Уран.

Уран (U, лат. uranium) - это химический элемент с атомным номером 92 в периодической системе, атомная масса урана - 238,029.

Уран - очень тяжёлый, серебристо-белый глянцевитый металл. В чистом виде он немного мягче стали, ковкий, гибкий, обладает небольшими парамагнитными свойствами. Температура плавления 1132,3 °C.

Уран - это, слабо радиоактивный, элемент, который не имеет стабильных изотопов.

Природный уран состоит из смеси трёх изотопов: Уран 238 (²³⁸U - имеет 146 нейтронов, Уран 238 в природном уране составляет 99,3 %, его период полураспада T_1/2 = 4,468⋅10⁹ лет), Уран 235 (²³⁵U - содержание в природном уране примерно 0,72%, T_1/2 = 7,04⋅10⁸ лет) и Уран 234 (²³⁴U - содержание в природном уране примерно 0,0055 %, T_1/2 = 2,455⋅10⁵ лет). Последний изотоп урана является не первичным, а радиогенным, он входит в состав радиоактивного ряда Урана 238 (²³⁸U).

Уран. Историческая справка.

Первая важная дата в истории урана - 1789 год, когда немецкий натурфилософ и химик Мартин Генрих Клапрот восстановил извлечённую из саксонской руды настурана золотисто-жёлтую «землю» до чёрного металлоподобного вещества. В честь самой далёкой из известных тогда планет (открытой Гершелем восемью годами раньше) Клапрот, считая новое вещество элементом, назвал его Ураном.

Пятьдесят лет уран Клапрота числился металлом. Только в 1841 году французский химик Эжен Пелиго (1811-1890) доказал, что, несмотря на характерный металлический блеск, уран Клапрота не элемент, а его оксид UO₂.

В 1840 году Эжену Пелиго удалось получить простое вещество Уран - тяжёлый металл серо-стального цвета - и определить его атомный вес.

Следующий важный шаг в изучении Урана в 1874 году сделал Д. И. Менделеев. Опираясь на разработанную им периодическую систему, он поместил Уран в самой дальней клетке своей таблицы. Прежде атомный вес Урана считали равным 120. Менделеев удвоил это значение. Через 12 лет его предвидение было подтверждено опытами немецкого химика Циммермана.

В 1804 году немецкий химик Адольф Гелен открыл светочувствительность раствора хлорида уранила в эфире. Это свойство французский изобретатель Абель Ньепс де Сен-Виктор в 1857 году пытался использовать в фотографии, однако обнаружил, что соли урана испускают некое невидимое излучение, экспонирующее светочувствительные материалы.

В 1896 году, исследуя Уран, французский учёный Антуан Анри Беккерель случайно открыл явление радиоактивного распада. В это же время французскому химику Анри Муассану удалось разработать способ получения чистого металлического Урана.

В 1899 году Эрнест Резерфорд обнаружил, что излучение урановых препаратов неоднородно, что есть два вида излучения - альфа- и бета-лучи. Они несут различный электрический заряд; далеко не одинаковы их пробег в веществе и ионизирующая способность. В мае 1900 года, Поль Вийяр открыл третий вид излучения - гамма-лучи.

В 1907 году Резерфорд провёл первые опыты по определению возраста минералов при изучении радиоактивных урана и тория на основе созданной им совместно с Фредериком Содди теории радиоактивности.

Деление ядер Урана было открыто в 1938 году немецкими учеными О. Ганом и Ф. Штрассманом. Им удалось установить, что при бомбардировке ядер урана нейтронами образуются элементы средней части периодической системы: барий, криптон и др. Правильное толкование этому факту дали австрийский физик Л. Мейтнер и английский физик О. Фриш. Они объяснили появление этих элементов распадом ядер урана, захватившего нейтрон, на две примерно равные части. Это явление получило название деления ядер, а образующиеся ядра - осколков деления. Данное открытие явилось истоком как мирного, так и военного использования внутриатомной энергии.

В 1939-1940 годах Ю. Б. Харитон и Я. Б. Зельдович впервые теоретически показали, что при небольшом обогащении природного Урана Ураном-235 можно создать условия для непрерывного деления атомных ядер, то есть придать процессу цепной характер.

2 декабря 1942 года в США была экспериментально доказана теория о возможности процесса превращения урана в плутоний.

В 1945 году - в США создали и испытали атомную бомбу.

