L'uranium (U) est l'élément le plus lourd naturellement présent sur Terre. Sur les 2 principaux isotopes de l'uranium dans la croûte terrestre, 99,3% en masse sont de l'uranium-238 et seulement 0,7% est de l'uranium-235, qui est utilisé dans la production de réacteurs nucléaires.
L'uranium est utilisé à des fins militaires et pacifiques. Le minerai d'uranium a été traité, l'élément résultant a été utilisé dans les industries de la peinture et du vernis et du verre. Après avoir découvert sa radioactivité, il a commencé à être utilisé dans l'énergie nucléaire. Dans quelle mesure ce carburant est-il propre et écologique? Ceci est toujours discuté.
Uranium naturel
Dans la nature, l'uranium n'existe pas sous sa forme pure - c'est un composant du minerai et des minéraux. Le principal minerai d'uranium est la carnotite et la pitchblende. De plus, des gisements importants de cet élément chimique stratégique ont été trouvés dans des terres rares et des minéraux de tourbe - ortite, titanite, zircon, monazite, xénotime. Les gisements d'uranium peuvent être trouvés dans des roches avec un environnement acide et des concentrations élevées de silicium. Ses compagnons sont la calcite, la galène, la molybdénite, etc.
Il existe une société appelée Uranium One, qui possède les plus grands gisements d'uranium au Kazakhstan, en Afrique, en Australie et aux États-Unis. La société représente jusqu'à 30% de la production mondiale d'uranium. Mais peu de gens savent qu'Uranium One, autrefois fondé en tant que consortium canado-sud-africain, est maintenant détenu à 100% par Rosatom.
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Le monde mène constamment une lutte acharnée pour le contrôle des mines et des gisements d'uranium. C'est une question stratégique. Ceux qui détiennent des sources d'uranium entre leurs mains tiennent non seulement l'industrie mondiale de l'énergie nucléaire par la gorge, mais peuvent également influencer le marché des armes nucléaires.
Gisements et réserves mondiaux
À ce jour, de nombreux gisements ont été explorés dans la couche de 20 kilomètres de la surface terrestre. Tous contiennent un nombre énorme de tonnes d'uranium. Cette quantité est capable de fournir de l'énergie à l'humanité pour plusieurs centaines d'années à venir. Les principaux pays dans lesquels le minerai d'uranium se trouve dans le plus grand volume sont l'Australie, le Kazakhstan, la Russie, le Canada, l'Afrique du Sud, l'Ukraine, l'Ouzbékistan, les États-Unis, le Brésil et la Namibie.
En URSS, sur les territoires du Kazakhstan, du Kirghizistan, de la Russie, du Tadjikistan, de l'Ouzbékistan et de l'Ukraine, des travaux systématiques ont été menés pour rechercher et explorer les gisements d'uranium. Des usines minières et chimiques ont été créées pour extraire l'uranium dans les mines et les mines. L'uranium extrait a été envoyé sur le terrain militaire, pour fournir du combustible aux centrales nucléaires et aux réserves stratégiques. Mais au début des années 90, tout est tombé en panne.
Minerai d'uranium russe
En termes d'extraction d'uranium, la Fédération de Russie occupe la cinquième place parmi les autres pays du monde. Les plus célèbres et les plus puissants sont Khiagdinskoe, Kolichkanskoe, Istochnoye, Koretkondinskoe, Namarusskoe, Dobrynskoe (la République de Bouriatie), Argunskoe, Zherlovoe (région de Chita). La région de Chita produit 93% de tout l'uranium russe extrait.
Au total, des gisements de 830 tonnes d'uranium sont prévus en Russie, il y a environ 615 tonnes de réserves prouvées. Ce sont également des gisements en Yakoutie, en Carélie et dans d'autres régions. L'uranium étant une matière première stratégique mondiale, les chiffres peuvent être inexacts, car de nombreuses données sont classées, seule une certaine catégorie de personnes y a accès.
Comment l'uranium est extrait
Habituellement, tout le monde a entendu parler des terribles et terribles mines d'uranium, mais en même temps, peu de gens imaginent comment même le fer et le cuivre ordinaires sont extraits, sans parler de l'uranium. Par conséquent, d'abord sur les doigts sur cette question difficile.
Il existe 3 façons principales d'extraire l'uranium. La première méthode est ouverte, adaptée aux cas où le corps minéralisé est proche de la surface de la terre. Avec la méthode d'exploitation minière ouverte, ils creusent simplement un grand trou avec des bulldozers et chargent le minerai dans des camions à benne basculante avec des excavatrices, qui le transportent vers le complexe de traitement.
