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鈾礦的采礦方法哪些

發布時間:2022-03-30 00:47:35

⑴ 鈾是放射性物質,那麼鈾礦開采時,礦工是如何防護的呢

鈾是放射性物質,那麼鈾礦開采時,礦工是如何防護的呢?

在發展與開采全過程中務必遵循以下安全性規定:

1.礦山設計時,挑選 發展計劃方案和地下開采都務必著眼於局限性放射性輻射源的區域范疇,並造就有益於安全防護的標准。關鍵核心點應放到減少氡及子體的來源於,有益於加強自然通風,快速排氡,減少產塵量。

5.嚴苛開采次序,實行「從上到下,從里往外」的開采次序;嚴苛選用「倒退式開采」,即從煤礦界限向核心井室方位開采,采完一個區間,馬上與采空區密閉式阻隔,立即封閉式采空區,以減少氡從采空區冒出。

⑵ 鈾礦冶的地浸采鈾

地浸出采鈾(簡稱地浸采鈾)是一種在天然埋藏條件下,通過溶浸液與礦物的化學反應選擇性地溶解礦石中的鈾,而不使礦石產生位移的集采、冶於一體的新型鈾礦開采方法。它一改過去常規礦山的生產模式,沒有昂貴而繁重的井巷或剝離工程,也沒有礦石運輸、選礦、破碎和尾礦壩建設等工序;被採的是礦石,但采出的是含有有用組分的溶液。地浸采鈾具有工藝簡單,基建投資少、生產成本低、環境保護和安防條件好,資源利用率高等優點,這一采礦新領域已受到世界采礦業的普遍關注。
地浸采鈾是通過從地表鑽進至含礦層的注液井將按一定比例配製好的溶浸液注入到礦層,注入的溶浸液與礦石中的有用成分接觸發生化學反應,生成的可溶性化合物在擴散和對流作用下離開化學反應區進入沿礦層滲透遷移的溶液液流中形成浸出液;浸出液經過礦層從抽液井提升至地表,抽出的浸出液輸送至回收車間進行離子交換等工藝處理,最後得到合格產品。原地浸出采鈾原理如圖1所示。
我國地浸采鈾技術的研究始於七十年代初,通過多年的試驗研究,地浸采鈾已成為我國鈾礦采冶的重要方法,主要工藝技術指標達到國際水平。形成了一套以地浸鈾資源評價、溶浸液配方和使用方法、地浸鑽孔結構與施工工藝、鑽孔排列方式和鑽孔間距的確定、溶浸范圍控制、浸出液處理工藝技術、地浸礦山環境保護等為主體的地浸采鈾技術體系。

⑶ 鈾是放射性物質,那麼鈾礦開采時,礦工是如何防護的

首先,在做防護之前要了解鈾是怎樣的放射性物質。鈾具有輻射性,輻射帶來的影響主要是加速生物體內細胞的分裂,裂變的細胞會不斷增加,這樣帶來的問題就是對人體的危害。當細胞分裂到某種程度,突破極限之後,便會在人體產生一種不良的症狀,也就是癌。簡單來說,鈾的輻射性是可能使人體致癌。但是,在半衰前期的鈾石對人體的輻射還不及手機的輻射來的強,也就是說鈾原石本身對人體的傷害其實並不大,導致人體直接產生不良反應的另有其他。

最後,根據國家對探測人員的要求,工作的時候,一定要著完備的工作服。因為開礦這個職業就具有一定的危險性,對於在開采過程中究竟會產生怎樣的有害氣體和物質,都是未知的,那麼為了保證這些工作人員的安全,做好防護工作就是開采前最重要的步驟。根據國家的規定,進礦開採的所有人員都需要穿戴完備的工作服。

⑷ 鈾礦開采應該怎樣減少輻射

核能開發利用現狀及對環境的污染
唐 浩
【關鍵詞】:能源危機 核能發展 開發利用現狀 核電 環境污染

【摘要】:面對日益加劇的能源危機以及化石能源的利用產生的溫室效應、環境污染等問題,世界各國都對能源的發展決策給予極大重視。核能是一種清潔、安全、技術成熟的能源,開發利用核能成為能源危機下人類做出的理性選擇。本文著重闡述了核能的發展歷程、核能的開發利用現狀以及核能的開發利用對環境造成的影響,分析了核能、核電相對於傳統能源的明顯優勢,指出了大力開發利用核能、發展核電是實現人類社會和經濟可持續發展的必然選擇,清潔、高效的核能有著廣闊的發展前景。