В 1954 году - в СССР запущена в работу первая в мире атомная электростанция,

Так Уран стал стратегически важным и востребованным материалом и ресурсом!

Запасы природного Урана.

Уран является элементом с самым большим номером из встречающихся в природе в больших количествах.

Количество Урана в земной коре примерно в 1000 раз превосходит количество золота, в 30 раз - серебра.

Большая часть Урана рассеяна в почвах, горных породах и морской воде. И только относительно небольшая часть Урана концентрируется в месторождениях, где содержание данного элемента в сотни раз превышает его среднее содержание в земной коре.

По оценке 2015 года разведанные мировые запасы Урана в месторождениях составляли более 5,7 млн. тонн.

Крупнейшие запасы природного Урана, с учётом резервных месторождений, имеют: Австралия, Казахстан (первое место в мире по добыче), Канада (второе место по добыче), Россия.

По оценке 2015 года, в месторождениях России содержится около 507 800 тонн запасов урана (9 % его мировых запасов). Около 63 % природного Урана в России сосредоточено в Республике Саха (Якутия).

Основными месторождениями Урана в России являются: Стрельцовское, Октябрьское, Антей, Мало-Тулукуевское, Аргунское молибден-урановые в вулканитах (Забайкальский край), Далматовское урановое в песчаниках (Курганская область), Хиагдинское урановое в песчаниках (Республика Бурятия), Южное золото-урановое в метасоматитах и Северное урановое в метасоматитах (Республика Якутия). Кроме того, выявлено и оценено множество более мелких урановых месторождений и рудопроявлений.

Добыча Урана. Историческая справка.

В начале 1800-х годов первые ураносодержащие руды являлись результатом отходов горной промышленности в Саксонии (Богемия), и в Корнуолле (Англия).

Первая целенаправленная разработка радиоактивных урановых руд начала осуществляться на Чешском серебряном месторождение Яхимов (Jáchymov).

Знаменитое месторождение Яхимов расположено в Крушных Горах (или Рудных Горах, по немецки - Эрцгебирге) на западе Чехии, приблизительно в 20 км от г. Карловы-Вары и в 10 км от немецкой границы.

Мария Кюри использовала яхимовскую руду для извлечения продукта распада урана - радия, вследствие чего скончалась от полученного облучения.

Разработки урановых руд до Второй мировой войны производились прежде всего из-за содержания в них радия. Получаемый радий использовали для изготовления люминесцентной краски для циферблатов часов и других инструментов, оружейных прицелов, в медицине (приготовление «радоновых ванн») и тд.

Соединения самого Урана как побочный продукт использовались главным образом как жёлтый пигмент. Так природная окись урана использовалась для изготовления жёлтой глазури в керамике ещё в древнейшие времена, начиная с I века до н.э.

В США первая руда радия/урана была обнаружена в 1871 году в золотых рудниках Колорадо (Central City, Colorado). В этом районе было добыто около 50 тонн руды между 1871 и 1895 годами. Однако, большинство урановых руд в США перед Второй мировой войной поступало из месторождений ванадия плато Колорадо (штаты Юта и Колорадо).

В Корнуолле (Англия) производство урана практически осуществлялось с 1873 года (до 1900 года было произведено примерно 175 тонн руды).

Другая ранняя добыча Урана имела место в Центральном массиве Франции (Autunois), в Баварии (Oberpfalz), и в Швеции (Billingen).

Первые месторождения, открытые в Африке - в республике Катанга (Katanga) и в Бельгийском Конго (теперь Заир) были обнаружены в 1913 году.

Другие ранние значительные месторождения Урана были открыты в 1930-1950 годах. Среди них:  Порт-Радий, Канада (1931); Бейры, Португалия; Тюя Муюн, Узбекистан; Холм Радия, Австралия.

Становление урановой промышленности относится к 1940-1950 годам, когда появилась потребность в получении радиоактивных расщепляющихся материалов для осуществления военных программ.
В период Манхэттенского проекта по созданию атомной бомбы, урановая руда сначала закупалась в бельгийском Конго, а затем поступала с ванадиевых рудников американского Юго-запада и из Канады. Руды Эльдорадо были намного беднее ураном, чем африканские.

В XX веке наблюдались три бума добычи Урана: 1956-60, 1967-71 и 1976-82. Затем был длительный и глубокий спад, и новый очередной подъём добычи Урана начался около 2006 года.
В XX веке самым большим в мире производителем урана считались США (по официальным данным, а на самом деле добыча урана в бывшем СССР многократно превышала американскую).

