Paljutõotavad uraani kaevandamise meetodid. Kuidas seda tehakse, kuidas see töötab, kuidas see töötab

Viimastel aastatel on tuumaenergia teema muutunud üha aktuaalsemaks. Aatomienergia tootmiseks on tavaks kasutada sellist materjali nagu uraan. See on aktiniidide perekonda kuuluv keemiline element.

Selle elemendi keemiline aktiivsus määrab asjaolu, et see ei sisaldu vabas vormis. Selle tootmiseks kasutatakse mineraalseid moodustisi, mida nimetatakse uraanimaagideks. Nad kontsentreerivad sellise koguse kütust, mis võimaldab meil pidada selle keemilise elemendi kaevandamist majanduslikult otstarbekaks ja tulusaks. Praegu ületab selle metalli sisaldus meie planeedi sooles kullavarusid 1000 korda(cm. ). Üldiselt on selle keemilise elemendi lademeid pinnases, vees ja kivimites hinnanguliselt rohkem kui 5 miljonit tonni.

Vabas olekus on uraan hallikasvalge metall, mida iseloomustavad 3 allotroopset modifikatsiooni: rombikujulised kristallid, tetragonaalsed ja kehakesksed kuupvõred. Selle keemilise elemendi keemistemperatuur on 4200 °C.

Uraan on keemiliselt aktiivne materjal. Õhus oksüdeerub see element aeglaselt, lahustub kergesti hapetes, reageerib veega, kuid ei suhtle leelistega.

Uraanimaagid Venemaal klassifitseeritakse tavaliselt erinevate kriteeriumide järgi. Enamasti erinevad nad hariduse poolest. Jah, seal on endogeensed, eksogeensed ja metamorfogeensed maagid. Esimesel juhul on need mineraalsed moodustised, mis on tekkinud kõrge temperatuuri, niiskuse ja pegmatiidi sulamise mõjul. Eksogeensed uraani mineraalide moodustised tekivad pinnatingimustes. Need võivad tekkida otse maapinnal. See on tingitud vereringest põhjavesi ja sademete kogunemine. Metamorfogeensed mineraalsed moodustised tekivad algselt eraldatud uraani ümberjaotumise tulemusena.

Vastavalt uraanisisalduse tasemele võivad need looduslikud moodustised olla:

• ülirikas (üle 0,3%);
• rikas (0,1 kuni 0,3%);
• tavaline (0,05 kuni 0,1%);
• halb (0,03 kuni 0,05%);
• bilansiväline (0,01-0,03%).

Uraani kaasaegsed rakendused

Tänapäeval kasutatakse uraani kõige sagedamini kütusena rakettmootorid ja tuumareaktorid. Arvestades selle materjali omadusi, on see ette nähtud ka tuumarelva võimsuse suurendamiseks. See keemiline element on leidnud oma rakenduse ka maalikunstis. Seda kasutatakse aktiivselt kollaste, roheliste, pruunide ja mustade pigmentidena. Uraani kasutatakse ka soomust läbistavate mürskude südamike valmistamiseks.

Uraanimaagi kaevandamine Venemaal: mida selleks vaja on?

Radioaktiivsete maakide kaevandamine toimub kolme peamise tehnoloogia abil. Kui maagimaardlad on koondunud maapinnale võimalikult lähedale, on tavaks seda kasutada avatud tehnoloogia. See hõlmab auke kaevavate buldooserite ja ekskavaatorite kasutamist suur suurus ja laadida saadud mineraalid kalluritesse. Seejärel läheb see töötlemiskompleksi.

Selle maavarade moodustumise sügaval esinemisel on tavaks kasutada allmaakaevandamise tehnoloogiat, mis näeb ette kuni 2 kilomeetri sügavuse kaevanduse loomise. Kolmas tehnoloogia erineb oluliselt eelmistest. In situ leostumine uraanimaardlate arendamiseks hõlmab kaevude puurimist, mille kaudu pumbatakse maardlatesse väävelhape. Järgmisena puuritakse veel üks kaev, mis on vajalik saadud lahuse pumpamiseks maapinnale. Seejärel läbib see sorptsiooniprotsessi, mis võimaldab koguda selle metalli sooli spetsiaalsele vaigule. SPV tehnoloogia viimane etapp on vaigu tsükliline töötlemine väävelhappega. Tänu sellele tehnoloogiale muutub selle metalli kontsentratsioon maksimaalseks.

Uraanimaakide leiukohad Venemaal

Venemaad peetakse uraanimaakide kaevandamisel üheks maailma liidriks. Viimase paarikümne aasta jooksul on Venemaa selle näitaja järgi olnud järjekindlalt 7 juhtiva riigi hulgas.