能源是人類社會和經濟發展的保障性資源,同時能源問題也是世界性的問題。目前人類所使用的能源主要是化石能源,自19世紀70年年代產業革命以來,化石燃料的消費量急劇保持增長,90%以上的世界經濟活動所需的能源都依靠化石能源提供,由於大量消耗,這類資源正趨於枯竭;同時化石燃料的大規模利用也帶來了嚴重的環境污染,導致了溫室效應和全球氣候變暖等一系列環境問題。能源危機與環境危機日益緊迫,尋找新的清潔、安全、高效的能源是人類所面臨的共同任務。
現代社會中,除了煤炭、石油、天然氣、水力資源外,還有許多可利用的能源,如風能、太陽能、潮汐能、地熱能等等,但是由於技術問題和開發成本等因素,這些能源很難在近期內實現大規模的工業生產和利用;而核能是一種經濟、安全、可靠、清潔的能源,同各種化石能源相比起來,核能對環境和人類健康的危害更小,這些明顯的優勢使核能成為新世紀可以大規模使用的安全和經濟的工業能源。從20世紀50年代以來,前蘇聯、美國、法國、德國、日本等發達國家建造了大量的核電站, 由於核電具有巨大的發展潛能和廣闊的利用前景,和平發展利用核能將成為未來較長一段時期內能源產業的發展方向。
1 能源危機與發展核能的必然性
由於人類對化石能源的大規模開發利用,可供開採的化石能源日益衰竭,在世界一次能源供應中約佔87.7% , 其中石油佔37.3%、煤炭佔26.5%、天然氣佔23.9%。非化石能源和可再生能源雖然發展迅猛、增長很快, 但仍保持較低的比例, 約為12.3%。根據《2004年BP 世界能源統計》, 截止到2003年底, 全世界剩餘石油探明可采儲量為1565.8億噸, 2003年世界石油產量為36.79億噸, 即可供開采年限大約42 年。煤炭剩餘可采儲量為9844.5 億噸, 可供192 年,天然氣剩餘可采儲量為175.78 萬億立方米, 可供67 年。化石燃料在使用過程中也造成了嚴重的環境污染,溫室效應、酸雨和全球氣候變暖等全球性的環境問題不斷加劇,資源危機和環境危機使人類文明的可持續發展受到制約和挑戰。
在已知的可再生新能源中,由於技術上的困難和經濟性等因素,已開發的太陽能、風能、沼氣等均未能大規模利用,只有水電資源已大規模開發利用,盡管尚可繼續開發,但僅靠水電資源難以滿足經濟和社會發展的需求,由此看來 ,要使可再生能源達到全面應用並足以支持經濟持續發展的水平,還需要相當一段進一步開發的時期。由於新的可再生清潔能源目前面臨技術和成本的問題,只有核能是一種既清潔、又安全可靠且經濟上具競爭力的最現實的替代能源。
根據國際原子能機構的一位專家發表的報告,一座裝機容量為100萬KW 的燃煤電廠,每年要耗煤250萬噸,所排放的廢物有:二氧化碳650萬噸(含碳200萬噸),二氧化硫1.7萬噸,氮氧化物4000噸,煤灰28萬噸(其中含有毒重金屬約400噸)。而同樣規模的一座壓水堆核電站,每年才消耗低濃鈾25噸(相當於天然鈾150噸),所排放的廢物為:經處理固化的高放廢物9噸(體積約3立方米),將被存放於地下深層與環境隔絕的岩井中,另有中放廢物200噸、低放廢物400噸。核電廠不排放二氧化碳、二氧化硫或氮氧化物,且1kgU-235裂變產生的能量相當於200噸標准煤。據有關報告顯示,現在世界每年因燃燒化石燃料所排放的二氧化碳已達55億噸(以碳計)之多,而截止1993年的統計,由於使用核能發電已使世界二氧化碳的排放減少了8%。所以在未來相當一段時期內,發展利用核能將成為21世紀人類應對能源危機和實現經濟可持續發展的必然選擇。

