálne. Problémy nie sú so zariadením - buldozéry, nakladače, sklápače sú široko používané.
Ťažba baní je náročnejšia.Táto metóda sa používa, keď je prvok pochovaný v hĺbke až 2 kilometrov a je ekonomicky životaschopný. Hornina musí obsahovať vysokú koncentráciu uránu, aby sa mohol efektívne ťažiť. Štôlne poskytujú maximálnu bezpečnosť, je to dané spôsobom ťažby uránovej rudy pod zemou. Pracovníci majú k dispozícii kombinézu, pracovný čas je prísne obmedzený. Šachty sú vybavené výťahmi so zvýšeným vetraním.
Lúhovanie - tretia metóda - najčistejšia senvironmentálne hľadisko a bezpečnosť zamestnancov ťažobnej spoločnosti. Systémom vyvŕtaných vrtov sa čerpá špeciálne chemické riešenie. Rozpúšťa sa vo formácii a je nasýtený zlúčeninami uránu. Potom sa roztok odčerpá a odošle do spracovateľských závodov. Táto metóda je progresívnejšia, umožňuje znižovať ekonomické náklady, aj keď pre jej aplikáciu existuje množstvo obmedzení.
Vklady na Ukrajine
Ukázalo sa, že krajina bola šťastným majiteľomusadeniny prvku, z ktorého sa vyrába jadrové palivo. Podľa predpovedí obsahujú uránové rudy na Ukrajine až 235 ton surovín. V súčasnosti dostali potvrdenie iba ložiská, ktoré obsahujú asi 65 ton. Určitá suma je už vypracovaná. Časť uránu sa používa na domácom trhu, časť sa vyváža.
Za hlavný vklad sa považuje Kirovograd.oblasť uránovej rudy. Obsah uránu je nízky - od 0,05 do 0,1% na tonu horniny, preto sú náklady na materiál vysoké. Vďaka tomu sa výsledné suroviny v Rusku vymieňajú za hotové palivové tyče pre elektrárne.
Druhý hlavný vklad jeNovokonstantinovskoe. Obsah uránu v hornine umožnil znížiť náklady v porovnaní s Kirovogradom takmer dvojnásobne. Od 90. rokov sa však nerealizoval žiadny rozvoj, všetky bane boli zatopené. V súvislosti so zhoršením politických vzťahov s Ruskom môže Ukrajina zostať bez paliva pre jadrové elektrárne.
Ruská uránová ruda
Ruská federácia ťaží uránpiate miesto medzi ostatnými krajinami sveta. Najznámejšie a najsilnejšie sú Khiagdinskoe, Kolichkanskoe, Istochnoye, Koretkondinskoe, Namarusskoe, Dobrynskoe (Burjatská republika), Argunskoe, Zherlovoe (oblasť Chita). V regióne Čita sa ťaží 93% všetkého vyťaženého ruského uránu (hlavne povrchovou a banskou metódou).
Trochu iná situácia je pri ložiskách v Burjatsku a Kurganu. Uránová ruda v Rusku sa v týchto regiónoch ukladá takým spôsobom, ktorý umožňuje ťažbu surovín vylúhovaním.
Celkovo sa v Rusku predpokladá ložisko 830 tonurán, preukázané zásoby sú asi 615 ton. Ide tiež o ložiská v Jakutsku, Karélii a ďalších regiónoch. Pretože urán je strategická globálna surovina, čísla môžu byť nepresné, pretože mnoho údajov je klasifikovaných, a tak k nim má prístup iba určitá kategória ľudí.