Nende looduslike mineraalsete moodustiste suurimad maardlad on:

Suurimad uraani kaevandamise maardlad maailmas - juhtivad riigid

Austraaliat peetakse uraani kaevandamise alal maailmas liidriks. Sellesse riiki on koondunud üle 30% kogu maailma varudest. Suurimad Austraalia maardlad on Olympic Dam, Beaverley, Ranger ja Honeymoon.

Austraalia peamine konkurent on Kasahstan, kus on ligi 12% maailma kütusevarudest. Kanada ja Lõuna-Aafrika sisaldavad kumbki 11% maailma uraanivarudest, Namiibia - 8%, Brasiilia - 7%. Esiseitsmiku sulgeb Venemaa 5%-ga. Edetabelisse kuuluvad ka sellised riigid nagu Namiibia, Ukraina ja Hiina.

Maailma suurimad uraanimaardlad on:

Uraanimaagi varud ja tootmismahud Venemaal

Uuritud uraanivarud meie riigis on hinnanguliselt üle 400 000 tonni. Samal ajal on prognoositud ressursside näitaja üle 830 tuhande tonni. 2017. aasta seisuga tegutseb Venemaal 16 uraanimaardlat. Veelgi enam, 15 neist on koondunud Transbaikaliasse. Streltsovskoje maagivälja peetakse uraanimaagi peamiseks leiukohaks. Enamikus kodumaistes maardlates toimub kaevandamine kaevandusmeetodil.

• Uraan avastati 18. sajandil. 1789. aastal õnnestus saksa teadlasel Martin Klaprothil toota maagist metallitaolist uraani. Huvitaval kombel on see teadlane ka titaani ja tsirkooniumi avastaja.
• Uraaniühendeid kasutatakse aktiivselt fotograafia valdkonnas. Seda elementi kasutatakse positiivide värvimiseks ja negatiivsete võimendamiseks.
• Peamine erinevus uraani ja teiste keemiliste elementide vahel on looduslik radioaktiivsus. Uraani aatomid kipuvad aja jooksul iseseisvalt muutuma. Samal ajal kiirgavad nad inimsilmale nähtamatud kiiri. Need kiired jagunevad 3 tüüpi – gamma-, beeta-, alfakiirgus (vt.).

Uraan (U) on raskeim element, mida Maal looduslikult leidub. Uraani kahest peamisest isotoobist maakoor 99,3 massiprotsenti on uraan-238 ja ainult 0,7% uraan-235, mida kasutatakse tuumareaktorite tootmisel.
Uraani kasutatakse nii sõjalistel kui ka tsiviileesmärkidel. Töödeldi uraanimaaki, saadud elementi kasutati värvi- ja laki- ning klaasitööstuses. Pärast selle radioaktiivsuse avastamist hakati seda tuumaenergias kasutama. Kui puhas ja keskkonnasõbralik see kütus on? Selle üle vaieldakse siiani.
looduslik uraan
Looduses uraani puhtal kujul ei eksisteeri – see on maagi ja mineraalide koostisosa. Peamine uraanimaak on karnotiit ja pigisegu. Samuti leiti selle strateegilise keemilise elemendi olulisi maardlaid haruldaste muldmetallide ja turba mineraalides - ortiit, titaniit, tsirkoon, monasiit, ksenotiim. Uraani ladestusi võib leida happelise keskkonnaga ja suure ränikontsentratsiooniga kivimites. Selle kaaslasteks on kaltsiit, galeen, molübdeniit jne.

Maailmas on ettevõte nimega Uranium One, mis omab Kasahstani, Aafrika, Austraalia ja USA suurimaid uraanimaardlaid. Ettevõte toodab kuni 30% maailma uraanitoodangust. Kuid vähesed teavad, et Uranium One, mis asutati kunagi Kanada ja Lõuna-Aafrika konsortsiumina, kuulub nüüd 100% Rosatomile.
Maailmas käib pidevalt kõige karmim võitlus kontrolli üle kaevanduste ja uraanimaardlate üle. See on strateegiline küsimus. See, kes hoiab käes uraaniallikaid, ei hoia mitte ainult kogu maailma tuumaenergiat kurgus, vaid võib mõjutada ka tuumarelvade turgu.

Maailma hoiused ja reservid
Tänaseks on uuritud palju maardlaid 20-kilomeetrise kihina maa pind. Kõik need sisaldavad tohutul hulgal tonne uraani. See kogus on võimeline varustama inimkonda energiaga paljudeks sadadeks aastateks. Juhtivad riigid, kus uraanimaaki leidub suurimas mahus, on Austraalia, Kasahstan, Venemaa, Kanada, Lõuna-Aafrika Vabariik, Ukraina, Usbekistan, USA, Brasiilia, Namiibia.
NSV Liidus Kasahstani, Kõrgõzstani, Venemaa, Tadžikistani, Usbekistani ja Ukraina territooriumidel tehti süstemaatilist tööd uraanimaardlate otsimiseks ja uurimiseks. Loodi kaevandus- ja keemiatehased, mis kaevandasid uraani kaevandustes ja kaevandustes. Kaevandatud uraan saadeti sõjaväepiirkonda tuumaelektrijaamade kütusega varustamiseks ja strateegilistesse varudesse. Kuid 90ndate alguses läks kõik katki.