2 核能的發展歷程與開發利用現狀
2.1 核能發展的簡單歷程
人類對核能的現實利用始於戰爭。核能的戰爭用途在於通過原子彈的巨大威力損壞敵方人員和物資, 達到制勝或結束戰爭的目的, 目前人類對核能的開發利用主要是發展核電, 相對與其他能源, 核能具有明顯的優勢。核電站的開發與建設開始於20世紀50年代,1954年,前蘇聯建成電功率為5000kW 的實驗性核電站;1957年,美國建成電功率為9萬kW 的希平港原型核電站;這些成就證明了利用核能發電的技術可行性。國際上把上述實驗性和原型核電機組稱為第一代核電機組。
20世紀60年代後期以來,在試驗性和原型核電機組基礎上,陸續建成電功率在30萬kW 以上的壓水堆、沸水堆、重水堆等核電機組,它們在進一步證明核能發電技術可行性的同時,使核電的經濟性也得以證明:可與火電、水電相競爭。20世紀70年代,因石油漲價引發的能源危機促進了核電的發展,目前世界上商業運行的四百多座核電機組大部分是在這段時期建成的,稱為第二代核電機組。
第三代核電設計開始於20世紀80年代, 第三代核電站按照URD或EUR 文件或IAEA 推薦的新的安全法規設計,但其核電機組的能源轉換系統(將核能轉換為電能的系統)仍大量採用了第二代的成熟技術,預計一般能在2010年前進行商用建造。從核電發達國家的動向來看,第三代核電是當今國際上核電發展的主流。
與此同時,為了從更長遠的核能的可持續性發展著想,以美國為首的一些工業發達國家已經聯合起來組成「第四代國際核能論壇」(GIF),進行第四代核能利用系統的研究和開發。第四代是指安全性和經濟性都更加優越,廢物量極少,無需廠外應急,並具有防核擴散能力的核能利用系統,其目標是到2030 年後能進行商用建造。
2.2 世界核能的利用現狀與核電的發展
1954年前蘇聯世界建成第一座發電功率為5000KW 的試驗性核電站, 美國則在1957年12月建成了發電功率達90000KW的希平港壓水堆核電站。20世紀60年代到70年代, 是世界各國經濟快速發展時期, 電力需求也以十年翻一番的速度迅速增長, 此時, 核電的安全性和經濟性得到驗證, 相對於常規發電系統的優越性鮮明地顯現出來, 給核電發展提供了一個廣闊的市場。核電迅速實現了標准化、批量化的建設和發展。
國際原子能機構公布的一份報告顯示, 立陶宛核能發電在全國發電總量中所佔的比重接近80%, 這一比重在世界上是最高的。在世界主要工業大國中, 法國核電的比例高, 核電占國家總發電量的78%, 位居世界第二, 日本的核電比例為40%, 德國為33% , 韓國為30% , 美國為22% , 而我國僅為2%右, 發展空間很大。
由於三里島核電站事故尤其切爾諾貝利核電站事故, 核能在上世紀90年代發展速度明顯放緩, 核恐懼和高成本使得核能利用較高的發達國家重新審視核電的利弊, 美國90年代一直致力於核電站的維護而不是新建; 在歐洲, 許多國家也在討論如何迅速關閉其核電廠。但進入新世紀核電又受到世界各國的重視,出現了較快的發展勢頭。截至2007年12月, 全世界正在運行中的反應堆有439座, 相比2002年的444座微量下降, 但發電能力穩步上升, 總發電量達到37117GW , 全世界核電供應已經達到總供電量的16%, 許多國家達到總供電量的1/3。
隨著國際能源價格的進一步飆升, 2000年以來發達國家正在轉變其原有的核電發展態度, 調整原有的核電發展計劃。美國2005年通過能源政策法, 聯邦政府開始積極鼓勵建設新的反應堆。英國政府在2008年2月宣布將投巨資發展核電,在2020年以前, 新建反應堆6個, 使英國的電力供應提高18%。據國際原子能機構預測, 到2030年, 全球核電所佔份額將增加到27%。正在崛起的發展中國家能源需求旺盛, 其核能增長最快, 1999到2020年間將增長417% , 尤其是發展中的亞洲, 據世界原子能機構的統計, 未來65座正在興建或正在立項的核電站中, 2/3分布在亞洲各國。中國目前運行核電機組11個,核電比例為119 % , 核電裝機容量900萬千瓦, 計劃到2020年提高到4000萬千瓦。印度運行核電機組17個, 核電比例為216% , 計劃到2020年增加20至30個新核電機組,所以目前核電的擴展以及近期和遠期的發展前景仍集中在亞洲,亞洲地區尤其是發展中國家發展核電的勢頭強勁。
2.3我國能源的利用特點與核能的開發利用現狀