La deuxième méthode - souterraine - est utilisée lorsque le gisement est profondément enfoui. Cette méthode est plus coûteuse et, par conséquent, convient à une concentration élevée d'uranium dans la roche. Avec la méthode souterraine, un puits vertical est foré, d'où partent les travaux horizontaux. La profondeur des mines peut aller jusqu'à deux kilomètres. Dans les dérives horizontales, les mineurs martèlent la roche, soulèvent le minerai sur des ascenseurs spéciaux et le transportent également vers le complexe de traitement.
Que se passe-t-il au complexe de traitement? Ce schéma peut être considéré comme un classique, bien qu'il ne soit en aucun cas le seul et présente de nombreuses nuances. La roche est concassée, mélangée à de l'eau et les impuretés inutiles sont éliminées. Ensuite, le concentré est lessivé, généralement avec de l'acide sulfurique. À l'aide de résines échangeuses d'ions, un précipité de sels d'uranium de couleur jaune caractéristique est libéré de la solution, pour laquelle ils sont appelés yellow cake (du yellow cake anglais). Le gâteau jaune contient encore beaucoup d'impuretés, dont il doit être purifié à la raffinerie et après calcination, on obtient de l'oxyde nitreux d'uranium (U3O8) - le produit final, qui est même négocié en bourse.
J'ai parlé spécifiquement du traitement, mais sans rien dire de la troisième méthode d'extraction. Il est fondamentalement différent des deux premiers et est appelé lixiviation in situ de forage (BWL). Pendant le SPW, 6 puits sont forés aux coins de l'hexagone, à travers lesquels l'acide sulfurique est pompé dans le gisement. Un autre puits est foré au centre de l'hexagone et une solution saturée de sels d'uranium y est pompée vers la surface. La solution productive passe à travers des colonnes de sorption, dans lesquelles les sels d'uranium sont collectés sur une résine spéciale. La résine, à son tour, est à nouveau traitée avec de l'acide sulfurique et ainsi de suite plusieurs fois jusqu'à ce que la concentration d'uranium dans la solution devienne suffisante. Et puis encore gâteau jaune, purification et production d'oxyde-oxyde d'uranium.
Dangers des mines d'uranium
Il est généralement admis que les mines d'uranium sont une chose terriblement dangereuse, mais à l'heure actuelle, les mines d'uranium, soumises à des mesures de sécurité, ne sont pas plus dangereuses pour la santé des mineurs que les mines de charbon. Le plus grand danger n'est pas le rayonnement, mais la poussière contenant des particules d'uranium et d'autres métaux lourds dont la pénétration dans le corps peut entraîner de graves maladies des organes internes. La présence de radon radioactif dans l'air peut également être dangereuse, mais avec une ventilation en fonctionnement, ses concentrations sont minimes. Lors de l'utilisation de la lixiviation souterraine, la nocivité de la production pour les travailleurs n'est pas plus élevée que pour les employés de bureau - pas de poussière, pas de radon)) Je plaisante, bien sûr
Pour l'environnement, la plus dangereuse est l'exploitation à ciel ouvert - il s'agit d'une immense fosse sur le site de la mine, de poussières contenant des éléments radioactifs et de décharges de résidus de roches stériles, qui, en raison des produits de désintégration de l'uranium, retiennent environ 85% du fond de rayonnement du minerai extrait. La pollution par les rayonnements par les produits de désintégration de l'uranium, tels que le radon, le radium, le thorium, n'est pas seulement dangereuse, mais aussi la pollution générale du territoire, y compris les sels de métaux lourds (arsenic, plomb, cuivre), toxiques pour le corps, et les sulfures, qui, lorsqu'ils interagissent avec l'eau peut former de l'acide sulfurique. Eh bien, personne n'a annulé toutes sortes d'accidents industriels et de destructions dus à des catastrophes naturelles, dont le risque est toujours présent.
Avec la méthode de la mine, les risques sont généralement les mêmes qu'avec la méthode ouverte, mais moins de déchets sont toujours générés. Parmi les avantages, il y a aussi l'absence de fosse.
Par conséquent, le lessivage souterrain est considéré comme le moins nocif pour l'environnement. Il est avancé que dans 4 à 5 ans, il sera possible de pratiquer l'agriculture sur le lieu de production. Mais n'oubliez pas que la lixiviation souterraine peut considérablement détériorer la qualité des eaux souterraines et que l'utilisation d'acide sulfurique est peu susceptible d'augmenter la fertilité. De plus, l'utilisation de la lixiviation souterraine est limitée: elle ne peut être utilisée que dans le grès et sous la nappe phréatique.