עפרת אורניום. כיצד מכורים עפרות אורניום? עפרות אורניום ברוסיה

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

כאשר התגלו היסודות הרדיואקטיביים של הטבלה המחזורית, אדם בסופו של דבר הגה בקשה עבורם. זה מה שקרה עם אורניום. הוא שימש למטרות צבאיות ואזרחיות כאחד. עפרות אורניום עברו עיבוד, היסוד שנוצר שימש בתעשיות הצבע והלכה והזכוכית. לאחר שהתגלתה הרדיואקטיביות שלו, החלו להשתמש בו באנרגיה גרעינית. עד כמה הדלק הזה נקי וידידותי לסביבה? זה עדיין נמצא בוויכוח.

אורניום טבעי

בטבע, האורניום אינו קיים בצורתו הטהורה - הוא מרכיב של עפרות ומינרלים. עפרת האורניום העיקרית היא קרנוט ו-pitchblende. כמו כן, משקעים משמעותיים של יסוד כימי אסטרטגי זה נמצאו במינרלים נדירים של עפר וכבול - אורתיט, טיטנייט, זירקון, מונאזיט, קסנוטיים. ניתן למצוא מרבצי אורניום בסלעים בעלי סביבה חומצית וריכוזים גבוהים של סיליקון. המלווים שלו הם קלציט, גלנה, מוליבדניט וכו'.

הפקדות ורזרבות בעולם

עד היום, מרבצים רבים נחקרו בשכבה של 20 קילומטרים של פני כדור הארץ. כולם מכילים מספר עצום של טונות של אורניום. כמות זו מסוגלת לספק לאנושות אנרגיה במשך מאות רבות של שנים.קָדִימָה. המדינות המובילות בהן עפרות האורניום נמצאות בנפח הגדול ביותר הן אוסטרליה, קזחסטן, רוסיה, קנדה, דרום אפריקה, אוקראינה, אוזבקיסטן, ארה ב, ברזיל, נמיביה.

סוגי אורניום

רדיואקטיביות קובעת את התכונות של יסוד כימי. אורניום טבעי מורכב משלושה איזוטופים שלו. שניים מהם הם אבותיה של הסדרה הרדיואקטיבית. איזוטופים טבעיים של אורניום משמשים ליצירת דלק לתגובות גרעיניות ולנשק. כמו כן, אורניום-238 משמש כחומר גלם לייצור פלוטוניום-239.

איזוטופי אורניום U234 הם נוקלידים בת של U238. הם מוכרים כפעילים ביותר ומספקים קרינה חזקה. האיזוטופ U235 חלש פי 21, למרות שהוא שימש בהצלחה למטרות הנ ל - יש לו את היכולת לשמור על תגובת שרשרת גרעינית ללא זרזים נוספים.

בנוסף לטבעי, ישנם גם איזוטופים מלאכותיים של אורניום. כיום ידועים 23 כאלה, החשוב שבהם - U233. הוא נבדל ביכולת להפעיל בהשפעת נויטרונים איטיים, בעוד השאר דורשים חלקיקים מהירים.

סיווג עפרות

למרות שניתן למצוא אורניום כמעט בכל מקום - אפילו באורגניזמים חיים - התפרים המכילים אותו יכולים להיות מסוגים שונים. זה תלוי גם בשיטות המיצוי. עפרות אורניום מסווגות לפי הפרמטרים הבאים:

1. תנאי היווצרות - עפרות אנדוגניות, אקסוגניות ומטמורפוגניות.
2. הטבע של מינרליזציה של אורניום הוא עפרות ראשוניות, מחומצנות ומעורבות של אורניום.
3. גודל מצטבר וגרגירי מינרלים - שברי עפרות גס, בינוני, עדין, עדין ומפוזר.
4. שימושיות של זיהומים - מוליבדן, ונדיום וכו'.
5. הרכב זיהומים - קרבונט, סיליקט, גופרית, תחמוצת ברזל, קאוסטוביוליטיק.

תלוי איך עפרות אורניום מסווגות, יש דרך להפיק ממנה יסוד כימי. סיליקט מעובד עם חומצות שונות, קרבונט - עם תמיסות סודה, קאוסטוביוליטיק מועשר על ידי שריפה, ותחמוצת ברזל מותכת בכבשן פיצוץ.