3 核能的利用對環境造成的影響
雖然核能具有來源豐富、安全、清潔、高效等明顯的優點,但是核能仍然可能對環境造成嚴重的污染,對人類社會和經濟的可持續發展造成重大損害。核能的利用對環境造成的污染主要是放射性污染。核能利用上的任何疏忽、無知、差錯,其結果並不亞於爆發一場小型核戰爭,有時甚至遺患無窮,給人類的生活乃至生存,投下可怕的陰影。目前核陰雲主要來自核廢料的嚴重污染,使用核能所產生的核廢料會產生危險的輻射,並且影響會持續數千年。
到目前為止,全世界核能民用的歷史上僅發生過兩起重大核安全事故。1979年3月,美國三哩島核電站二號堆發生了一次嚴重的失水事故,幸好由於堆的事故冷卻緊急注水裝置和安全殼等設施發揮了作用,使排放到環境中的放射性物質含量極小,雖然並沒有造成大的人員傷亡但在經濟上卻造成了10到18億美元的損失,事故的危害尚在進一步觀測調查中。1984年4月,前蘇聯基輔附近的切爾諾貝利核電站發生事故,造成大量的發射性物質泄漏,30km范圍內的居民被迫撤離,歐洲不少國家也受到輕微的核污染,引起了強烈的國際反響。據報道,有31人死亡,203人受傷,135000人被疏散。
當前對環境造成污染的放射性核素大多來自核電站排放的廢物,核電可能產生的放射性廢物主要是放射性廢水、放射性廢棄和放射性固體廢物。1座100萬KW的核電站1年卸出的泛燃料約為25t,其中主要成分是少量未燃燒的鈾、核反應後的生成物——鈈等放射性核素,核廢料中的放射性元素經過一段時間後會衰變成非放射性元素。此外,還有鈾礦資源的開發問題,由於鈾礦資源的開發造成的廢棄、廢水、廢渣等污染也不可忽視,對鈾尾礦也必須進行妥善處理,如果處理不好,將會覆蓋農田、污染水體,甚至對自然和社會都造成嚴重影響。一旦發生核事故或核泄漏,對人類和環境造成的影響都是災難性的,只有加強核安全和輻射安全的管理,處理好放射性核廢料,合理科學地利用核能,才能保證核能安全的開發利用。
3 展望未來,4 核能有廣闊的發展前景
21 世紀初人類面臨發展的能源瓶頸, 傳統能源存量不足, 效率低, 污染大。目前「三足鼎立」的核能、水能、燃氣能中核能優勢明顯, 核電具有資源豐富、高效、清潔而安全的相對優勢, 水電資源的開發取決於長遠生態影響的評估和科學論證, 燃氣能受制於資源的存量, 其他可再生新型能源如風能、生物質能特別是太陽能由於成本高、效率低, 短期內難以成為能源供應主力, 因此, 未來20——30 年核電將會迅速發展以緩解人類能源需求的燃眉之急。

21 世紀的能源格局是核能、水能、燃氣能「三足鼎立」, 核電的開發和利用給生態資源、環保護、社會生活以及經濟發展帶來巨大利益, 也對人類的安全和可持續發展形成潛在威脅, 從可持續發展的角度對核電開發和利用進行分析, 能更好地保護環境和促進人類利益。

【參考文獻】
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劉艷紅 李剛,核能是危險還是安全的,科學之友,2009(8).