Vene uraanimaak
Uraani kaevandamiseks Venemaa Föderatsioon on maailma teiste riikide seas viiendal kohal. Tuntumad ja võimsamad on Khiagdinskoje, Kolichkanskoje, Istochnoje, Koretkondinskoje, Namarusskoje, Dobrynskoje (Burjaatia Vabariik), Argunskoje, Žerlovoje (Tšita piirkond). Tšita piirkond toodab 93% kogu Venemaal kaevandatud uraanist.
Kokku ennustatakse Venemaal 830 tonni uraani maardlaid, kinnitatud varusid on umbes 615 tonni. Need on ka maardlad Jakuutias, Karjalas ja teistes piirkondades. Kuna uraan on strateegiline ülemaailmne tooraine, ei pruugi numbrid olla täpsed, kuna paljud andmed on salastatud ja neile on juurdepääs vaid teatud kategooria inimestel.

Kuidas uraani kaevandatakse
Tavaliselt on kõik kuulnud kohutavatest ja kohutavatest uraanikaevandustest, kuid samal ajal kujutavad vähesed ette, kuidas kaevandatakse isegi tavalist rauda ja vaske, uraanist rääkimata. Seetõttu kõigepealt näpud selle keerulise asja kohta.

Uraani kaevandamiseks on kolm peamist viisi. Esimene meetod on avatud, sobib juhtudel, kui maagi keha on maapinna lähedal. Avatud kaevandamise meetodil kaevavad nad lihtsalt buldooseriga suur auk ja ekskavaatorid laadivad maaki kallurautodesse, mis viivad selle töötlemiskompleksi.

Teist meetodit - maa-alust - kasutatakse maagikeha sügavaks esinemiseks. See meetod on kallim ja sobib seega suure uraani kontsentratsiooni jaoks kivimis. Maa-aluse meetodiga puuritakse vertikaalne võll, millest väljuvad horisontaalsed tööd. Kaevanduste sügavus võib ulatuda kuni kahe kilomeetrini. Horisontaalsetes triivides meiseldavad kaevurid kivi, tõstavad maagi spetsiaalsetel kaubaliftidel üles ja viivad ka edasi töötlemiskompleksi.



Mis toimub töötlemiskompleksis? Seda skeemi võib pidada klassikaks, kuigi see pole sugugi ainus ja sellel on palju nüansse. Kivim purustatakse, segatakse veega ja soovimatud lisandid eemaldatakse. Seejärel kontsentraat leostatakse, tavaliselt väävelhappega. Uraanisoolade sade, millel on iseloomulik kollane, mille eest said nad nimeks kollane kook (inglise keelest. yellow cake). Kollane kook sisaldab veel üsna palju lisandeid, millest tuleb see rafineerimistehases puhastada ja pärast kaltsineerimist saadakse uraanoksiid (U3O8) - lõpptoode, millega kaubeldakse isegi börsil.


Rääkisin konkreetselt töötlemisest, kuid ei öelnud midagi kolmanda ekstraheerimismeetodi kohta. See erineb põhimõtteliselt kahest esimesest ja seda nimetatakse puuraugu in situ leotuseks (SIL). SST ajal puuritakse kuusnurga nurkadesse 6 kaevu, mille kaudu pumbatakse maagikehasse väävelhape. Kuusnurga keskele puuritakse teine ​​kaev ja selle kaudu pumbatakse pinnale uraanisooladega küllastunud lahus. Tootlik lahus juhitakse läbi sorptsioonikolonnide, milles uraanisoolad kogutakse spetsiaalsele vaigule. Vaiku omakorda töödeldakse uuesti väävelhappega ja nii mitu korda, kuni uraani kontsentratsioon lahuses muutub piisavaks. Ja siis jälle kollane kook, uraanoksiidi puhastamine ja tootmine

Uraanikaevanduste ohud
Üldtunnustatud seisukoht on, et uraanikaevandused on kohutavalt ohtlik asi, kuid praegu ei ole uraanikaevandused, kui järgida ettevaatusabinõusid, kaevurite tervisele ohtlikumad kui söekaevandused. Suurimaks ohuks pole seal pigem mitte kiirgus, vaid uraani ja teiste raskmetallide osakesi sisaldav tolm, mille sattumine organismi võib viia tõsiste siseorganite haigusteni.Ohtlik võib olla ka radioaktiivse radoonigaasi esinemine õhus, kuid töötava ventilatsiooni korral on selle kontsentratsioonid minimaalsed. Maa-aluse leostumise kasutamisel ei muutu toodangu kahjulikkus töötajatele suuremaks kui jaoks kontoritöötajad- ei tolmu ega radooni)) Nali, muidugi