כיצד כורים עפרות אורניום

כמו בכל עסק כרייה, יש טכנולוגיה ושיטות מסוימות להפקת אורניום מסלע. הכל תלוי גם באיזה איזוטופ נמצא בשכבת הליתוספירה. עפרות אורניום נכרות בשלוש דרכים. מוצדק כלכלית בידוד יסוד מסלע הוא כאשר הוא כלול בנפח של 0.05-0.5%. יש שיטת מיצוי מכרה, מחצבה ושטיפה. השימוש בכל אחד מהם תלוי בהרכב האיזוטופים ובעומק הסלע. כריית מחצבה של עפרות אורניום אפשרית עם התרחשות רדודה. הסיכון לחשיפה הוא מינימלי. אין בעיות עם מכונות - דחפורים, מעמיסים, משאיות זבל נמצאים בשימוש נרחב.

ייצור שלי קשה יותר. שיטה זו משמשת כאשר האלמנט מתרחש בעומק של עד 2 קילומטרים ומשתלמת מבחינה כלכלית. הסלע חייב להכיל ריכוז גבוה של אורניום על מנת לכרותו בצורה יעילה. ב-adit לספקאבטחה מרבית, זה נובע מהאופן בו מכרות עפרות אורניום מתחת לאדמה. לעובדים מסופקים סרבל, שעות העבודה מוגבלות בהחלט. המכרות מצוידים במעליות, אוורור משופר.

שטיפה היא השיטה השלישית - הנקייה ביותר מבחינה סביבתית ובטיחות עובדי מפעל הכרייה. תמיסה כימית מיוחדת נשאבת דרך מערכת של בארות קדומות. הוא מתמוסס במאגר והופך רווי בתרכובות אורניום. לאחר מכן נשאבת התמיסה ונשלחת למפעלי עיבוד. שיטה זו מתקדמת יותר, היא מאפשרת להפחית עלויות כלכליות, אם כי קיימות מספר הגבלות ליישום שלה.

הפקדות באוקראינה

המדינה התבררה כבעלים מאושר של מרבצים של היסוד שממנו מופק דלק גרעיני. לפי התחזיות, עפרות האורניום באוקראינה מכילות עד 235 טון של חומרי גלם. נכון לעכשיו, אושרו רק פיקדונות המכילים כ-65 טון. סכום מסוים כבר עובד. חלק מהאורניום היה בשימוש מקומי, חלק מיוצא.

אזור עפרות האורניום בקירובוגרד נחשב למרבץ העיקרי. תכולת האורניום נמוכה - מ-0.05 עד 0.1% לטון סלע, ולכן עלות החומר גבוהה. כתוצאה מכך, חומרי הגלם המתקבלים מוחלפים ברוסיה למוטות דלק מוגמרים לתחנות כוח.

הפיקדון הגדול השני הוא נובוקונסטנטינובסקויה. תכולת האורניום בסלע אפשרה להפחית את העלות בהשוואה לקירובוגרדסקויה בכמעט פי 2.עם זאת, הפיתוח לא בוצע מאז שנות ה-90, כל המוקשים מוצפים. עקב החמרה ביחסים הפוליטיים עם רוסיה, אוקראינה עלולה להישאר ללא דלק לתחנות כוח גרעיניות.

עפרת אורניום רוסית

במונחים של כריית אורניום, הפדרציה הרוסית נמצאת במקום החמישי מבין שאר המדינות בעולם. המפורסמים והחזקים ביותר הם Khiagdinskoye, Kolichkanskoye, Istochnoye, Koretkondinskoye, Namarusskoye, Dobrynskoye (הרפובליקה של בוריאטיה), Argunskoye, Zherlovoe (אזור צ'יטה). אזור צ'יטה מייצר 93% מכלל האורניום הרוסי המיוצר (בעיקר בשיטות של בור פתוח ומכרה).

קצת שונה המצב עם פיקדונות בבוריאטיה וקורגן. עפרת אורניום ברוסיה באזורים אלו מופקדת באופן שמאפשר להפיק חומרי גלם על ידי שטיפה.

בסך הכל, צפויים מרבצים של 830 טון אורניום ברוסיה, יש כ-615 טון של רזרבות מאושרות. אלה הם גם פיקדונות ביקוטיה, קרליה ואזורים אחרים. מכיוון שאורניום הוא חומר גלם אסטרטגי עולמי, ייתכן שהנתונים אינם מדויקים, מכיוון שרבים מהנתונים מסווגים, רק לקטגוריה מסוימת של אנשים יש גישה אליהם.