Uran (U) to najcięższy pierwiastek naturalnie występujący na Ziemi. Z 2 głównych izotopów uranu w skorupie ziemskiej 99,3% masy to uran-238, a tylko 0,7% to uran-235, który jest używany do produkcji reaktorów jądrowych.
Uran jest używany zarówno do celów wojskowych, jak i pokojowych. Przerobiono rudę uranu, uzyskany pierwiastek znalazł zastosowanie w przemyśle farb i lakierów oraz w przemyśle szklarskim. Po odkryciu jego radioaktywności zaczął być używany w energetyce jądrowej. Jak czyste i przyjazne dla środowiska jest to paliwo? To wciąż jest przedmiotem dyskusji.
Uran naturalny
W naturze uran nie występuje w czystej postaci - jest składnikiem rudy i minerałów. Główną rudą uranu jest karnotyt i blenda smolista. Znaczące złoża tego strategicznego pierwiastka stwierdzono także w minerałach ziem rzadkich i torfie - ortycie, tytanicie, cyrkonie, monacycie, ksenotymie. Złoża uranu można znaleźć w skałach o kwaśnym środowisku i wysokim stężeniu krzemu. Jego towarzyszami są kalcyt, galena, molibdenit itp.
Istnieje firma Uranium One, która jest właścicielem największych złóż uranu w Kazachstanie, Afryce, Australii i Stanach Zjednoczonych. Firma odpowiada za do 30% światowej produkcji uranu. Ale niewiele osób wie, że Uranium One, niegdyś założone jako konsorcjum kanadyjsko-południowoafrykańskie, jest obecnie w 100% własnością Rosatomu.
Film promocyjny:
Świat nieustannie toczy zaciekłą walkę o kontrolę nad kopalniami i złożami uranu. To jest kwestia strategiczna. Ci, którzy trzymają w rękach źródła uranu, nie tylko trzymają za gardło cały światowy przemysł jądrowy, ale mogą także wpływać na rynek broni jądrowej.
Światowe złoża i rezerwy
Do tej pory zbadano wiele złóż w 20-kilometrowej warstwie powierzchni ziemi. Wszystkie zawierają ogromną liczbę ton uranu. Taka ilość jest w stanie zapewnić ludzkości energię na wiele setek lat. Wiodącymi krajami, w których występuje najwięcej rudy uranu, są Australia, Kazachstan, Rosja, Kanada, RPA, Ukraina, Uzbekistan, USA, Brazylia, Namibia.
W ZSRR na terenach Kazachstanu, Kirgistanu, Rosji, Tadżykistanu, Uzbekistanu i Ukrainy prowadzono systematyczne prace poszukiwania i rozpoznawania złóż uranu. Powstały zakłady górnicze i chemiczne, które wydobywały uran w kopalniach i kopalniach. Wydobyty uran został wysłany na pole wojskowe, jako paliwo dla elektrowni jądrowych i rezerw strategicznych. Ale na początku lat 90. wszystko się zepsuło.
Rosyjska ruda uranu
Pod względem wydobycia uranu Federacja Rosyjska zajmuje piąte miejsce wśród innych krajów świata. Najbardziej znane i potężne to Khiagdinskoe, Kolichkanskoe, Istochnoye, Koretkondinskoe, Namarusskoe, Dobrynskoe (Republika Buriacji), Argunskoe, Zherlovoe (region Czita). Region Czita produkuje 93% całego rosyjskiego uranu wydobywanego.
W sumie prognozuje się złoża 830 ton uranu w Rosji, istnieje około 615 ton potwierdzonych złóż. Są to również złoża w Jakucji, Karelii i innych regionach. Ponieważ uran jest strategicznym surowcem światowym, liczby mogą być niedokładne, ponieważ wiele danych jest klasyfikowanych, a dostęp do nich ma tylko określona kategoria ludzi.
Jak wydobywa się uran
Zwykle wszyscy słyszeli o strasznych i okropnych kopalniach uranu, ale jednocześnie niewiele osób wyobraża sobie, jak wydobywane jest nawet zwykłe żelazo i miedź, nie wspominając o uranie. Dlatego najpierw na palcach o tej trudnej sprawie.
Istnieją 3 główne sposoby wydobywania uranu. Pierwsza metoda jest otwarta, odpowiednia w przypadkach, gdy złoża rudy znajdują się blisko powierzchni ziemi. Dzięki otwartej metodzie wydobycia po prostu wykopują duży otwór buldożerami i ładują rudę do wywrotek za pomocą koparek, które transportują ją do kompleksu przetwórczego.