Keskkonnale on kõige ohtlikum avakaevandamine - see on kaevanduse kohas tohutu süvend ning radioaktiivseid elemente sisaldav tolm ja aherainejäätmed, mis uraani lagunemissaaduste tõttu säilitavad umbes 85 % kaevandatava maagi kiirgusfoonist. Ohtlik ei ole mitte ainult uraani lagunemissaadustega, nagu radoon, raadium, toorium, põhjustatud kiirgusreostus, vaid ka territooriumi üldine reostus, sealhulgas kehale mürgiste raskmetallide (arseen, plii, vask) soolad ja sulfiidid, mis veega suhtlemisel võib tekkida väävelhape. Noh, keegi ei ole tühistanud igasuguseid tööstusõnnetusi ja purustusi looduskatastroofid, mille oht on alati olemas.

Kaevandusmeetodi puhul on ohud üldiselt samad, mis avatud meetodil, kuid jäätmeid tekib siiski vähem. Eeliste hulgas on ka süvendi puudumine.

Seetõttu arvatakse, et maa-alune leostumine kahjustab keskkonda kõige vähem. Väidetavalt on 4-5 aasta pärast võimalik arenduskohas töötada põllumajandus. Kuid ärge unustage, et maa-alune leostumine võib põhjavee kvaliteeti oluliselt halvendada ja väävelhappega töötamine tõenäoliselt viljakust ei suurenda. Lisaks on kohapealse leostumise rakendamine piiratud: seda saab kasutada ainult liivakivis ja põhjavee all.

Uraani kaevandamisel (U) on suur tähtsus jaoks kaasaegne ühiskond. Seda raskeimat metalli kasutatakse tuumatööstus kasutatakse kütusena tuumarelvade valmistamiseks. Rahulikul eesmärgil kasutatakse neid klaasi tootmiseks ja värvimismaterjalid. Puhas uraan sees looduslikud tingimused ei esine, see on osa mineraalidest ja maagist.

maailma reservid

Praegu toimub territooriumil uraani kaevandamine suur hulk hoiused. Maakihis on kahekümne kilomeetri sügavusel muljetavaldav hulk tonne uraanimaaki, mis on võimeline inimkonda veel paljudeks sajanditeks kütusega varustama. Uraani kaevandatakse 28 maailma riigis. Kuid maailma peamised varud kuuluvad 10 osariigile, kes jagavad 90% turust.

Austraalia. Selles riigis on 19 suurt maardlat. U-varud neis ulatuvad 661 000 tonnini (osakaal on 31,18% kõigist maailma maardlatest).

Kasahstan. Sellel on 16 suurt U tootmispunkti Maardlate maht on 629 000 tonni, mis moodustab 11,81% kogu maailma varude osatähtsusest.

Venemaa. Vene Föderatsiooni osatähtsus maailma uraanitööstuses on 9,15%. U-varud on 487 000 tonni.U-tootmine kasvab prognooside kohaselt 830 000 tonnini.

Kanada. Maagivarud on umbes 468 000 tonni, mis moodustab 8,80% maailmaturust. Uraani kaevandamine on 9 tuhat tonni aastas.

Niger. Uraanivarud riigis ulatuvad 421 000 tonnini, mis moodustab 7,9% kogu maailma varudest. 4 maardlat toodavad 4,5 tuhat tonni U aastas.

LÕUNA-AAFRIKA. U-varud riigis ulatuvad 297 000 tonnini; mis moodustab umbes 6% maailma varudest. Lõuna-Aafrikas kaevandatakse aastas 540 tonni uraani.

Brasiilia. Riigi näitaja on 276 700 tonni uraanimaaki. U toodang aastas on 198 tonni aastas.

Namiibia. Riigi uraanivarud on 261 000 tonni Namiibias on neli suurt U maardlat.

USA. USA kogu U-varu on 207 000 tonni.

Hiina. Riigi näitaja on 166 000 tonni aastas kaevandatakse KRDVs umbes 1,5 tuhat tonni uraanimaaki.

Maailma suurimad uraanimaardlad

Venemaal kontrollib põhilisi uraani kaevandamise varasid Rosatom Corporation. See ühendab Uranium One'i rahvusvahelist kaevandusdivisjoni ning omab aktsiate portfelli USA-s, Kasahstanis ja Tansaanias.

Uraanimaakide omadused

Uraani liigid

Looduslik uraan koosneb 3 isotoobi vastastikusest mõjust: U238, U235, U234. Metalli radioaktiivseid omadusi mõjutavad isotoobid 238 ja selle tütarnukleotiid 234. Nende aatomite esinemise tõttu U-s kasutatakse uraani tuumaelektrijaamade ja tuumarelvade kütuse tootmisel. Kuigi U235 isotoobi aktiivsus on 21 korda nõrgem, on see võimeline alal hoidma tuuma ahelreaktsiooni ilma kolmandate isikute aktiivsete elementideta.

