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铀矿的采矿方法哪些

发布时间:2022-03-30 00:47:35

⑴ 铀是放射性物质,那么铀矿开采时,矿工是如何防护的呢

铀是放射性物质,那么铀矿开采时,矿工是如何防护的呢?

在发展与开采全过程中务必遵循以下安全性规定:

1.矿山设计时,挑选 发展计划方案和地下开采都务必着眼于局限性放射性辐射源的区域范畴,并造就有益于安全防护的标准。关键核心点应放到减少氡及子体的来源于,有益于加强自然通风,快速排氡,减少产尘量。

5.严苛开采次序,实行“从上到下,从里往外”的开采次序;严苛选用“倒退式开采”,即从煤矿界限向核心井室方位开采,采完一个区间,马上与采空区密闭式阻隔,立即封闭式采空区,以减少氡从采空区冒出。

⑵ 铀矿冶的地浸采铀

地浸出采铀(简称地浸采铀)是一种在天然埋藏条件下,通过溶浸液与矿物的化学反应选择性地溶解矿石中的铀,而不使矿石产生位移的集采、冶于一体的新型铀矿开采方法。它一改过去常规矿山的生产模式,没有昂贵而繁重的井巷或剥离工程,也没有矿石运输、选矿、破碎和尾矿坝建设等工序;被采的是矿石,但采出的是含有有用组分的溶液。地浸采铀具有工艺简单,基建投资少、生产成本低、环境保护和安防条件好,资源利用率高等优点,这一采矿新领域已受到世界采矿业的普遍关注。
地浸采铀是通过从地表钻进至含矿层的注液井将按一定比例配制好的溶浸液注入到矿层,注入的溶浸液与矿石中的有用成分接触发生化学反应,生成的可溶性化合物在扩散和对流作用下离开化学反应区进入沿矿层渗透迁移的溶液液流中形成浸出液;浸出液经过矿层从抽液井提升至地表,抽出的浸出液输送至回收车间进行离子交换等工艺处理,最后得到合格产品。原地浸出采铀原理如图1所示。
我国地浸采铀技术的研究始于七十年代初,通过多年的试验研究,地浸采铀已成为我国铀矿采冶的重要方法,主要工艺技术指标达到国际水平。形成了一套以地浸铀资源评价、溶浸液配方和使用方法、地浸钻孔结构与施工工艺、钻孔排列方式和钻孔间距的确定、溶浸范围控制、浸出液处理工艺技术、地浸矿山环境保护等为主体的地浸采铀技术体系。

⑶ 铀是放射性物质,那么铀矿开采时,矿工是如何防护的

首先,在做防护之前要了解铀是怎样的放射性物质。铀具有辐射性,辐射带来的影响主要是加速生物体内细胞的分裂,裂变的细胞会不断增加,这样带来的问题就是对人体的危害。当细胞分裂到某种程度,突破极限之后,便会在人体产生一种不良的症状,也就是癌。简单来说,铀的辐射性是可能使人体致癌。但是,在半衰前期的铀石对人体的辐射还不及手机的辐射来的强,也就是说铀原石本身对人体的伤害其实并不大,导致人体直接产生不良反应的另有其他。

最后,根据国家对探测人员的要求,工作的时候,一定要着完备的工作服。因为开矿这个职业就具有一定的危险性,对于在开采过程中究竟会产生怎样的有害气体和物质,都是未知的,那么为了保证这些工作人员的安全,做好防护工作就是开采前最重要的步骤。根据国家的规定,进矿开采的所有人员都需要穿戴完备的工作服。

⑷ 铀矿开采应该怎样减少辐射

核能开发利用现状及对环境的污染
唐 浩
【关键词】:能源危机 核能发展 开发利用现状 核电 环境污染

【摘要】:面对日益加剧的能源危机以及化石能源的利用产生的温室效应、环境污染等问题,世界各国都对能源的发展决策给予极大重视。核能是一种清洁、安全、技术成熟的能源,开发利用核能成为能源危机下人类做出的理性选择。本文着重阐述了核能的发展历程、核能的开发利用现状以及核能的开发利用对环境造成的影响,分析了核能、核电相对于传统能源的明显优势,指出了大力开发利用核能、发展核电是实现人类社会和经济可持续发展的必然选择,清洁、高效的核能有着广阔的发展前景。

