Uran (U) je najtežji element, ki se naravno pojavlja na Zemlji. Od dveh glavnih izotopov urana v zemeljski skorji je 99,3 mas.% Urana-238, le 0,7 masa pa urana-235, ki se uporablja pri proizvodnji jedrskih reaktorjev.
Uran se uporablja tako v vojaške kot miroljubne namene. Uranovo rudo smo predelali, dobljeni element pa smo uporabili v industriji barv in lakov ter stekla. Po odkritju njegove radioaktivnosti so jo začeli uporabljati v jedrski energiji. Kako čisto in okolju prijazno je to gorivo? O tem se še vedno prepira.
Naravni uran
Urana v naravi ne obstaja v svoji čisti obliki - je sestavni del rude in mineralov. Glavna uranova ruda je karnotit in smola. Pomembna nahajališča tega strateškega kemičnega elementa so bila tudi v redkih zemeljskih in šotnih mineralih - ortit, titanit, cirkon, monazit, ksenotime. Deponije urana lahko najdemo v kamninah s kislim okoljem in visokimi koncentracijami silicija. Njeni spremljevalci so kalcit, galena, molibdenit itd.
Obstaja podjetje z imenom Uranium One, ki ima v lasti največja nahajališča urana v Kazahstanu, Afriki, Avstraliji in ZDA. Podjetje predstavlja do 30% svetovne proizvodnje urana. Toda malo ljudi ve, da je Uranium One, nekoč ustanovljen kot kanadsko-južnoafriški konzorcij, zdaj v 100-odstotni lasti Rosatoma.
Promocijski video:
Svet se nenehno bori z ostrim bojem za nadzor nad rudniki in nahajališči urana. To je strateško vprašanje. Tisti, ki imajo v rokah vire urana, ne držijo le grla za celotno svetovno jedrsko industrijo, ampak lahko vplivajo tudi na trg jedrskega orožja.
Svetovne vloge in rezerve
Do danes so v 20-kilometrski plasti zemeljskega površja raziskali veliko nahajališč. Vsi ti vsebujejo ogromno ton urana. Ta znesek lahko človeštvu zagotovi energijo za več sto let v prihodnosti. Vodilne države, v katerih najdemo največjo količino uranove rude, so Avstralija, Kazahstan, Rusija, Kanada, Južna Afrika, Ukrajina, Uzbekistan, ZDA, Brazilija, Namibija.
V ZSSR, na ozemljih Kazahstana, Kirgizije, Rusije, Tadžikistana, Uzbekistana in Ukrajine, je bilo sistematično opravljeno iskanje in raziskovanje nahajališč urana. Nastali so rudniški in kemični obrati, ki so v rudnike in rudnike pridobivali uran. Izkopani uran je bil poslan na vojaško polje, za oskrbo z jedrskimi elektrarnami in v strateške rezerve. Toda v začetku 90-ih se je vse pokvarilo.
Ruska uranova ruda
Glede na pridobivanje urana je Ruska federacija na petem mestu med drugimi državami na svetu. Najbolj znane in močne so Khiagdinskoe, Kolichkanskoe, Istochnoye, Koretkondinskoe, Namarusskoe, Dobrynskoe (Republika Buryatia), Argunskoe, Zherlovoe (regija Chita). Regija Chita proizvede 93% vsega rudnega urana, ki ga pridobivajo.
Skupno v Rusiji napovedujejo depozite 830 ton urana, približno 615 ton dokazanih rezerv. To so tudi nahajališča v Yakutiji, Kareliji in drugih regijah. Ker je uran strateška svetovna surovina, so lahko številke netočne, saj je veliko podatkov razvrščenih, do njih ima dostop le določena kategorija ljudi.
Kako se pridobiva uran
Običajno so vsi slišali za grozne in grozne rudnike urana, hkrati pa si malo ljudi predstavlja, kako rudijo celo navaden želez in baker, da ne omenjam urana. Zato najprej na prste o tej težki zadevi.
Obstajajo trije glavni načini pridobivanja urana. Prva metoda je odprta, primerna za tiste primere, ko je telo rude blizu površine zemlje. Z odprtim načinom rudarjenja preprosto izkopljejo veliko luknjo z buldožerji in z bagri naložijo rudo v smetišča, ki jo prepeljejo v predelovalni kompleks.