К концу второй половины XX века на первое место в мире по добыче урана вышла Канада.

Россия по качеству запасов урана значительно уступает ведущим уранодобывающим странам. Среднее содержание урана в российских рудах всего 0,15% (в Габоне - 0,31%, Зимбабве - 0,6%, Канаде - более 7%). Российские месторождения, пригодные для добычи способом скважинного подземного выщелачивания, незначительны по запасам, тогда как аналогичные зарубежные объекты, например казахстанские, - исключительно крупномасштабны (100 тыс. тонн урана и более).

В Австралии значительная часть запасов урана связана с комплексными золотомедными рудами, что делает рентабельным его попутное получение даже при низких содержаниях.

Добыча урана в мире.

В 21 веке добыча урана активно осуществляется примерно в 13 странах мира.

В 2017 году в мире было добыто 59 462 тонны урана.

Крупнейшими международными производителями по добыче Урана были следующие страны: Казахстан (39 %), Канада (22 %), Австралия (10 %), Намибия (7,1 %), Нигерия (5,8 %), Российская Федерация (4,9 %), Узбекистан (4,0 %), Китай (3,2 %), США (1,6 %), Украина (0,9 %), Индия (0,7 %), ЮАР (0,5 %) и Пакистан (0,1 %).

Наиболее крупными урановыми рудниками с природным ураном являются озеро Сигар и река Макартур (Канада), Рейнджер и Олимпийская плотина (Австралия), Краснокаменск (Россия) и Россинг (Намибия).

Крупнейшими производителями урановой продукции являются Cameco, Rio Tinto, Areva, Казатомпром и АРМЗ-ТВЭЛ.

Используемыми методами добычи урана являются традиционные подземные и открытые разработки (50 %) и подземное выщелачивание (50 %). В мире действует около 50 уранодобывающих центров.

Технологии добычи урановых руд.

Шахтная подземная добыча урановых руд.

Добыча урановых руд открытым способом в карьерах.

Добыча урановых руд способом скважинного подземного выщелачивания.

Урановые рудники СССР.

СССР был крупнейшим в мире, для своего времени, производителем Урана: в 1980-е годы уранодобывающая промышленность СССР добывала до 16 тыс. тонн Урана в год.

Рудники Таджикистана.

В СССР история добычи урановых руд началась в 1926 году в Таджикистане, когда было открыто Табошарское месторождение.

С 1934 года из табошарской руды извлекали радий.

В 1935 году были построены небольшой поселок, рудник и гидрометаллургический завод.

В 1941 году в поселок Табошар был эвакуирован завод Главного управления редких металлов Наркомцветмета.

Урановые месторождения были найдены также в Адрасмане. На этой сырьевой базе в 1945 году началось строительство комбината № 6.

Во времена СССР на территории Таджикистана Восточный промкомбинат редкоземельных металлов разрабатывал месторождение вблизи города Чкаловск. Работали следующие горно-добывающие комбинаты:

- пос. Табошар, Ленинабадская обл., разработка и переработка урано-ванадиевых руд;

- пос. Чигирик, Ташкентская обл., переработка урановых руд;

- г. Чкаловск, Ленинабадская обл., переработка табошарских руд;

- пос. Наугарзан, Ленинабадская обл., разработка урановых руд, которые перерабатываются в Чигирике;

- пос. Янгиабад, Ангренская обл., разработка урановых руд.

Разведанные запасы промышленного урана в Таджикистане довольно ограничены и практически истощились к середине 1950-х годов.

Рудники Узбекистана.

Во времена СССР добычу урана вёл Навоийский горно-металлургический комбинат (город Навои).

Работали следующие горнодобывающие предприятия:

- г. Учкудук, Навоийская область - разработка ураносодержащих руд одновременно с добычей золота на шахте Кокпатас с выделением урана на Навоийском горнометаллургическом комбинате;

- пос. Чаркесар, Наманганская область - разработка урановых руд;

- пос. Нурабад Самаркандская область - разработка урановых руд;

- пос. Карнаб Самаркандская область - разработка урановых руд;

- пос. Зафаробад Навоийская область - разработка урановых руд;

- г. Зарафшан месторождение Сугралы, Навоийская область - разработка урановых руд.

Рудники Киргизии.

