تبلیغات
سیستم کاووش - بخش اول- كلیات زمیـن شناســـی اورانیـوم در كـــره زمـین
سیستم کاووش

لینکدونی

آرشیو موضوعی

آرشیو

لینکستان

← آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :

بخش اول- كلیات زمیـن شناســـی اورانیـوم در كـــره زمـین

برای مطالعه این موضوع روی ادامه مطلب کلیک کنید!!!!!!!!

بخش اول- كلیات زمیـن شناســـی اورانیـوم در كـــره زمـین

   اورانیوم در سال 1892 توسط م. كلاپروت شیمیست آلمانی در كانسنگ پچبلند از معدن ساكسونی كشف شده است. پرتوزایی در سال 1896 توسط فیزیكدان فرانسوی بنام الف – بكر كشف گردید اما توسط پ-كوری و م- كوری ، زمانی كه آنان رادیوم و پلونیوم همراه اورانیوم را شناسایی كردند فرمول‌بندی شد. استحصال اورانیوم از كانسنگ در سال 1914 انجام گرفته و در سال 1939 د.دانینگ پدیده شكافت طبیعی را برای عناصر پرتوزا معرفی كرد.  در سال 1942 با كشف پدیده تبدیل ماده به انرژی (E=mC2). اورانیوم به عنوان ماده‌ای قدرتمند برای تولید انرژی وارد میدان گردید و از آن به بعد انرژی هسته‌ای به عنوان یكی از اقلام مهم انرژی مطرح شد. امروزه حدود 4.300.000 تن از منابع معدنی اورانیوم در كره زمین كشف گردیده و میزان مصرف سالانه اورانیوم در كشورهای مختلف بالغ بر6500 تن می‌شود. انتظار می رود مقدار مصرف تا سال 2020 میلادی به 75000 تن در سال فزونی یابد. منابع اورانیوم شناخته شده برحسب قیمت تمام شده تولید در رده‌های مختلف طبقه‌بندی می‌شود .ذخایر رده ” “RAR و “EAR” به قیمت ارزان كمتر از 40 دلار به كیلوگرم اورانیوم یا كمتر از 17 دلار به پوند"U3O8"، قیمت متوسط (40 تا 80 دلار به كیلوگرم اورانیوم یا 20 پوند به كیلوگرم U3O8 و اورانیوم گران به قیمت بیش از 52 دلار به كیلوگرم. جدول شماره 1-1: میزان ذخایر اورانیوم كشف شده (هزار تن) در رده های RAR و 1- EAR كشورهای مختلف تا سال 2003 (منبع- آژانس بین المللی انرژی اتمی - وینبه نظر می‌رسد كه تا سال 2010 عموماً منابع اورانیوم ارزان و متوسط تأمین كننده اصلی بازار جهانی اورانیوم باشند اما از سال 2010 به بعد تولید كنندگان اورانیوم به منابع گرانتر روی خواهند آورد. مهمترین كشورهای دارای منابع اورانیوم عبارتند از كانادا، استرالیا، افریقای جنوبی، برزیل،‌ قزاقستان،‌ ازبكستان، روسیه، نیجر و نامیبیا.كانسارهای اورانیوم دارای بیش از 10 هزار تن U3O8 از شمار كانسارهای بزرگ به حساب می آیند و كوچكترین واحد معدنی، به كانسارهای دارای حدود 500 تن U3O8 اطلاق می‌شود. گرچه انواع مختلفی از كانسارهای اورانیوم كشف گردیده و در دست بهره‌برداری است اما كانسارهای جای گرفته در میزبان ماسه سنگی كه مناسب استحصال درجا هستند از انواع ارزان و اقتصادی در بازار جهانی تلقی می‌شونداورانیوم دارای سه ایزوتوپ طبیعی شامل 238(U) (%2739/99) با نیمه عمر 109*51/4 سال، 235U (%7024/0) با نیمه عمر 108*3/7 سال و 234U (%0057/0) با نیمه‌عمر 105*48/2 سال است. در جدول شماره 1-2 فرآیندهای شكافت عناصر پرتوزا نشان داده شده است.

