El uranio (U) es el elemento más pesado que existe naturalmente en la Tierra. De los 2 principales isótopos de uranio en la corteza terrestre, el 99,3% en masa es uranio-238 y solo el 0,7% es uranio-235, que se utiliza en la producción de reactores nucleares.
El uranio se utiliza tanto con fines militares como pacíficos. Se procesó el mineral de uranio, el elemento resultante se utilizó en las industrias de pinturas y barnices y vidrio. Después de que se descubrió su radiactividad, comenzó a usarse en energía nuclear. ¿Qué tan limpio y ecológico es este combustible? Esto todavía se está discutiendo.
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Uranio natural
En la naturaleza, el uranio no existe en su forma pura, es un componente de mena y minerales. El principal mineral de uranio es la carnotita y la pecblenda. Además, se encontraron depósitos significativos de este elemento químico estratégico en minerales de turba y tierras raras: ortita, titanita, circón, monacita, xenotima. Los depósitos de uranio se pueden encontrar en rocas con un ambiente ácido y altas concentraciones de silicio. Sus compañeras son calcita, galena, molibdenita, etc.
Existe una empresa llamada Uranium One, que posee los mayores depósitos de uranio en Kazajstán, África, Australia y Estados Unidos. La empresa representa hasta el 30% de la producción mundial de uranio. Pero pocas personas saben que Uranium One, una vez fundado como un consorcio canadiense-sudafricano, ahora es 100% propiedad de Rosatom.
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El mundo está constantemente librando una feroz lucha por el control de las minas y depósitos de uranio. Ésta es una cuestión estratégica. Aquellos que tienen fuentes de uranio en sus manos no solo tienen por el cuello a toda la industria nuclear mundial, sino que también pueden influir en el mercado de armas nucleares.
Depósitos y reservas mundiales
Hasta la fecha, se han explorado muchos depósitos en la capa de 20 kilómetros de la superficie terrestre. Todos ellos contienen una gran cantidad de toneladas de uranio. Esta cantidad es capaz de proporcionar energía a la humanidad durante muchos cientos de años. Los países líderes, en los que el mineral de uranio se encuentra en mayor volumen, son Australia, Kazajstán, Rusia, Canadá, Sudáfrica, Ucrania, Uzbekistán, Estados Unidos, Brasil, Namibia.
En la URSS, en los territorios de Kazajstán, Kirguistán, Rusia, Tayikistán, Uzbekistán y Ucrania, se llevó a cabo un trabajo sistemático para buscar y explorar depósitos de uranio. Se crearon plantas mineras y químicas que extraían uranio en minas y minas. El uranio extraído se envió al campo militar, para proporcionar combustible a centrales nucleares y a reservas estratégicas. Pero a principios de los 90, todo se vino abajo.
Mineral de uranio ruso
En términos de extracción de uranio, la Federación de Rusia ocupa el quinto lugar entre otros países del mundo. Los más famosos y poderosos son Khiagdinskoe, Kolichkanskoe, Istochnoye, Koretkondinskoe, Namarusskoe, Dobrynskoe (la República de Buriatia), Argunskoe, Zherlovoe (región de Chita). La región de Chita produce el 93% de todo el uranio extraído de Rusia.
En total, se pronostican depósitos de 830 toneladas de uranio en Rusia, hay alrededor de 615 toneladas de reservas probadas. Estos también son depósitos en Yakutia, Karelia y otras regiones. Dado que el uranio es una materia prima estratégica mundial, las cifras pueden ser inexactas, dado que muchos datos están clasificados, solo una determinada categoría de personas tiene acceso a ellos.
Cómo se extrae el uranio
Por lo general, todos han oído hablar de las terribles y terribles minas de uranio, pero al mismo tiempo, pocas personas se imaginan cómo se extraen incluso el hierro y el cobre ordinarios, sin mencionar el uranio. Por lo tanto, primero con los dedos sobre este difícil asunto.
Hay tres formas principales de extraer uranio. El primer método es abierto, adecuado para aquellos casos en los que el cuerpo mineral está cerca de la superficie de la tierra. Con el método abierto de minería, simplemente cavan un gran hoyo con excavadoras y cargan el mineral en camiones de volteo con excavadoras, que lo llevan al complejo de procesamiento.