Lisaks looduslikele isotoopidele on olemas ka tehislikud U-aatomid.

Teada on vähemalt 23 liiki. Erilist tähelepanu väärib isotoop U233, mis tekib toorium-232 kiiritamisel neutronitega ja lõhustub termiliste neutronite mõjul. See võime muudab U233 tuumareaktorite jaoks optimaalseks energiaallikaks.

Maagi klassifikatsioon

Loodusliku uraanimaagi mõiste viitab suure uraani kontsentratsiooniga mineraalsele moodustisele. Uraanimaardlate arendamise käigus saadakse reeglina kõrvuti teisi radioaktiivseid metalle - raadiumi ja polooniumi. Uraani sisaldavad kivimid võivad olla erineva koostisega. Kihtide struktuur mõjutab väärtusliku metalli kaevandamist.

Vastavalt tekketingimustele võib maagi jagada järgmisteks osadeks:

• endogeenne;
• eksogeenne;
• metamorfogeenne.

Mineralisatsiooni tüübi järgi eristatakse uraanimaake:

• esmane;
• oksüdeeritud;
• segatud.

Tera suuruse klassifikatsioon:

• hajutatud (<0,015 мм);
• peeneteraline (0,015–0,1 mm);
• peeneteraline (0,1–3 mm);
• keskmise teraline (3 kuni 25 mm);
• jämedateraline (> 25 mm).

• molübdeen;
• anaadium;
• uraan-koobalt-nikkel-vismut;
• monoore.

Klassifikatsioon keemilise koostise järgi:

• karbonaat;
• raudoksiid;
• silikaat;
• sulfiid;
• kaustobiol.

Maak jaotatakse vastavalt töötlemismeetodile:

• sooda lahus, mida kasutatakse juhul, kui maagi keemilises koostises on karbonaat;
• hapet kasutatakse silikaatkivimite jaoks;
• kui selle koostises on raudoksiidi, kasutatakse kõrgahjumeetodit.

• vaene (< 0,1%);
• tavaline (0,25–0,1%);
• keskmine (0,5–0,25%);
• rikas (1–0,5%);
• väga rikas (>1% U).

Uraani on mõttekas kaevandada, kui selle sisaldus maakihis on vähemalt 0,5%. Kui kivimikihis on uraani alla 0,015%, kaevandatakse see kõrvalsaadusena.

Uraanimaagi kaevandamise meetodid

Uraani kaevandamiseks on kolm peamist viisi:

• avatud (või karjäär);
• kaevandus (maa-alune);
• leostumine.

Kõik need meetodid sõltuvad paljudest teguritest. Näiteks kivimimaardlate sügavusest, isotoopide koostisest jne.

Seda saab kasutada juhul, kui kivi ei ole sügav ja selle väljavõtmiseks piisab, kui relvastada end spetsiaalse varustusega:

• kallurautod;
• buldooserid;
• laadurid.

Uraani kaevandamise karjäärimeetodit on kasutatud üsna pikka aega. Selle meetodi üks eeliseid on kaevurite minimaalne kiirgusrisk. Kuid märkimisväärne miinus avatud meetod on korvamatu keskkonnakahju arendamisel olevale maatükile.

Kaevandamise meetod kaevandamine on kulukam, koos materiaalne punkt nägemus. Uraani kaevandamiseks puuritakse kaevandusi kuni kahe kilomeetri sügavuseni, kui kaevandatakse sellest märgist sügavamal, osutub kütus väga kalliks. Igal juhul on kaevandusettevõtted kohustatud varustama kaevurid kõigi sellega seotud seadmete, kiirguskaitsega. Ja paigaldage vajalik ventilatsioonisüsteemid, aidates kaasa radooni eemaldamisele ja varustada kaevandust värske õhk. Kaevanduses kaevandatakse kivimimassist metalli puurimise ja lõhkamise teel.

Uraani kaevandamise leostusmeetodit peetakse optimaalseks. Kivisse puuritakse kaevud, mille kaudu pumbatakse lahus - spetsiaalsega leostusaine keemiline koostis. See lahustub maagimaardlate sügavustes ja on küllastunud väärtuslike metalliühenditega.

järeldused

Uraani kaevandamine maa-aluse leostumise abil kahjustab keskkonda oluliselt vähem kui ülalkirjeldatud meetodid. Aja jooksul toimuvad arendatud maatükil melioratsiooniprotsessid. Selle meetodi rakendamine võib vähendada majanduskulusid. Kuid tal on oma piirangud. Seda ei kasutata ainult liivakivis ja veepinna all.