فراوانی پوسته‌ای (كلارك) اورانیوم %4-10*5/2 (ppm5/2) است كه به صورت بارزی از سنگهای فوق بازی به بازی و اسیدی افزایش می‌یابد. مقدار كلارك در سنگهای فوق بازی %7-10*3، در سنگهای بازی %105*5 و در سنگهای اسیدی %4-10*5/3 می‌باشد. ضریب تمركز اورانیوم برای تشكیل كانسار 400 یا به عبارتی عیار اورانیوم در كانسنگ قابل استخراج (به روش معمولی) حدود 1/0 درصد است. در شیمی، اورانیوم دارای ظرفیت های 5.4.3 و 6 است كه در طبیعت عموماً با ظرفیت های 4 و 6 عمل می‌نماید. یونهای 4 و 6 ظرفیتی در پوسته خارجی دارای 8 الكترون بوده و بدین جهت از نوع عناصر " لیتوفیل" به حساب می‌آید كه دارای میل تركیبی زیاد به اكسیژن بوده و در طبیعت به صورت اكسید یا نمك اسید‌های اكسیژن یافت می‌گردد. اورانیوم چهارظرفیتی دارای قابلیت حلالی اندك است حال آنكه نوع 6 ظرفیتی از حلالیت بالایی برخوردار بوده و در این حالت مهاجرت می كند. نمودار شماره 1-1 ارتباط بین اكسیدهای اورانیوم 4 و 6 ظرفیتی را در محلولهای آب به عنوان تابعی از Eh و pH (تحت شرایط مساوی) نشان می‌دهد. اورانیوم در فراگرد درونزادی ماگمای بازالتی و در تولیدات آن متمركز نمی‌گردد. در مراحل آغازین تبلور ماگمای گرانیتی با كاسته شدن از درجه قلیایی محیط، اورانیوم چهارظرفیتی عموماً به صورت ایزومورف وارد شبكه بلورین كانی‌های سازنده سنگ می‌شود و گرانیت‌های پرمایه از اورانیوم را می‌سازد. بیشترین مقدار اورانیوم (تا 50 درصد از كل) دركانی‌های فرعی پرتوزا نظیر اسفن، اورتیت، مونازیت، زیركن، آپاتیت، ایلمنیت و غیره… تمركز می‌یابد. عمده‌ترین كانی‌های سازنده سنگ، به خصوص كانی‌های تیره حاوی 5 تا 15 درصد از مقدار كل اورانیوم را دارا هستند و بقیه اورانیوم به صورت میكروانكلوزیون و پراكنده در بین دانه‌ها ظاهر می‌شود. در توده‌های گرانیتی چند فازی، فازهای پسین عموماً پرمایه‌تر از فازهای آغازین هستند و در انواع شدیداً اسیدی یا قلیایی پسین مقدار اورانیوم می‌تواند تا %4-10*(50-10)یعنی ppm50-10 افزایش یابد.

 ژئوشیمی و كانی سنگین

  فازهای پسین تبلور ماگمای گرانیتی عموماً با افزایش پتانسیل اكسیداسیون توام است كه این وضعیت موجب تغییر اورانیوم به حالت 6 ظرفتیی و انحلال در سیالات و بخارات ماگمایی و در نهایت مهاجرت با محلولهای گرمابی می‌شود. مهاجرت اورانیوم در محلولهای گرمابی عموماً به صورت كمپلكس های كربوكسی‌ اورانیل سدیم" Na4[UO2(CO3)3] " و به مقدار محدودتری به شكل اورانیل سولفات، اورانیل فسفات، اورانیل سیلیكات و سایر كمپلكس‌ها انجام می‌پذیرد. به عنوان فرآیندی از گاززدایی و اختلاط محلولها و تغییر در درجه‌ اسیدی آنها همراه با تغییر حرارت و فشار و تبادل شیمیایی بین محلولها و سنگ دیواره معبر جریان، كمپلكس‌های مهاجرت می‌شكنند و اورانیوم به صورت چهار ظرفیتی از سیستم گرمابی خارج و به شكل توده‌های معدنی گرمابی جای‌گیر می‌شود و كانسارهای درونزاد را می‌سازد.

