Ουράνιο σε λίγα λόγια

Το ουράνιο είναι ένα εξαιρετικά βαρύ μέταλλο, αλλά αντί να βυθίζεται στον πυρήνα της Γης, συγκεντρώνεται στην επιφάνεια. Το ουράνιο βρίσκεται σχεδόν αποκλειστικά στην ηπειρωτική κρούστα της Γης, επειδή τα άτομα του δεν ταιριάζουν στην κρυσταλλική δομή των ορυκτών του μανδύα. Οι γεωχημικοί θεωρούν το ουράνιο ένα από τα ασυμβίβαστα στοιχεία, πιο συγκεκριμένα ένα μέλος του λιθοφίλου στοιχείου μεγάλων ιόντων ή της ομάδας LILE. Η μέση αφθονία του, σε ολόκληρη την ηπειρωτική κρούστα, είναι λίγο μικρότερη από 3 μέρη ανά εκατομμύριο.

Το ουράνιο δεν εμφανίζεται ποτέ ως γυμνό μέταλλο. μάλλον, συμβαίνει συχνότερα σε οξείδια όπως τα ορυκτά ουρανίτη (UO₂) ή το pitchblende (μερικώς οξειδωμένο ουρανίτη, που συνήθως δίνεται ως U₃Ο₈). Σε διάλυμα, ουράνιο ταξιδεύει σε μοριακά σύμπλοκα με ανθρακικό, θειικό και χλωριούχο, εφόσον οι χημικές συνθήκες οξειδώνονται. Αλλά κάτω από συνθήκες μείωσης, το ουράνιο πέφτει έξω από το διάλυμα ως ορυκτά οξείδια. Αυτή η συμπεριφορά είναι το κλειδί για την αναζήτηση ουρανίου. Οι καταθέσεις ουρανίου εμφανίζονται κυρίως σε δύο γεωλογικές ρυθμίσεις, ένα σχετικά δροσερό

Επειδή το ουράνιο κινείται σε διάλυμα κάτω από οξειδωτικές συνθήκες και πέφτει κάτω από αναγωγικές συνθήκες, αυτό τείνει να συγκεντρώνει όπου απουσιάζει το οξυγόνο, όπως σε μαύρες σχιστόλιθους και άλλα πετρώματα πλούσια σε οργανικά υλικά. Εάν τα οξειδωτικά υγρά μετακινούνται μέσα, κινητοποιούν το ουράνιο και το συγκεντρώνουν κατά μήκος του μπροστινού μέρους του κινούμενου υγρού. Οι περίφημες εναποθέσεις ουρανίου με ρολό στο οροπέδιο του Κολοράντο είναι αυτού του τύπου, που χρονολογούνται από τα τελευταία εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια. Οι συγκεντρώσεις ουρανίου δεν είναι πολύ υψηλές, αλλά είναι εύκολο να εξορύσσονται και να επεξεργάζονται.

Οι μεγάλες καταθέσεις ουρανίου του βόρειου Saskatchewan, στον Καναδά, είναι επίσης ιζηματικής προέλευσης αλλά με διαφορετικό σενάριο πολύ μεγαλύτερης ηλικίας. Εκεί μια αρχαία ήπειρο είχε διαβρωθεί βαθιά κατά την Πρώιμη Προτερόζοϊνη εποχή πριν από περίπου 2 δισεκατομμύρια χρόνια, τότε καλύφθηκε από βαθιά στρώματα ιζηματογενών πετρωμάτων. ο ασυμφωνία μεταξύ των διαβρωμένων πετρωμάτων υπόγειου και των υπερκείμενων ιζηματογενών πετρωμάτων λεκάνης είναι όπου η χημική δραστηριότητα και το ρευστό ρέουν συγκεντρωμένο ουράνιο σε orebodies φθάνοντας το 70 τοις εκατό καθαρότητα. Η Γεωλογική Ένωση του Καναδά έχει δημοσιεύσει μια διεξοδική διερεύνηση αυτών των αποθέσεων ουρανίου που σχετίζονται με τη μη συμμόρφωση, με όλες τις λεπτομέρειες αυτής της ακόμα μυστηριώδους διαδικασίας.

Την ίδια περίπου χρονική στιγμή στη γεωλογική ιστορία, μια ιζηματογενής εναπόθεση ουρανίου στην σημερινή Αφρική συγκεντρώθηκε αρκετά ώστε να «πυροδότησε» έναν φυσικό πυρηνικό αντιδραστήρα, ένα από τα πιο φημισμένα κόλπα της Γης.