⑸ 用微生物采礦的方法有幾種

微生物幾乎都能和金屬發生一定作用,恰當地利用這種作用可以取得相當可觀的經濟效益,因此逐漸受到企業界的重視。目前主要應用在從礦石中浸濾金屬或濃縮廢液中所含的微量金屬兩個方面。現在,美國已大規模地利用細菌浸濾法從廢棄的原料中回收銅,據推算,美國利用這種方法生產的銅約占總生產量的11.5%~15%。浸濾是用大量的水(一般為數百噸)在礦石間循環,使生息在岩石間的細菌浸提出金屬。機理有兩種,一是細菌直接與礦石作用,提取金屬;二是細菌產生亞鐵及硫酸之類的物質,利用這些物質提取金屬。在鈾礦山應用細菌浸濾法,有可能從已無法開採的鈾礦中采鈾。使含有細菌的水通過地下礦脈滲透到豎井中,然後用泵把溶有鈾的水提升到地面回收鈾。這種方法稱為「地下溶解冶煉」,已經在加拿大應用。使用這種方法可以大幅度減輕對地面風景及建築物的破壞,有利於保護環境。另外,使用這種方法雖然比采礦石花費的時間長,但由於不需要破碎礦石的機械操作,操作系統比較簡單,因此需要的經費也少,特別對礦脈深、品位低的礦山更有利。

⑹ 鈾礦如何開采運輸和提煉

地質工作者為滿足核武器和核電站建設對鈾資源的需要,對地殼進行調查研究,尋找和探明具有工業價值的鈾資源的學問。鈾礦地質工作可劃分3個階段,即普查階段、詳查階段和勘探階段。普查階段是在前期區域地質調查的基礎上,在選出成礦有利的地區開展普查工作,查明區域地質成礦條件,發現放射性異常點(帶)、礦化點和礦點以及成礦遠景地段。詳查階段是對已發現的放射性異常點(帶)、礦化帶和礦點進行較為詳細的地質測量和一定數量的探礦工程,對其做出是否具有發展前景和進一步勘探價值的評價。勘探階段是對選出值得進一步工作的礦點進行詳細的系統的技術工作,查明地質礦化特徵、成礦條件和分布規律,探明儲量,進行技術經濟評價,為礦床開采提供資源基地。 找礦和勘探方法 ,主要有地質測量 、放射性物探測量(含航空伽瑪測量、地面伽瑪測量、射氣測量、徑跡蝕刻測量等),普通物探測量(含重力測量、磁法測量、電法測量和地震測量等),地球化學測量(含水化測量、河谷底沉積測量、原生暈測量、次生暈測量、釙210測量等),探礦工程(含槽探、井探、鑽探和硐探)以及室內分析測試、岩石礦物鑒定和礦石技術加工試驗等方法。同時還開展應用遙感技術、電算技術及先進分析測試技術。科研工作貫穿鈾礦地質工作全過程,以應用研究為主兼顧基礎研究。不同階段科研任務各不相同,研究方法採取宏觀研究與微觀研究相結合,多學科、多專業、多兵種相結合,專業研究機構與生產單位研究相結合,通過研究,查明鈾礦賦存地質環境和成礦條件及其分布規律,為發現新礦床、擴大老礦區的遠景服務。

⑺ 鈾礦前處理的主要階段

從鈾礦石中提取鈾是鈾礦加工的主要任務,由於鈾礦物和含鈾礦物的可溶性和礦石...前兩步反應速度很快,第三步反應較慢,出率主要隨溫度的升高而增加.因此,要降低綠泥石的溶解量和降低浸出酸耗,應當採用 較低的浸出溫度.用焙燒方法處理.

⑻ 鈾礦石是怎麼開採的

您提的問題應該分為三部分來回答:
1、鈾礦石的開采,與一般礦石的開采是一樣的,和煤礦的開采也比較接近。
2、鈾礦石的精選加工,通過物理選礦的辦法,使得礦石品位得以富集,適合於進行深加工的產品。
3、通過化學辦法,提取含鈾的富集物或者工業用鈾產品,目前我國只有核工業相關單位被許可從事該項工作。

