2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24
Cuando se descubrieron los elementos radiactivos de la tabla periódica, una persona finalmente ideó una aplicación para ellos. Esto es lo que sucedió con el uranio. Fue utilizado tanto para fines militares como civiles. Se procesó el mineral de uranio, el elemento resultante se utilizó en las industrias de pinturas y barnices y del vidrio. Después de que se descubrió su radiactividad, comenzó a usarse en energía nuclear. ¿Qué tan limpio y ecológico es este combustible? Esto todavía se está debatiendo.
Uranio natural
En la naturaleza, el uranio no existe en su forma pura, es un componente de la mena y los minerales. El principal mineral de uranio es la carnotita y la pechblenda. Además, se encontraron depósitos significativos de este elemento químico estratégico en minerales de tierras raras y turba: ortita, titanita, circón, monacita, xenotima. Los depósitos de uranio se pueden encontrar en rocas con un ambiente ácido y altas concentraciones de silicio. Sus acompañantes son la calcita, la galena, la molibdenita, etc.
Depósitos y reservas mundiales
Hasta la fecha, se han explorado muchos depósitos en una capa de 20 kilómetros de la superficie terrestre. Todos ellos contienen una gran cantidad de toneladas de uranio. Esta cantidad es capaz de proporcionar energía a la humanidad durante muchos cientos de años.delantero. Los principales países en los que el mineral de uranio se encuentra en mayor volumen son Australia, Kazajstán, Rusia, Canadá, Sudáfrica, Ucrania, Uzbekistán, EE. UU., Brasil, Namibia.
Tipos de uranio
La radiactividad determina las propiedades de un elemento químico. El uranio natural se compone de tres de sus isótopos. Dos de ellos son los antepasados de la serie radiactiva. Los isótopos naturales de uranio se utilizan para crear combustible para reacciones y armas nucleares. Además, el uranio-238 sirve como materia prima para la producción de plutonio-239.
Los isótopos de uranio U234 son nucleidos hijos de U238. Son reconocidos como los más activos y proporcionan una fuerte radiación. El isótopo U235 es 21 veces más débil, aunque se ha utilizado con éxito para los fines anteriores: tiene la capacidad de mantener una reacción nuclear en cadena sin catalizadores adicionales.
Además de los naturales, también existen isótopos artificiales de uranio. Hoy hay 23 de estos conocidos, el más importante de ellos: U233. Se distingue por la capacidad de activarse bajo la influencia de neutrones lentos, mientras que el resto requieren partículas rápidas.
Clasificación del mineral
Aunque el uranio se puede encontrar en casi todas partes, incluso en los organismos vivos, las vetas que lo contienen pueden ser de diferentes tipos. Esto también depende de los métodos de extracción. El mineral de uranio se clasifica según los siguientes parámetros:
- Condiciones de formación: minerales endógenos, exógenos y metamorfogénicos.
- La naturaleza de la mineralización del uranio son minerales primarios, oxidados y mixtos de uranio.
- Tamaño agregado ygranos de minerales - fracciones de mineral de grano grueso, de grano medio, de grano fino, de grano fino y disperso.
- Utilidad de las impurezas - molibdeno, vanadio, etc.
- Composición de impurezas - carbonato, silicato, sulfuro, óxido de hierro, caustobiolítico.
Dependiendo de cómo se clasifique el mineral de uranio, existe una manera de extraer un elemento químico de él. El silicato se procesa con varios ácidos, el carbonato, con soluciones de sosa, el caustobiolítico se enriquece mediante la combustión y el óxido de hierro se funde en un alto horno.
Cómo se extrae el mineral de uranio
Como en cualquier negocio minero, existe cierta tecnología y métodos para extraer uranio de la roca. Todo depende también de qué isótopo se encuentre en la capa de litosfera. El mineral de uranio se extrae de tres maneras. Se justifica económicamente aislar un elemento de la roca cuando está contenido en un volumen de 0,05-0,5%. Existe un método de extracción de mina, cantera y lixiviación. El uso de cada uno de ellos depende de la composición de los isótopos y de la profundidad de la roca. La extracción de mineral de uranio en canteras es posible con una ocurrencia poco profunda. El riesgo de exposición es mínimo. No hay problemas con la maquinaria: las excavadoras, los cargadores y los volquetes son muy utilizados.
La producción de la mina es más difícil. Este método se utiliza cuando el elemento se presenta a una profundidad de hasta 2 kilómetros y es económicamente viable. La roca debe contener una alta concentración de uranio para poder ser extraída convenientemente. En el somier proporcionarmáxima seguridad, esto se debe a la forma en que se extrae el mineral de uranio bajo tierra. Los trabajadores cuentan con monos, las horas de trabajo están estrictamente limitadas. Las minas están equipadas con ascensores, ventilación mejorada.
La lixiviación es el tercer método: el más limpio desde el punto de vista ambiental y la seguridad de los empleados de la empresa minera. Se bombea una solución química especial a través de un sistema de pozos perforados. Se disuelve en el depósito y se satura con compuestos de uranio. Luego, la solución se bombea y se envía a las plantas de procesamiento. Este método es más progresivo, permite reducir costes económicos, aunque existen una serie de restricciones para su aplicación.
Depósitos en Ucrania
El país resultó ser un feliz propietario de depósitos del elemento a partir del cual se produce el combustible nuclear. Según las previsiones, los minerales de uranio en Ucrania contienen hasta 235 toneladas de materias primas. Actualmente, solo se han confirmado depósitos que contienen alrededor de 65 toneladas. Ya se ha calculado una cierta cantidad. Parte del uranio se utilizó internamente, parte se exportó.
La región de mineral de uranio de Kirovograd se considera el depósito principal. El contenido de uranio es bajo, de 0,05 a 0,1% por tonelada de roca, por lo que el costo del material es alto. Como resultado, las materias primas resultantes se intercambian en Rusia por barras de combustible acabadas para centrales eléctricas.
El segundo depósito principal es Novokonstantinovskoye. El contenido de uranio en la roca permitió reducir el costo en comparación con Kirovogradskoye en casi 2 veces. Sin embargo, el desarrollo no se ha llevado a cabo desde los años 90, todas las minas están inundadas. Debido al empeoramiento de las relaciones políticas con Rusia, Ucrania puede quedarse sin combustible para las plantas de energía nuclear.
mineral de uranio ruso
En términos de extracción de uranio, la Federación Rusa ocupa el quinto lugar entre otros países del mundo. Los más famosos y poderosos son Khiagdinskoye, Kolichkanskoye, Istochnoye, Koretkondinskoye, Namarusskoye, Dobrynskoye (República de Buriatia), Argunskoye, Zherlovoe (región de Chita). La región de Chita produce el 93 % de todo el uranio ruso producido (principalmente mediante métodos a cielo abierto y de mina).
Ligeramente diferente es la situación con los depósitos en Buryatia y Kurgan. El mineral de uranio en Rusia en estas regiones se deposita de tal manera que permite extraer materias primas por lixiviación.
En total, se prevén depósitos de 830 toneladas de uranio en Rusia, hay alrededor de 615 toneladas de reservas confirmadas. Estos también son depósitos en Yakutia, Karelia y otras regiones. Dado que el uranio es una materia prima global estratégica, las cifras pueden no ser precisas, ya que muchos de los datos están clasificados, solo una cierta categoría de personas tiene acceso a ellos.
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