Καθώς τα μεγάλα σώματα γρανίτη στερεοποιούνται, οι ιχνοστοιχείες ουρανίου συγκεντρώνονται στα τελευταία κομμάτια ρευστού που απομένει. Ειδικά σε ρηχά επίπεδα, αυτά μπορεί να σπάσουν και να εισβάλουν στους γύρω βράχους με μεταλλικά ρευστά, αφήνοντας φλέβες μεταλλεύματος. Τα περισσότερα επεισόδια τεκτονικής δραστηριότητας μπορούν να επικεντρωθούν σε αυτά, και η μεγαλύτερη απόθεμα ουρανίου στον κόσμο είναι ένα από αυτά, ένα συγκρότημα αιματίδων στο Ολυμπιακό φράγμα στη Νότια Αυστραλία.

Τα καλά δείγματα ορυκτών ουρανίου βρίσκονται στο τελικό στάδιο της στερεοποίησης γρανίτη-οι φλέβες των μεγάλων κρυστάλλων και των ασυνήθιστων ορυκτών που ονομάζονται pegmatites. Μπορούν να βρεθούν κυβικοί κρύσταλλοι ουρανίτη, μαύρες κρούστες από pitchblende και πλάκες από ορυκτά φωσφορικού ουρανίου όπως torbernite (Cu (UO₂)(ΤΑΧΥΔΡΟΜΕΙΟ₄)₂· 8-12Η₂Ο). Ασημένια, βαναδίου και ορυκτά αρσενικού είναι επίσης κοινά όπου βρέθηκε το ουράνιο.

Το ουράνιο πεγκματίτη δεν αξίζει σήμερα να εξορύσσεται, επειδή οι εναποθέσεις ορυκτών είναι μικρές. Αλλά είναι όπου βρίσκονται τα καλά ορυκτά δείγματα.

Η ραδιενέργεια του ουρανίου επηρεάζει τα ορυκτά γύρω του. Αν εξετάζετε έναν πεγκματίτη, αυτά τα σημάδια ουρανίου περιλαμβάνουν μαυρισμένο φθορίτη, μπλε κελεστίνη, καπνιστό χαλαζία, χρυσό βερίκολο και ερυθρόχρωμο άστριο. Επίσης, η χαλκηδόνια που περιέχει ουράνιο είναι έντονα φθορίζουσα με κίτρινο-πράσινο χρώμα.

Το ουράνιο εκτιμάται για το τεράστιο ενεργειακό του περιεχόμενο, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να παράγει θερμότητα σε πυρηνικούς αντιδραστήρες ή να εξαπλωθεί σε πυρηνικές εκρηκτικές ύλες. Η συνθήκη περί μη διάδοσης πυρηνικών όπλων και άλλες διεθνείς συμφωνίες διέπουν την κυκλοφορία ουρανίου, προκειμένου να διασφαλιστεί ότι χρησιμοποιείται μόνο για πολιτικούς σκοπούς. Το παγκόσμιο εμπόριο ουρανίου ανέρχεται σε περισσότερους από 60.000 μετρικούς τόνους, το σύνολο των οποίων αντιπροσώπευαν τα διεθνή πρωτόκολλα. Οι μεγαλύτεροι παραγωγοί ουρανίου είναι ο Καναδάς, η Αυστραλία και το Καζακστάν.

Η τιμή του ουρανίου έχει κυμανθεί με τις περιουσίες της βιομηχανίας πυρηνικής ενέργειας και τις στρατιωτικές ανάγκες διαφόρων χωρών. Μετά την κατάρρευση της Σοβιετικής Ένωσης, μεγάλα καταστήματα εμπλουτισμένου ουρανίου έχουν αραιωθεί και πωληθεί ως πυρηνικού καυσίμου στο πλαίσιο της Συμφωνίας Αγοράς Υψηλού Πλούτου Ουρανίου, η οποία διατηρούσε τις τιμές χαμηλές μέσω της Δεκαετία του '90.

Από το 2005, ωστόσο, οι τιμές έχουν αναρριχηθεί και οι ερευνητές βρίσκονται στον τομέα για πρώτη φορά σε μια γενιά. Και με την ανανεωμένη προσοχή στην πυρηνική ενέργεια ως πηγή ενέργειας μηδενικού άνθρακα στο πλαίσιο της υπερθέρμανσης του πλανήτη, είναι καιρός να ξαναγίνει εξοικειωμένος με το ουράνιο.