⑼ 金屬鈾的鈾的開采提煉

最重的天然元素鈾已經成為新能源的主角,那麼鈾又是怎樣提煉出來的呢?
在居里夫婦發現鐳以後,由於鐳具有治療癌症的特殊功效,鐳的需要量不斷增加,因此許多國家開始從瀝青鈾礦中提煉鐳,而提煉過鐳的含鈾礦渣就堆在一邊,成了「廢料」。
然而,鈾核裂變現象發現後,鈾變成了最重要的元素之一。這些「廢料」也就成了「寶貝」。從此,鈾的開采工業大大地發展起來,並迅速地建立起了獨立完整的原子能工業體系。
鈾是一種帶有銀白色光澤的金屬,比銅稍軟,具有很好的延展性,很純的鈾能拉成直徑0.35毫米的細絲或展成厚度0.1毫米的薄箔。鈾的比重很大,與黃金差不多,每立方厘米約重19克,像接力棒那樣的一根鈾棒,竟有十來公斤重。
鈾的化學性質很活潑,易與大多數非金屬元素發生反應。塊狀的金屬鈾暴露在空氣中時,表面被氧化層覆蓋而失去光澤。粉末狀鈾於室溫下,在空氣中,甚至在水中就會自燃。美國用貧化鈾製造的一種高效的燃燒穿甲彈—「貧鈾彈」,能燒穿30厘米厚的裝甲鋼板,「貧鈾彈」利用的就是鈾極重而又易燃這兩種性質。
鈾元素在自然界的分布相當廣泛,地殼中鈾的平均含量約為百萬分之2.5,即平均每噸地殼物質中約含2.5克鈾,這比鎢、汞、金、銀等元素的含量還高。但是鈾在各種岩石中的含量很不均勻。例如在花崗岩中的含量就要高些,平均每噸含3.5克鈾。依此推算,一萬立方公里的花崗岩就會含有約一萬噸鈾。海水中鈾的濃度相當低,每噸海水平均只含3.3毫克鈾,但由於海水總量極大,且從水中提取有其方便之處,所以現在不少國家,特別是那些缺少鈾礦產資源的國家,正在探索海水提鈾的方法。
由於鈾的化學性質很活潑,所以自然界不存在游離的金屬鈾,它總是以化合狀態存在著。已知的鈾礦物有一百七十多種,但具有工業開采價值的鈾礦只有二、三十種,其中最重要的有瀝青鈾礦(主要成分為八氧化三鈾)、品質鈾礦(二氧化鈾)、鈾石和鈾黑等。很多的鈾礦物都呈黃色、綠色或黃綠色。有些鈾礦物在紫外線下能發出強烈的熒光,正是鈾礦物(鈾化合物)這種發熒光的特性,才導致了放射性現象的發現。
雖然鈾元素的分布相當廣,但鈾礦床的分布卻很有限。國外鈾資源主要分布在美國、加拿大、南非、西南非、澳大利亞等國家和地區。據估計,國外已探明的工業儲量到1972年已超過一百萬噸。隨著勘探活動的廣泛和深入,鈾儲量今後肯定還會增加。我國鈾礦資源也十分豐富。
鈾礦是怎樣尋找的呢?鈾及其一系列衰變子體的放射性是存在鈾的最好標志。人的肉眼雖然看不見放射性,但是藉助於專門的儀器卻可以方便地把它探測出來。因此,鈾礦資源的普查和勘探幾乎都利用了鈾具有放射性這一特點:若發現某個地區岩石、土壤、水、甚至植物內放射性特別強,就說明那個地區可能有鈾礦存在。
鈾礦的開采與其它金屬礦床的開采並無多大的區別。但由於鈾礦石的品位一般很低(約千分之一),而用作核燃料的最終產品的純度又要求很高(金屬鈾的純度要求在99.9%以上,雜質增多,會吸收中子而妨礙鏈式反應的進行),所以鈾的冶煉不象普通金屬那樣簡單,而首先要採用「水冶工藝」,把礦石加工成含鈾60~70%的化學濃縮物(重鈾酸銨,黃餅),再作進一步的加工精製。
鈾水冶得到的化學濃縮物(重鈾酸銨)呈黃色,俗稱黃餅子,但它仍含有大量的雜質,不能直接應用,需要作進一步的純化。為此先用硝酸將重鈾酸銨溶解,得到硝酸鈾醯(硝酸雙氧鈾,【UO2(NO3)2】)溶液。再用溶劑萃取法純化(一般用磷酸三丁酯作萃取劑),以達到所要求的純度標准。