در شرایط اكسید‌كنندگی محیط، اورانیوم چهارظرفیتی ناپایدار

 شده و به انواع 6 ظرفیتی تبدیل می‌گردد. در این شرایط

 اورانیوم هیدرولیز شده و كمپلكس اورانیل – كاتیون دو

 ظرفیتی "[UO2]2 "را می‌سازد كه قابلیت تحرك و

مهاجرت زیاد داشته و می‌تواند در نهایت كانسارهای

برونزاد را بسازد. پی‌آمد قابلیت انحلال كمپلكس‌های اورانیل تری كربنات ،
   " 4 [UO2(CO3)2]"
، اورانیل دیاكواری كربنات

[UO4 (CO3)4 H4O] اورانیل هیدروكسید

 "[UO2(OH)2] "" و به مقدار بسیار اندكی اورانیل هومات ، اورانیل فسفات و اورانیل سیلیكون در محیط طبیعی یا قلیایی و ورود به آبهای زیرزمینی كم عمق و آبهای سطحی است. در چنین شرایطی اورانیوم از بخش‌های نزدیك به سطح زمین از كانسارهای درونزاد رها شده و زونهای اكسیدی را پیرامون هاله احیایی دروزناد می‌سازد. این پدیده دركانسارهای درونزاد سولفیددار از بالا به پایین این چهره زیر را نمایش می‌دهد:

_یك لایه سطحی از اوپال كه اورانیوم را جذب نموده است.

 _یك افق از سیلیكات اورانیوم

 _یك افق از كربنات – سولفات اورانیوم

 _یك افق از كانی‌های اكسید اورانیوم دوباره تولید شده

در كانسارهای غیرسولفیدی، اورانیوم در سطح به صورت سیلیكات ظاهر می‌شود و اندكی پایین‌تر تركیب هیدرواكسید به خود می‌گیرد.اورانیوم در فروهشته‌های كانسارهای درونزاد به صورت حلال در آب در آمده و بهنگام تراوش و زهكش شدن در سازندهای سرراه می‌تواند احیاء و جای‌گیر شود. اورانیوم می‌تواند در مواد آلی جذب (بقایای گیاهی و جانوری، یا مواد مشتق با منشاء ذغالی، هیدروكربن و نفت) و جای‌گیر شود یا با موادی نظیر فسفات، گلوكونی، رس و هیدرواكسیدهای اورانیوم در تولیدات سطحی تجمع یابد. وقتی آبهای زیرزمینی حاوی اورانیوم از شرایط اكسیدی به احیا گذر نماید،‌ به واسطه سد كنندگی احیایی، راسب می‌گردد و منطقه‌بندی اكسیدی – احیایی را می‌سازد. از مقدار اورانیوم با افزوده شدن بر شدت دگرگونی، كاسته می‌شود. وقتی سنگهای دگرگونی با رخساره شیست سبز حاوی 4-10*8/2 اورانیوم به رخساره آمفیبولیت بر سد، مقدار اورانیوم به 4-10*6/1 كاهش می‌یابد و در رخساره گرانولیت به ppm1-4/0- می‌رسد. این تغییرات معمول خروج اورانیوم از محیط در فراگرد دگرگونی است.

بیش از 100 گونه از كانی‌‌های اورانیوم در طبیعت شناخته شده است (پیوست شماره یك)كه مهمترین و اصلی‌ترین آنها شامل اورانینیت (ناستوران،‌ پچبلند) حاوی UO2 (%92) و انواع بی‌شكل (تا 60 درصد) است.