Druga metoda - pod zemljo - se uporablja, ko je telo rude globoko zakopano. Ta metoda je dražja in je zato primerna za visoko koncentracijo urana v kamnini. S podzemno metodo je izvrtana navpična gred, od katere odhajajo vodoravne obdelave. Globina min je lahko do dva kilometra. V vodoravnih nanosih rudarji kladijo v skalo, dvigajo rudo na posebna tovorna dvigala in jo tudi prenašajo naprej v predelovalni kompleks.
Kaj se dogaja v predelovalnem kompleksu? Ta shema se lahko šteje za klasično, čeprav nikakor ni edina in ima veliko odtenkov. Kamnina se drobi, pomeša z vodo in odstrani nepotrebne nečistoče. Nato koncentrat izlužimo, običajno z žveplovo kislino. S pomočjo ionsko izmenjevalnih smol se iz raztopine sprosti oborina uranove soli z značilno rumeno barvo, za katero se imenuje rumena pogača (iz angleške rumene pogače). Rumena pogača še vedno vsebuje veliko nečistoč, iz katerih jo je treba očistiti v rafineriji in po kalciniranju dobimo uranov oksid (U3O8) - končni izdelek, s katerim se na borzi trguje celo.
Posebej sem govoril o predelavi, a da o tretji metodi ekstrakcije nisem ničesar povedal. V bistvu se razlikuje od prvih dveh in se imenuje izvrtina in situ izpiranje (BWL). Med SPW je na vogalih šesterokotnika izvrtanih 6 vrtin, skozi katere se žveplova kislina črpa v rudno telo. V središču šesterokotnika je izvrtana še ena vrtina in skozi njo se na površino črpa raztopina, nasičena z uranovo soljo. Produktivna raztopina se prenaša skozi sorpcijske stebre, v katerih se na posebni smoli zbirajo uranove soli. Smolo spet obdelamo z žveplovo kislino in tako naprej večkrat, dokler koncentracija urana v raztopini ne postane zadostna. In potem spet rumena pogača, čiščenje in proizvodnja uranovega oksida.
Nevarnosti rudnikov urana
Splošno sprejeto je, da so rudniki urana strašno nevarna stvar, vendar trenutno uranove rudnike, za katere veljajo varnostni ukrepi, niso bolj nevarne za zdravje rudarjev kot premogovniki. Največja nevarnost je sicer ne sevanje, ampak prah, ki vsebuje delce urana in drugih težkih kovin, katerih vdor v telo lahko privede do resnih bolezni notranjih organov, prisotnost radioaktivnega plina radona v zraku je lahko tudi nevarna, a pri delujočem prezračevanju so njegove koncentracije minimalne. Pri uporabi podzemnega izpiranja škodljivost proizvodnje za delavce ne postane večja kot za pisarniške delavce - brez prahu, brez radona)) Seveda se šalim seveda
Za okolje sta najnevarnejši rudarjenje z odprtimi jamami - to je ogromna jama na mestu rudnika in prah, ki vsebuje radioaktivne elemente, in odlagališče odpadne kamnine, ki zaradi produktov razpada urana zadrži približno 85% sevalnega ozadja izkopane rude. Nevarno ni samo sevalno onesnaženje s proizvodi razpada urana, kot so radon, radij, torij, temveč tudi splošno onesnaževanje ozemlja, vključno s solmi težkih kovin (arzen, svinec, baker), strupenimi za telo in sulfidi, ki ob interakciji z vodo lahko tvorijo žvepleno kislino. No, nihče ni odpovedal vseh vrst industrijskih nesreč in uničenja zaradi naravnih nesreč, katerih tveganje je vedno prisotno.
Nevarnosti so v glavnem enake kot pri odprti, vendar manj odpadkov še vedno nastane. Med pluse je tudi odsotnost jame.
Zato se podzemno izpiranje šteje za najmanj škodljivo za okolje. Trdi se, da se bo čez 4-5 let mogoče ukvarjati s kmetijstvom na mestu pridelave. Ne pozabite pa, da lahko podzemno izpiranje močno poslabša kakovost podzemne vode, delo z žveplovo kislino pa verjetno ne bo povečalo plodnosti. Poleg tega je uporaba podzemnega izpiranja omejena: uporablja se lahko le v peščenjaku in pod vodno mizo.