Уран в двух словах

Уран – чрезвычайно тяжелый металл, но вместо того, чтобы погружаться в ядро ​​Земли, он концентрируется на поверхности. Уран находится почти исключительно в континентальной коре Земли, потому что его атомы не вписываются в кристаллическую структуру минералов мантии. Геохимики считают уран одним из несовместимых элементов , а точнее – членом крупно-ионного литофильного элемента или группы LILE. Его среднее содержание по всей континентальной коре составляет чуть менее 3 частей на миллион.

Уран никогда не встречается в виде чистого металла; скорее, он чаще всего встречается в оксидах, таких как минералы уранинит (UO 2 ) или настуран (частично окисленный уранинит, обычно обозначаемый как U 3 O 8 ). В растворе уран перемещается в молекулярных комплексах с карбонатом, сульфатом и хлоридом, пока химические условия являются окислительными. Но в восстановительных условиях уран выпадает из раствора в виде оксидных минералов. Такое поведение является ключом к поиску урана. Месторождения урана в основном встречаются в двух геологических условиях: относительно прохладное в осадочных породах и горячее в гранитах.

Осадочные месторождения урана

Поскольку уран движется в растворе в окислительных условиях и выпадает в восстановительных условиях, он имеет тенденцию собираться там, где кислород отсутствует, например, в черных сланцах и других породах, богатых органическим материалом. Если окисляющие жидкости поступают внутрь, они мобилизуют уран и концентрируют его вдоль фронта движущейся жидкости. Знаменитые залежи урана на плато Колорадо относятся к этому типу и датируются последними несколькими сотнями миллионов лет. Концентрации урана не очень высоки, но их легко добывать и обрабатывать.

Крупные месторождения урана на севере Саскачевана в Канаде также имеют осадочные породы. происхождение, но с другим сценарием гораздо более старшего возраста. Там древний континент был глубоко эродирован во время раннего протерозоя около 2 миллиардов лет назад, а затем был покрыт глубокими слоями осадочных пород. Несогласие между эродированными породами фундамента и вышележащими породами осадочного бассейна является местом, где химическая активность и флюид переносят концентрированный уран в рудные тела, достигающие 70-процентной чистоты. Геологическая ассоциация Канады опубликовала результаты тщательной разведки этих урановых месторождений, связанных с несогласием, с полными деталями этого все еще загадочного процесса.

Примерно в то же время В геологической истории осадочное месторождение урана в современной Африке фактически стало настолько концентрированным, что оно «зажгло» естественный ядерный реактор, что является одним из самых изощренных трюков Земли.

Гранитные залежи урана

По мере того, как большие тела гранита затвердевают, следовые количества урана концентрируются в последних остатках жидкости.. Особенно на мелководье они могут разрушаться и вторгаться в окружающие породы с металлосодержащими флюидами, оставляя жилы руды. Еще больше эпизодов тектонической активности могут сконцентрировать их еще больше, и одно из них – крупнейшее в мире месторождение урана, комплекс гематитовой брекчии на Олимпийской плотине в Южной Австралии.

Хорошие образцы урановых минералов находятся на последней стадии затвердевания гранита – это прожилки крупных кристаллов и необычных минералов, называемых пегматитами. Встречаются кубические кристаллы уранинита, черные корки урановой обманки и пластинки уран-фосфатных минералов, таких как торбернит (Cu (UO 2 ) (PO 4 ) 2 · 8–12H 2 O). Серебро, ванадий и мышьяк также широко распространены там, где находится уран.

Пегматитовый уран сегодня не стоит добывать, потому что залежи руды небольшие. Но именно там можно найти хорошие образцы минералов.

Радиоактивность урана влияет на минералы вокруг него. Если вы исследуете пегматит, эти признаки урана включают почерневший флюорит, голубой целестит, дымчатый кварц, золотистый берилл и окрашенные в красный цвет полевые шпаты. Кроме того, халцедон, содержащий уран, сильно флуоресцирует желто-зеленым цветом.

Уран в торговле

Уран ценится за его огромная энергоемкость, которую можно использовать для выработки тепла в ядерных реакторах или высвободить в ядерных взрывчатых веществах. Договор о нераспространении ядерного оружия и другие международные соглашения регулируют оборот урана, чтобы гарантировать его использование только в гражданских целях. Мировая торговля ураном составляет более 60 000 метрических тонн, все это приходится на международные протоколы. Крупнейшими производителями урана являются Канада, Австралия и Казахстан.

Цена на уран колеблется в зависимости от состояния ядерной энергетики и военных потребностей различных страны. После распада Советского Союза крупные запасы обогащенного урана были разбавлены и проданы в качестве ядерного топлива в соответствии с Соглашением о покупке высокообогащенного урана, которое удерживало цены на низком уровне в течение 1990-х годов.

Примерно с 2005 года, однако, цены росли, и старатели снова вышли на поле боя впервые за поколение. И с повышенным вниманием к ядерной энергии как источнику энергии с нулевым выбросом углерода в контексте глобального потепления, пора снова познакомиться с ураном.

Оцените статью
recture.ru
Добавить комментарий