غنی‌سازی اورانیوم : اورانیوم طبیعی دارای سه ایزوتوپ U238 (28/99 درصد جرم)، U235 (711/0 درصد جرم) و U234 (0054/0 درصد جرم) می‌باشد كه از آن میان تنها U235 قابل شكافت بوسیله نوترونهای گرمایی است و تنها ایزوتوپ اورانیوم طبیعی است كه به عنوان سوخت هسته‌ای مصرف می‌گردد. در راكتورهای اتمی نوع آب سنگین و تحت فشار و در راكتورهای گرافیتی كه با گاز خنك می‌شوند از اورانیوم طبیعی به عنوان سوخت استفاده می‌شود حال آنكه در 85 درصد نیروگاههای قدرت از نوع نیروگاههای آب سبك، راكتورهای پیشرفته خنك شونده با گاز و راكتورهای نوع چرنوبیل (RBMKs) می‌باشد كه مقدار U235 در سوخت مصرفی آنها حدود 2-4 درصد جرمی است. غنی‌سازی اورانیوم یك فراگرد فیزیكی برای افزایش غنای U235 از حدود 7/0 درصدكل شمال تایوان و چین می‌شود كه در آنجا 4890 (MW(e)) در دست بهره‌برداری و شامل 45/1 درصد ظرفیت دنیا است.به درصد مورد نیاز در نوع سوخت اتمی است ؟؟ معمولی‌تین روش غنی‌سازی از نوع “غنی‌سازی به روش دیفیوژن گازی” و “غنی‌سازی سانتریفیوژی” است.  غنی‌سازی به روش دیفیوژن گازی” فراگردی است كه در آن هگزا فلورید اورانیوم تحت نیرو از درون یك سری حفاظ (بازدارنده) گازی متخلخل مخصوص عبور داده می‌شود و ایزوتوپ‌ها جدا می‌گردند. ملكولهای سبك‌تر سریع‌تر حركت كرده و بیشتر از ملكولهای سنگین‌تر به بازدارنده‌ها می‌چسبند. در مجتمع غنی‌سازی تعداد زیادی از این بازدارنده‌ها درون Cascade قرار می‌گیرد. وسایل، ابزار و سیستم‌های لوله‌كشی به شرایط خلاء در درجه بالا و با استانداردهای لازم از نظر خوردگی و تمیزی می‌باید مجهز باشد.

 غنی‌سازی اورانیوم

Buy generic cialis
شنبه 4 فروردین 1397 09:12 ب.ظ

Good data. Thanks.
cialis herbs cost of cialis cvs cialis et insomni recommended site cialis kanada cialis canada on line cialis canada on line cialis free trial rezeptfrei cialis apotheke cialis price in bangalore generico cialis mexico
Buy generic cialis
پنجشنبه 2 فروردین 1397 09:32 ق.ظ

With thanks. Useful information.
cialis y deporte how does cialis work cialis 20 mg cost prices for cialis 50mg safe site to buy cialis online canada discount drugs cialis cialis pas cher paris cialis 50 mg soft tab i recommend cialis generico we use it cialis online store
foot complaints
شنبه 18 شهریور 1396 09:04 ق.ظ
Hello, I check your blogs daily. Your story-telling style is awesome, keep it up!
Can you grow taller with exercise?
جمعه 13 مرداد 1396 05:30 ب.ظ
Very nice post. I simply stumbled upon your weblog and wanted to mention that I have really loved
browsing your weblog posts. After all I will be subscribing for your rss feed and I hope you write once more very
soon!
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر

درباره وبلاگ

مدیر وبلاگ : امیر آقازاده

آخرین پست ها

جستجو

نظرسنجی

  • آیا شما در انتخابات امسال شرکت می کنید






نویسندگان