Druga metoda - pod ziemią - jest stosowana, gdy złoża rudy są głęboko zakopane. Ta metoda jest droższa i odpowiednio nadaje się do wysokiego stężenia uranu w skale. Metodą podziemną wierci się pionowy szyb, z którego odchodzą poziome wyrobiska. Głębokość kopalni może dochodzić do dwóch kilometrów. W poziomych sztolniach górnicy wbijają w skałę, podnoszą rudę na specjalnych windach towarowych, a także przenoszą ją dalej do kompleksu przetwórczego.
Co się dzieje w kompleksie przetwarzania? Schemat ten można uznać za klasyczny, choć bynajmniej nie jest jedyny i ma wiele niuansów. Skała jest kruszona, mieszana z wodą i usuwane są zbędne zanieczyszczenia. Następnie koncentrat jest ługowany, zwykle kwasem siarkowym. Za pomocą żywic jonowymiennych z roztworu uwalnia się osad soli uranu o charakterystycznym żółtym kolorze, który nazywa się żółtym plackiem (z angielskiego żółtego ciasta). Żółty placek nadal zawiera wiele zanieczyszczeń, z których należy go oczyścić w rafinerii i po kalcynacji otrzymuje się tlenek uranu (U3O8) - produkt finalny, który nawet jest przedmiotem obrotu giełdowego.
Mówiłem konkretnie o przetwarzaniu, ale nie wspominając o trzeciej metodzie ekstrakcji. Zasadniczo różni się od dwóch pierwszych i nazywany jest ługowaniem odwiertowym in situ (BWL). Podczas SPW w narożach sześciokąta wierci się 6 odwiertów, przez które wpompowuje się kwas siarkowy do złoża. W środku sześciokąta wierci się kolejną studnię i na powierzchnię wypompowuje się przez nią roztwór nasycony solami uranu. Roztwór produkcyjny przepuszczany jest przez kolumny sorpcyjne, w których sole uranu zbierane są na specjalnej żywicy. Z kolei żywicę ponownie traktuje się kwasem siarkowym i tak dalej kilka razy, aż stężenie uranu w roztworze stanie się wystarczające. A potem znowu żółty placek, oczyszczanie i produkcja tlenku uranu.
Niebezpieczeństwa związane z kopalniami uranu
Powszechnie przyjmuje się, że kopalnie uranu są rzeczą strasznie niebezpieczną, ale w chwili obecnej kopalnie uranu, z zachowaniem środków ostrożności, nie są bardziej niebezpieczne dla zdrowia górników niż kopalnie węgla. Największym zagrożeniem nie jest promieniowanie, ale pył zawierający cząsteczki uranu i innych metali ciężkich, których przedostanie się do organizmu może prowadzić do poważnych chorób narządów wewnętrznych. Obecność radioaktywnego radonu w powietrzu również może być niebezpieczna, ale przy działającej wentylacji jego stężenie jest minimalne. Przy stosowaniu ługowania podziemnego szkodliwość produkcji dla pracowników nie jest większa niż dla pracowników biurowych - bez pyłu, bez radonu)) Oczywiście żartuję
Dla środowiska najbardziej niebezpieczne jest górnictwo odkrywkowe - jest to ogromny dół na terenie kopalni i pył zawierający pierwiastki promieniotwórcze oraz wysypisko odpadowe skały płonnej, która dzięki produktom rozpadu uranu zachowuje około 85% tła promieniowania wydobywanej rudy. Niebezpieczne jest nie tylko zanieczyszczenie promieniowaniem produktami rozpadu uranu, takimi jak radon, rad, tor, ale także ogólne zanieczyszczenie terenu, w tym solami metali ciężkich (arsen, ołów, miedź), trujących dla organizmu, oraz siarczków, które w interakcji z wodą może tworzyć kwas siarkowy. Cóż, nikt nie anulował wszelkiego rodzaju wypadków przemysłowych i zniszczeń spowodowanych klęskami żywiołowymi, których ryzyko jest zawsze obecne.
W przypadku metody kopalnianej, zagrożenia są generalnie takie same, jak w przypadku metody otwartej, ale nadal powstaje mniej odpadów. Wśród plusów jest również brak dołu.
Dlatego za najmniej szkodliwe dla środowiska uważa się wymywanie podziemne. Twierdzi się, że za 4-5 lat będzie można uprawiać rolnictwo w miejscu produkcji. Ale nie zapominaj, że podziemne ługowanie może znacznie pogorszyć jakość wód gruntowych, a praca z kwasem siarkowym prawdopodobnie nie zwiększy płodności. Ponadto stosowanie ługowania podziemnego jest ograniczone: można je stosować tylko w piaskowcu i poniżej lustra wody.