純化後的硝酸鈾醯溶液需經加熱脫硝,轉變成三氧化鈾,再還原成二氧化鈾。二氧化鈾是一種棕黑色粉末,很純的二氧化鈾(製作成柱狀)本身就可以用作反應堆的核燃料。
為製取金屬鈾,需要先將二氧化鈾與無水氟化氫反應,得到四氟化鈾;最後用金屬鈣(或鎂)還原四氟化鈾,即得到最終產品金屬鈾。如欲製取六氟化鈾以進行鈾同位素分離,則可用過量的氟氣與四氟化鈾反應。
至此,能作核燃料使用的金屬鈾和二氧化鈾都生產出來了,只要按要求製成一定尺寸和形狀的燃料棒或燃料塊(即燃料元件),就可以投入反應堆使用了。但是對於鈾處理工藝來說,這還只是一半。
我們知道,核燃料鈾在反應堆中雖然要比化學燃料煤在鍋爐中使用的時間長得多,但是用過一段時間以後,總還是要把用過的核燃料從反應堆中卸出來,再換上一批新的核燃料。從反應維中卸出來的核燃料一般叫輻照燃料或「廢燃料」。燒剩下的煤渣一般都丟棄不要了,可這種不能再使用的廢燃料卻還大有用處呢!
廢燃料之所以要從反應堆中卸出來,並不是因為裡面的裂變物質(鈾235)已全部耗盡,而是因為能大量吸收中子的裂變產物積累得太多,致使鏈式反應不能正常進行了。所以,廢燃料雖「廢」,但裡面仍有相當可觀的裂變物質沒有用掉,這是不能丟棄的,必須加以回收。而且在反應堆中,鈾238吸收中子,生成鈈239。鈈239是原子彈的重要裝葯,它就含在廢燃料中,這就使得用過的廢燃料甚至比沒有用過的燃料還寶貴。除此而外,反應堆運行期間,還生成其它很多種有用的放射性同位素,它們也含在廢燃料中,也需要加以回收。
從原理上講,廢燃料的處理與天然鈾的生產並無多大差別。一般先把廢燃料溶解,再用溶劑萃取法把鈾、鈈和裂變產物相互分開,然後進行適當的純化和轉化。但實際上,廢燃料的處理是十分困難的。世界上很多國家都能生產天然鈾,很多國家都有反應堆,但是能處理廢燃料的國家卻並不多。
廢燃料的處理有三個特點:一是廢燃料具有極強的放射性,它們的處理必須有嚴密的防護設施,並實行遠距離操作;二是廢燃料中鈈含量很低而鈈又極貴重,所以要求處理過程的分離系數和回收率都很高;三是鈈能發生鏈式反應,因此必須採取嚴格的措施,防止臨界事故的發生。目前,廢燃料的處理大都採用自動化程度很高的磷酸三丁酯萃取流程。
我們看到,在鈾處理的工藝鏈中,相對於反應堆而言,鈾水冶工藝在反應堆之前進行,所以通常叫做前處理,廢燃料處理在反應堆之後進行,所以通常叫做後處理。而從鈾礦石加工開始的整個工藝過程,包括鈾同位素分離以及核燃料在反應堆中使用在內,一般總稱為核燃料循環。
從以上極為簡單的介紹就可以看出,鈾和鈈確是得之不易的。原子能工業猶如一條長長的巨龍,要最重的天然元素鈾做出轟轟烈烈的事業,得經過多少次加工和處理、分析和測量、計算和核對啊!原子能工業又猶如一座高高的金字塔,要製造一顆原子彈,就要使用一、二十公斤鈾235或鈈239;要生產一、二十公斤鈾235或鈈239,就要消耗十來噸天然鈾;要生產十來噸天然鈾就要加工近萬噸鈾礦石。我們贊賞核電站的雄姿,驚嘆原子彈的威力,可千萬不能忽視支撐這座金字塔塔尖的無數塊磚石啊!

⑽ 哪種采礦技術開采放射性鈾礦較為環保

鈾具有輻射性,你看開採的人穿沒穿特殊的衣服,如果有,勸你搬家吧,這玩意,能放出三種物理上最常見的射線,具有極強的穿透能力,至於有什麼影響,這沒學。如果開採的人穿一般衣服,那就表明沒事。

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