Video: uraani kaevandamine

URAANIMAAKID (a. uraanimaagid; n. Uranerze; f. minerais uraniferes, minerais d "uranium; and. minerales de urania, minerales uraniсos) - uraani sellistes kontsentratsioonides, kogustes ja ühendites sisaldavad looduslikud mineraalsed moodustised, milles selle tööstuslik kaevandamine on majanduslikult elujõuline.

Peamised maagi mineraalid: oksiidid - uraniniit, uraanipigi, uraani must; silikaadid - koffiniit; titanaadid - branneriit; uranüülsilikaadid - uranofaan, betauranotüül; uranüülvanadaadid - karnotiit, tjuyamuniit; uranüülfosfaadid - oteniit, torberniit. Lisaks sisaldub maakides sisalduv uraan sageli P, Zr, Ti, Th ja TR sisaldavate mineraalide koostises (fluorapatiit, leukokseen, monasiit, tsirkoon, ortiit, torianiit, davidiit jne) või on sorbeeritud olekus süsinikku sisaldav aine.

Tavaliselt eristatakse uraanimaake: ülirikkad (üle 0,3% U), rikkad (0,1-0,3%), tavalised (0,05-0,10%), vaesed (0,03-0,05%) ja bilansivälised (0,01-0,03%). ). Väga suured on uraanimaardlad, mille varud (tuhat tonni) on üle 50, suured - 10 kuni 50, keskmised - 1 kuni 10, väikesed - 0,2-1,0 ja väga väikesed - alla 0,2 .

Uraanimaagid on mitmekesised tekketingimuste, esinemise olemuse, mineraalne koostis, seotud komponentide olemasolu, arendusmeetodid. Uraani settemaagid (eksogeensed süngeneetilised) hõlmavad orgaanilise fosfaadi tüüpi kihtidega paleogeenseid ladestusi (U- ja TR-ga rikastatud kalaluude detriti ladestused) ja varajase proterosoikumi kvarts-kivikivi uraani kandvaid konglomeraate Kanadas Elliot Lake'i piirkonnas (koos Th. , Zr, Ti), Witwatersrand Lõuna-Aafrikas (koos Au-ga) ja Jacobina Brasiilias (koos Au-ga). Maagid on tavaliselt tavalised ja viletsad. Infiltratsiooniladestustest (eksogeenne epigeneetiline) eristatakse pinnase-, reservuaari- ja lõheinfiltratsiooni. Nende hulgas on juhtivad kiht-infiltratsiooni tüüpi koffiniit-tšerniummaardlad, kus uraanimaagid esinevad arteesia basseinide läbilaskvates kivimites ja mida kontrollivad kihi oksüdatsioonitsoonide piirid. Maagimaardlad on rullide (piklike sirbikujuliste kehade) või läätsede kujul. Maagid on valdavalt tavalised ja vaesed, mõnikord komplekssed Se, Re, Mo, V, Sc-ga (maardlad CCCP kuivades piirkondades, Wyomingis Nigeris).

Pinnase imbumismaardlate hulgas pakuvad tööstuslikku huvi peamiselt uraani-söe ladestused, kus uraan ja sellega seotud mineraliseerumine paikneb kihtide ülaosas, kokkupuutel oksüdeeritud liivaga, samuti karnotiidi maakide maapinnalähedased ladestused "kalkreetidena" ja "hüpkreetid" (jõgede paleovalleede karbonaat- ja kipspinnase moodustised) Austraalias (Yilirri maardla) ja Namiibias. Selle rühmaga külgnevad terrigeensetes ja karbonaatsetes kivimites kihilised uraani-bituumeni lademed, kus maagist ainet esindavad pigisegu sisaldavad keriidid ja antraksoliidid (Grante vöö maardlad USA-s, Banata Rumeenias). Need maagiobjektid koos infiltratsiooniga on mõnikord ühendatud "liivakivi" tüüpi maardlateks (tavalised ja kehvad maagid). Nende võimalikud moondunud vasted on Franceville'i maagipiirkonna maardlad Gabonis, sealhulgas ainulaadne Oklo maardla. Hüdrotermilised ladestused (endogeensed epigeneetilised keskmise-madala temperatuuriga ladestused) on peamiselt veenidega ja veenidega, harvem lehekujulised. Need jagunevad tavauraaniks (sealhulgas uraankarbonaadi veenid), molübdeen-uraaniks (sageli koos Pb, As, Zn ja teiste kaltofiilidega), titaan-uraaniks, fosfor-uraaniks (koos Zr, Th). Peamised maagi mineraalid: pigisegu, koffiniit, branneriit (uraani-tooriumimaakides), uraani sisaldav fluorapatiit (fosfor-uraanimaakides). Oksüdatsioonitsoonides töötatakse välja sekundaarsed uranüülsilikaadid, uranüülfosfaadid ja uranüülarsenaadid. Maagid on tavalised ja rikkalikud. Sellesse rühma kuuluvad vulkaanitektooniliste struktuuride ja aluskivimite ladestused mitmetes CCCP piirkondades, Maagimägedes, Kesk-Prantsuse massiivi piirkonnas, Beaverlodge'i ja Great Bear Lake'i piirkonnas Kanadas, USA-s (Marysvale), Austraalias (Mount Isa). ja Westmoreland). Selle rühmaga külgnevad Kanadas (Rabbit Lake'i, Key Lake'i maagipiirkonnad jne) ja Põhja-Austraalias (Alligator Riveri piirkond) tuvastatud "mittevastavuse" tüüpi metasomaatilised ladestused. Neid iseloomustab mineraliseerumise kontroll stratigraafilise ebaühtlusega pindade, lehe- või lehekujulise soonega morfoloogiaga, ebatavaliselt kõrge uraanisisaldusega maakides (0, n - n%). Peamised maagi mineraalid on pigisegu, uraniniit, koffiniit, branneriit. Austraalias on avastatud ainulaadne kihiline keeruliste maakide maardla Uraanitööstus.

