Uran (U) ist das schwerste natürlich auf der Erde vorkommende Element. Von den beiden Hauptisotopen des Urans in der Erdkruste sind 99,3 Massen-% Uran-238 und nur 0,7% Uran-235, das zur Herstellung von Kernreaktoren verwendet wird.
Uran wird sowohl für militärische als auch für friedliche Zwecke verwendet. Uranerz wurde verarbeitet, das resultierende Element wurde in der Farben-, Lack- und Glasindustrie eingesetzt. Nachdem seine Radioaktivität entdeckt worden war, begann es, in der Kernenergie eingesetzt zu werden. Wie sauber und umweltfreundlich ist dieser Kraftstoff? Darüber wird immer noch gestritten.
Natürliches Uran
In der Natur existiert Uran nicht in seiner reinen Form - es ist ein Bestandteil von Erz und Mineralien. Das Haupturanerz ist Carnotit und Pechblende. Außerdem wurden signifikante Ablagerungen dieses strategischen chemischen Elements in Seltenerd- und Torfmineralien gefunden - Ortit, Titanit, Zirkon, Monazit, Xenotim. Uranablagerungen finden sich in Gesteinen mit saurer Umgebung und hohen Siliziumkonzentrationen. Seine Begleiter sind Calcit, Bleiglanz, Molybdänit usw.
Es gibt eine Firma namens Uranium One, die die größten Uranvorkommen in Kasachstan, Afrika, Australien und den Vereinigten Staaten besitzt. Das Unternehmen macht bis zu 30% der weltweiten Uranproduktion aus. Aber nur wenige wissen, dass Uranium One, einst als kanadisch-südafrikanisches Konsortium gegründet, jetzt zu 100% im Besitz von Rosatom ist.
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Die Welt kämpft ständig um die Kontrolle über die Minen und Uranvorkommen. Dies ist eine strategische Frage. Diejenigen, die Uranquellen in ihren Händen halten, halten nicht nur die gesamte Atomkraftindustrie der Welt am Hals, sondern können auch den Atomwaffenmarkt beeinflussen.
Welteinlagen und Reserven
Bis heute wurden viele Ablagerungen in der 20 Kilometer langen Erdoberfläche untersucht. Alle enthalten eine große Anzahl von Tonnen Uran. Diese Menge ist in der Lage, die Menschheit für viele hundert Jahre mit Energie zu versorgen. Die führenden Länder, in denen Uranerz am größten vorkommt, sind Australien, Kasachstan, Russland, Kanada, Südafrika, Ukraine, Usbekistan, USA, Brasilien, Namibia.
In der UdSSR wurden in den Gebieten Kasachstan, Kirgisistan, Russland, Tadschikistan, Usbekistan und der Ukraine systematische Arbeiten zur Suche und Erforschung von Uranvorkommen durchgeführt. Es wurden Bergbau- und Chemiefabriken geschaffen, in denen Uran in Minen und Minen gewonnen wurde. Das abgebaute Uran wurde zum Militärfeld geschickt, um Brennstoff für Kernkraftwerke und strategische Reserven bereitzustellen. Aber in den frühen 90ern brach alles zusammen.
Russisches Uranerz
Beim Uranabbau liegt die Russische Föderation unter anderen Ländern der Welt an fünfter Stelle. Die bekanntesten und mächtigsten sind Khiagdinskoe, Kolichkanskoe, Istochnoye, Koretkondinskoe, Namarusskoe, Dobrynskoe (Republik Burjatien), Argunskoe, Zherlovoe (Region Chita). Die Region Chita produziert 93% des gesamten abgebauten russischen Urans.
Insgesamt werden in Russland Lagerstätten von 830 Tonnen Uran prognostiziert, es gibt rund 615 Tonnen nachgewiesene Reserven. Dies sind auch Lagerstätten in Jakutien, Karelien und anderen Regionen. Da Uran ein strategischer globaler Rohstoff ist, können die Zahlen ungenau sein, da viele Daten klassifiziert sind und nur eine bestimmte Personengruppe Zugang zu ihnen hat.
Wie Uran abgebaut wird
Normalerweise hat jeder von den schrecklichen und schrecklichen Uranminen gehört, aber gleichzeitig stellen sich nur wenige Menschen vor, wie selbst gewöhnliches Eisen und Kupfer abgebaut werden, ganz zu schweigen von Uran. Daher zunächst an den Fingern über diese schwierige Angelegenheit.
Es gibt drei Hauptwege, um Uran abzubauen. Die erste Methode ist offen und eignet sich für Fälle, in denen sich der Erzkörper nahe an der Erdoberfläche befindet. Bei der offenen Bergbaumethode graben sie einfach ein großes Loch mit Bulldozern und laden das Erz in Muldenkipper mit Baggern, die es zum Verarbeitungskomplex transportieren.