Во времена СССР добычу урана вел Киргизский горно-рудный комбинат (г. Фрунзе). Работали следующие горно-добывающие предприятия:

- пос. Ак-Тюз (пос. Бордунский, разработка уран- и торийсодержащих свинцовых руд;

- пос. Мин-Куш, Нарынская обл., разработка и переработка ураносодержащих руд, одновременно с добычей лигнита;

- пос. Тюя-Муюн, Ошская обл., месторождение урано-ванадиевых руд;

- пос. Кызыл-Джар, Ошская обл., разработка ураносодержаших руд одновременно с добычей золота;

- пос. Каджи-Сай, Иссык-Кульская обл., разработка ураносодержащих руд одновременно с добычей лигнита;

- пос. Шакафтар (Шекафтар), Ошская обл., разработка урановых руд;

- пос. Аксуек Джамбулская обл., разработка урановых руд;

- пос. Мирный Джамбулская обл., разработка урановых руд;

- пос. Степной Чимкентская обл.,разработка урановых руд ( первое ПВ в СССР);

- пос. Таукент Чимкентская обл., разработка урановых руд (ПВ);

- пос. Курдай Джамбулская обл., разработка урановых руд;

- г. Кара-Балта, переработка урановых руд.

Рудники Казахстана.

Во времена СССР на территории Казахстана уран добывали Прикаспийский горно-металлургический комбинат (ПГМК) г. Шевченко и Целинный горно-химчесий комбинат (ЦГХК), г.Степногорск.

В составе ПГМК работали следующие горно-добывающие предприятия:

- ст. Коктас, Джамбульская обл., разработка ураносодержащих медных руд;

- пос. Гранитогорск; Джамбульская обл., разработка и переработка урано-свинцовых руд.

В составе ЦГХК работали пять рудоуправлений, непосредственно занимавшихся добычей урановой руды:

- РУ-1 пос. Шантобе, Целиноградской обл.;

- РУ-2 г. Степногорск, Целиноградская обл.;

- РУ-3 пос. Заозерный, Кокчетавской обл.;

- РУ-4 пос. Красногорск, Тургайской обл.;

- РУ-5 пос. Володарское, Кокчетавской обл.

Рудники Украины.

Во времена СССР Восточный горноперерабатывающий комбинат добывал уран на месторождении Желтые Воды (с. Терны, Днепропетровская обл.).

В составе комбината по добыче урановых руд работали следующие шахты:

- Шахта Ингульская;

- Шахта Смолинская.

Рудники на территории РСФСР (Россия).

Во времена СССР на территории России по программе добыче урановых руд работали следующие горно-добывающие предприятия:

- г. Лермонтов, Ставропольский край, разработка и переработка урано-молибденовых руд.

- пос. Чупа, Карелия, месторождение ураносодержащих материалов;

- Северозападное побережье Онежского озера, месторождение ураносодержащих минералов;

- Ловозерская тундра, Кольский полуостров. месторождение ураносодержащих минералов;

- пос. Вишневогорск, Челябинская обл., месторождение ураносодержащих минералов;

- пос. Новогорный, Челябинская обл., месторождение ураносодержащих минералов;

- г. Вихоревка, Иркутская обл., разработка урано-ториевых руд;

- г. Уфа, месторождение ураносодержащих минералов;

- г. Краснокаменск, Читинская обл.. месторождение урановых руд;

- г. Слюдянка, Иркутская обл., разработка урановых руд;

- г. Алдан, Якутия, разработка уран- и торий содержащих руд одновременно с добычей золота.

Добыча урана в современной России.

Работами по добыче урана в России руководит компания Атомредметзолото, которое входит в состав Атомэнергопрома (предприятие Госкорпорации «Росатом»). 

Приаргунское производственное горно-химическое объединение, «Хиагда», «Далур» - главные предприятия по производству урана в России, выпускающие около 90 % отечественного урана.

С целью гарантированного долгосрочного сырьевого обеспечения отраслевых потребностей в уране «Росатом» в 2010 году приобрел канадскую компанию Uranium One, и консолидировал на её основе высокоэффективные урановые активы в Казахстане и других странах. За последние 8 лет производство Uranium One выросло почти в 5 раз, что позволило выйти на четвертое место в мире среди урановых компаний.

Добыча урановых руд в России осуществляется открытым и подземным способами, используется и метод скважинного подземного выщелачивания.

Добыча урана. Урановые рудники мира и России. Карта урановых рудников.

Женский сайт: Я-самая-красивая.рф (www.i-kiss.ru)