El segundo método, subterráneo, se utiliza cuando el yacimiento está profundamente enterrado. Este método es más caro y, en consecuencia, es adecuado para una alta concentración de uranio en la roca. Con el método subterráneo se perfora un pozo vertical, del que parten las labores horizontales. La profundidad de las minas puede ser de hasta dos kilómetros. En derivas horizontales, los mineros martillean la roca, levantan el mineral en elevadores de carga especiales y también lo llevan al complejo de procesamiento.
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¿Qué está sucediendo en el complejo de procesamiento? Este esquema puede considerarse clásico, aunque no es el único y tiene muchos matices. La roca se tritura, se mezcla con agua y se eliminan las impurezas innecesarias. Luego, el concentrado se lixivia, generalmente con ácido sulfúrico. Con la ayuda de resinas de intercambio iónico, se libera de la solución un precipitado de sales de uranio con un color amarillo característico, por lo que se denominan torta amarilla (de la torta amarilla inglesa). La torta amarilla todavía contiene muchas impurezas, de las cuales debe purificarse en la refinería y después de la calcinación, se obtiene óxido de uranio-óxido (U3O8), el producto final, que incluso se comercializa en la bolsa.
Hablé específicamente sobre procesamiento, pero sin decir nada sobre el tercer método de extracción. Es fundamentalmente diferente de los dos primeros y se denomina lixiviación in situ de pozo (BWL). Durante el SPW, se perforan 6 pozos en las esquinas del hexágono, a través de los cuales se bombea ácido sulfúrico al cuerpo mineral. Se perfora otro pozo en el centro del hexágono y se bombea a través de él una solución saturada con sales de uranio a la superficie. La solución productiva pasa a través de columnas de sorción, en las que se recogen las sales de uranio en una resina especial. La resina, a su vez, se trata de nuevo con ácido sulfúrico y así sucesivamente varias veces hasta que la concentración de uranio en la solución sea suficiente. Y luego nuevamente torta amarilla, purificación y producción de óxido-óxido de uranio.
Peligros de las minas de uranio
En general, se acepta que las minas de uranio son algo terriblemente peligroso, pero en la actualidad, las minas de uranio, sujetas a precauciones de seguridad, no son más peligrosas para la salud de los mineros que las minas de carbón. El mayor peligro no es la radiación, sino el polvo que contiene partículas de uranio y otros metales pesados, cuya entrada en el cuerpo puede provocar enfermedades graves de los órganos internos. La presencia de gas radón radiactivo en el aire también puede ser peligrosa, pero con la ventilación en funcionamiento sus concentraciones son mínimas. Cuando se utiliza la lixiviación subterránea, la nocividad de la producción para los trabajadores no es mayor que para los trabajadores de oficina: sin polvo, sin radón). Es broma, por supuesto.
Para el medio ambiente, la más peligrosa es la minería a cielo abierto: se trata de un enorme pozo en el sitio de la mina, polvo que contiene elementos radiactivos y un vertedero de desechos de roca estéril que, debido a los productos de descomposición del uranio, retiene aproximadamente el 85% de la radiación de fondo del mineral extraído. Peligrosa no solo es la contaminación por radiación por productos de desintegración del uranio, como radón, radio, torio, sino también la contaminación general del territorio, incluidas las sales de metales pesados (arsénico, plomo, cobre), venenosas para el cuerpo y sulfuros, que, al interactuar con el agua puede formar ácido sulfúrico. Bueno, nadie canceló todo tipo de accidentes industriales y destrucciones por desastres naturales, cuyo riesgo siempre está presente.
Con el método de mina, los peligros son generalmente los mismos que con el abierto, pero aún se generan menos desechos. Entre las ventajas también está la ausencia de un pozo.
Por tanto, la lixiviación subterránea se considera la menos dañina para el medio ambiente. Se argumenta que en 4-5 años será posible dedicarse a la agricultura en el lugar de producción. Pero no olvide que la lixiviación subterránea puede deteriorar en gran medida la calidad del agua subterránea y es poco probable que trabajar con ácido sulfúrico aumente la fertilidad. Además, el uso de la lixiviación subterránea es limitado: solo se puede usar en arenisca y debajo del nivel freático.