Die zweite Methode - unterirdisch - wird angewendet, wenn der Erzkörper tief vergraben ist. Diese Methode ist teurer und eignet sich dementsprechend für eine hohe Urankonzentration im Gestein. Bei der unterirdischen Methode wird ein vertikaler Schacht gebohrt, von dem horizontale Arbeiten abweichen. Die Tiefe der Minen kann bis zu zwei Kilometer betragen. Bei horizontalen Verwehungen hämmern Bergleute in den Fels, heben das Erz mit speziellen Lastenaufzügen an und transportieren es weiter zum Verarbeitungskomplex.
Was passiert im Verarbeitungskomplex? Dieses Schema kann als klassisches angesehen werden, obwohl es keineswegs das einzige ist und viele Nuancen aufweist. Das Gestein wird zerkleinert, mit Wasser vermischt und unnötige Verunreinigungen entfernt. Dann wird das Konzentrat üblicherweise mit Schwefelsäure ausgelaugt. Mit Hilfe von Ionenaustauscherharzen wird ein Niederschlag von Uransalzen mit einer charakteristischen gelben Farbe aus der Lösung freigesetzt, für die sie als gelber Kuchen (vom englischen gelben Kuchen) bezeichnet werden. Der gelbe Kuchen enthält noch viele Verunreinigungen, aus denen er in der Raffinerie gereinigt werden muss. Nach dem Kalzinieren wird Uranoxidoxid (U3O8) gewonnen - das Endprodukt, das sogar an der Börse gehandelt wird.
Ich habe speziell über die Verarbeitung gesprochen, aber ohne etwas über die dritte Extraktionsmethode zu sagen. Es unterscheidet sich grundlegend von den ersten beiden und wird als Bohrloch-in-situ-Auslaugung (BWL) bezeichnet. Während der SPW werden 6 Bohrlöcher an den Ecken des Sechsecks gebohrt, durch die Schwefelsäure in den Erzkörper gepumpt wird. Ein weiteres Bohrloch wird in die Mitte des Sechsecks gebohrt und eine mit Uransalzen gesättigte Lösung wird durch dieses zur Oberfläche gepumpt. Die produktive Lösung wird durch Sorptionssäulen geleitet, in denen Uransalze auf einem speziellen Harz gesammelt werden. Das Harz wird wiederum mehrmals mit Schwefelsäure usw. behandelt, bis die Urankonzentration in der Lösung ausreichend wird. Und dann wieder gelber Kuchen, Reinigung und Herstellung von Uranoxid.
Gefahren von Uranminen
Es ist allgemein anerkannt, dass Uranminen eine schrecklich gefährliche Sache sind, aber derzeit sind Uranminen, vorbehaltlich Sicherheitsvorkehrungen, für die Gesundheit von Bergleuten nicht gefährlicher als Kohlenminen. Die größte Gefahr besteht dort eher nicht in Strahlung, sondern in Staub, der Partikel aus Uran und anderen Schwermetallen enthält, deren Eindringen in den Körper zu schweren Erkrankungen der inneren Organe führen kann. Das Vorhandensein von radioaktivem Radongas in der Luft kann ebenfalls gefährlich sein, aber bei Betriebslüftung sind seine Konzentrationen minimal. Bei der Verwendung der unterirdischen Auslaugung wird die Schädlichkeit der Produktion für die Arbeitnehmer nicht höher als für die Büroangestellten - kein Staub, kein Radon)) Natürlich nur ein Scherz
Für die Umwelt ist der Tagebau am gefährlichsten - dies ist eine riesige Grube am Standort der Mine, Staub, der radioaktive Elemente enthält, und eine Abfalldeponie, die aufgrund der Zerfallsprodukte von Uran etwa 85% des Strahlungshintergrunds des extrahierten Erzes zurückhält. Gefährlich ist nicht nur die Strahlenbelastung durch Uranzerfallsprodukte wie Radon, Radium, Thorium, sondern auch die allgemeine Verschmutzung des Territoriums, einschließlich körpereigener Schwermetallsalze (Arsen, Blei, Kupfer) und Sulfide, die bei Wechselwirkung mit Wasser auftreten kann Schwefelsäure bilden. Nun, niemand hat alle Arten von Arbeitsunfällen und Zerstörungen aufgrund von Naturkatastrophen abgesagt, deren Risiko immer besteht.
Bei der Minenmethode sind die Gefahren im Allgemeinen dieselben wie bei der offenen, es wird jedoch immer noch weniger Abfall erzeugt. Zu den Pluspunkten gehört auch das Fehlen einer Grube.
Daher wird die unterirdische Auswaschung als am wenigsten umweltschädlich angesehen. Es wird argumentiert, dass es in 4-5 Jahren möglich sein wird, am Produktionsort Landwirtschaft zu betreiben. Vergessen Sie jedoch nicht, dass unterirdische Auswaschungen die Qualität des Grundwassers erheblich beeinträchtigen können und die Arbeit mit Schwefelsäure die Fruchtbarkeit wahrscheinlich nicht erhöht. Außerdem ist die Verwendung der unterirdischen Auslaugung begrenzt: Sie kann nur in Sandstein und unterhalb des Grundwasserspiegels verwendet werden.