80ndatel. Kasumlikud kaevandamisel olid uraanimaagid väärtusega alla 80 dollari / kg uraani. Uraani koguvarud ja -varud, sealhulgas potentsiaalsed, tööstuslikult arenenud kapitalistlikes ja arengumaades on hinnanguliselt 14 miljonit tonni (ilma seotud uraanita). Peamised uraanimaakide varud (tuhat tonni) neis riikides on koondunud Austraaliasse (465), Kanadasse (180), Lõuna-Aafrikasse, Nigerisse, Brasiiliasse, USA-sse (133) ja Namiibiasse. Ligikaudu 31% koguvarudest on "mittevastavuse" tüüpi maardlates, 25% - "liivakivi" tüüpi, 16% - uraani sisaldavates konglomeraatides, 14% - "porfüüri" tüüpi maardlates jne.

Maailma aastane uraanikontsentraatide toodang neis riikides oli 1988. aastal 37,4 tuhat tonni uraani keskmise hinnaga 30 dollarit kilogrammi kohta (1989. aasta alguses).

Iraagi suursaadiku sõnumis ÜRO juures Mohammed Ali al-Hakim 9. juulil on kirjas, et äärmuslaste käsutuses on ISIS (Iraagi ja Levandi Islamiriik). IAEA (Rahvusvaheline Aatomienergiaagentuur) kiirustas kuulutama, et Iraagis varem kasutatud tuumaainetel on madalad toksilised omadused ja seetõttu islamistide poolt vangistatud materjalid.

Olukorraga kursis olev USA valitsusallikas ütles Reutersile, et võitlejate varastatud uraan ei ole tõenäoliselt rikastatud ja seetõttu on ebatõenäoline, et seda kasutatakse tuumarelvade valmistamiseks. Iraagi võimud teavitasid sellest intsidendist ametlikult ÜRO-d ja kutsusid üles "vältima selle kasutamise ohtu", vahendab RIA Novosti.

Uraaniühendid on äärmiselt ohtlikud. Selle kohta, mida täpselt, samuti selle kohta, kes ja kuidas saab tuumakütust toota, ütleb AiF.ru.

Mis on uraan?

Uraan on keemiline element aatomnumbriga 92, hõbevalge läikiv metall, perioodiline süsteem Mendelejevit tähistatakse sümboliga U. Puhtal kujul on see terasest veidi pehmem, tempermalmist, painduv, sisaldub maakoores (litosfääris) ja merevesi ja seda leidub harva puhtal kujul. Tuumakütust valmistatakse uraani isotoopidest.

Uraan on raske, hõbevalge läikiv metall. Foto: Commons.wikimedia.org / Algne üleslaadija oli Zxctypo saidil en.wikipedia.

Uraani radioaktiivsus

1938. aastal sakslane füüsikud Otto Hahn ja Fritz Strassmann kiiritas uraani tuuma neutronitega ja tegi avastuse: vaba neutroni kinnipüüdmisel uraani isotoobi tuum jaguneb ja eraldab fragmentide ja kiirguse kineetilise energia tõttu tohutult energiat. Aastatel 1939-1940 Julius Khariton ja Jakov Zeldovitš esimest korda teoreetiliselt selgitas, et loodusliku uraani vähesel rikastamisel uraan-235-ga on võimalik luua tingimused aatomituumade pidevaks lõhustumiseks ehk anda protsessile ahelloom.

Mis on rikastatud uraan?

Rikastatud uraan on uraan, mida toodab tehnoloogiline protsess 235U isotoobi osakaalu suurendamiseks uraanis. Selle tulemusena jaguneb looduslik uraan rikastatud uraaniks ja vaesestatud uraaniks. Pärast 235U ja 234U looduslikust uraanist ekstraheerimist nimetatakse järelejäänud materjali (uraan-238) "vaesestatud uraaniks", kuna see on vaesestatud 235. isotoobis. Mõnede aruannete kohaselt hoitakse USA-s umbes 560 000 tonni vaesestatud uraanheksafluoriidi (UF6). Vaesestatud uraan on poole radioaktiivsem kui looduslik uraan, peamiselt tänu 234U eemaldamisele sellest. Kuna uraani peamine kasutusala on energia tootmine, on vaesestatud uraan vähekasutatav toode, mille majanduslik väärtus on madal.

Tuumaenergia kasutab ainult rikastatud uraani. Suurim rakendus on uraani isotoop 235U, mille puhul on võimalik isemajandav tuumaahelreaktsioon. Seetõttu kasutatakse seda isotoopi kütusena tuumareaktorites ja tuumarelvades. Isotoobi U235 eraldamine looduslikust uraanist keerulist tehnoloogiat mida vähesed riigid suudavad rakendada. Uraani rikastamine võimaldab toota aatomituumarelvi - ühefaasilisi või üheastmelisi lõhkeseadmeid, milles põhienergia väljund saadakse raskete tuumade tuumalõhustumise reaktsioonist koos kergemate elementide moodustumisega.

Tooriumist reaktorites kunstlikult toodetud uraan-233 (toorium-232 püüab kinni neutroni ja muutub toorium-233-ks, mis laguneb protaktiinium-233-ks ja seejärel uraan-233-ks), võib tulevikus saada tavaliseks tuumaenergia tuumakütuseks. tehased (juba praegu on seda nukliidi kütusena kasutavad reaktorid, näiteks KAMINI Indias) ja tootmine aatomipommid(kriitiline mass umbes 16 kg).

30 mm kaliibriga mürsu (lennuki A-10 kahurid GAU-8) südamik, mille läbimõõt on umbes 20 mm vaesestatud uraanist. Foto: Commons.wikimedia.org / Algne üleslaadija oli Nrcprm2026 saidil en.wikipedia

Millised riigid toodavad rikastatud uraani?

• Prantsusmaa
• Saksamaa
• Holland
• Inglismaa
• Jaapan
• Venemaa
• Hiina
• Pakistan
• Brasiilia

10 riiki, mis annavad 94% maailma uraanitoodangust. Foto: Commons.wikimedia.org / KarteUrangewinnung

Miks on uraaniühendid ohtlikud?

Uraan ja selle ühendid on mürgised. Eriti ohtlikud on uraani ja selle ühendite aerosoolid. Veeslahustuvate uraaniühendite aerosoolide puhul on maksimaalne lubatud kontsentratsioon (MPC) õhus 0,015 mg / m³, uraani lahustumatute vormide puhul on MAC 0,075 mg / m³. Uraan mõjutab kehasse sattudes kõiki elundeid, olles raku üldine mürk. Uraan, nagu paljud teised raskmetallid, seondub peaaegu pöördumatult valkudega, eelkõige aminohapete sulfiidrühmadega, häirides nende funktsiooni. Uraani molekulaarne toimemehhanism on seotud selle võimega pärssida ensüümide aktiivsust. Esiteks on mõjutatud neerud (uriinis ilmuvad valgud ja suhkur, oliguuria). Kroonilise mürgistuse korral on võimalikud hematopoeetilised ja närvisüsteemi häired.

Uraani kasutamine rahumeelsetel eesmärkidel

• Väike uraani lisamine annab klaasile kauni kollakasrohelise värvi.
• Naatriumuraani kasutatakse värvimisel kollase pigmendina.
• Uraaniühendeid kasutati värvidena portselanile maalimisel ning keraamiliste glasuuride ja emailide jaoks (värvitud värvides: kollane, pruun, roheline ja must, olenevalt oksüdatsiooniastmest).
• 20. sajandi alguses kasutati uranüülnitraati laialdaselt negatiivide tugevdamiseks ja positiivide (fotoprintide) pruuniks värvimiseks (tooniks).
• Raua ja vaesestatud uraani sulameid (uraan-238) kasutatakse võimsate magnetostriktiivsete materjalidena.

Isotoop - keemilise elemendi aatomite sordid, millel on sama aatom (järjekorranumber), kuid erinevad massiarvud.

Perioodilise tabeli III rühma element, mis kuulub aktiniidide hulka; raske nõrgalt radioaktiivne metall. Tooriumil on mitmeid rakendusi, milles see mõnikord mängib asendamatut rolli. Selle metalli positsioon perioodilises elementide süsteemis ja tuuma struktuur määras selle kasutamise aatomienergia rahumeelse kasutamise valdkonnas.

*** Oliguuria (kreeka keelest oligos - väike ja ouron - uriin) - neerude kaudu eraldatud uriini koguse vähenemine.