能源是人类社会和经济发展的保障性资源,同时能源问题也是世界性的问题。目前人类所使用的能源主要是化石能源,自19世纪70年年代产业革命以来,化石燃料的消费量急剧保持增长,90%以上的世界经济活动所需的能源都依靠化石能源提供,由于大量消耗,这类资源正趋于枯竭;同时化石燃料的大规模利用也带来了严重的环境污染,导致了温室效应和全球气候变暖等一系列环境问题。能源危机与环境危机日益紧迫,寻找新的清洁、安全、高效的能源是人类所面临的共同任务。
现代社会中,除了煤炭、石油、天然气、水力资源外,还有许多可利用的能源,如风能、太阳能、潮汐能、地热能等等,但是由于技术问题和开发成本等因素,这些能源很难在近期内实现大规模的工业生产和利用;而核能是一种经济、安全、可靠、清洁的能源,同各种化石能源相比起来,核能对环境和人类健康的危害更小,这些明显的优势使核能成为新世纪可以大规模使用的安全和经济的工业能源。从20世纪50年代以来,前苏联、美国、法国、德国、日本等发达国家建造了大量的核电站, 由于核电具有巨大的发展潜能和广阔的利用前景,和平发展利用核能将成为未来较长一段时期内能源产业的发展方向。
1 能源危机与发展核能的必然性
由于人类对化石能源的大规模开发利用,可供开采的化石能源日益衰竭,在世界一次能源供应中约占87.7% , 其中石油占37.3%、煤炭占26.5%、天然气占23.9%。非化石能源和可再生能源虽然发展迅猛、增长很快, 但仍保持较低的比例, 约为12.3%。根据《2004年BP 世界能源统计》, 截止到2003年底, 全世界剩余石油探明可采储量为1565.8亿吨, 2003年世界石油产量为36.79亿吨, 即可供开采年限大约42 年。煤炭剩余可采储量为9844.5 亿吨, 可供192 年,天然气剩余可采储量为175.78 万亿立方米, 可供67 年。化石燃料在使用过程中也造成了严重的环境污染,温室效应、酸雨和全球气候变暖等全球性的环境问题不断加剧,资源危机和环境危机使人类文明的可持续发展受到制约和挑战。
在已知的可再生新能源中,由于技术上的困难和经济性等因素,已开发的太阳能、风能、沼气等均未能大规模利用,只有水电资源已大规模开发利用,尽管尚可继续开发,但仅靠水电资源难以满足经济和社会发展的需求,由此看来 ,要使可再生能源达到全面应用并足以支持经济持续发展的水平,还需要相当一段进一步开发的时期。由于新的可再生清洁能源目前面临技术和成本的问题,只有核能是一种既清洁、又安全可靠且经济上具竞争力的最现实的替代能源。
根据国际原子能机构的一位专家发表的报告,一座装机容量为100万KW 的燃煤电厂,每年要耗煤250万吨,所排放的废物有:二氧化碳650万吨(含碳200万吨),二氧化硫1.7万吨,氮氧化物4000吨,煤灰28万吨(其中含有毒重金属约400吨)。而同样规模的一座压水堆核电站,每年才消耗低浓铀25吨(相当于天然铀150吨),所排放的废物为:经处理固化的高放废物9吨(体积约3立方米),将被存放于地下深层与环境隔绝的岩井中,另有中放废物200吨、低放废物400吨。核电厂不排放二氧化碳、二氧化硫或氮氧化物,且1kgU-235裂变产生的能量相当于200吨标准煤。据有关报告显示,现在世界每年因燃烧化石燃料所排放的二氧化碳已达55亿吨(以碳计)之多,而截止1993年的统计,由于使用核能发电已使世界二氧化碳的排放减少了8%。所以在未来相当一段时期内,发展利用核能将成为21世纪人类应对能源危机和实现经济可持续发展的必然选择。

2 核能的发展历程与开发利用现状
2.1 核能发展的简单历程
人类对核能的现实利用始于战争。核能的战争用途在于通过原子弹的巨大威力损坏敌方人员和物资, 达到制胜或结束战争的目的, 目前人类对核能的开发利用主要是发展核电, 相对与其他能源, 核能具有明显的优势。核电站的开发与建设开始于20世纪50年代,1954年,前苏联建成电功率为5000kW 的实验性核电站;1957年,美国建成电功率为9万kW 的希平港原型核电站;这些成就证明了利用核能发电的技术可行性。国际上把上述实验性和原型核电机组称为第一代核电机组。
20世纪60年代后期以来,在试验性和原型核电机组基础上,陆续建成电功率在30万kW 以上的压水堆、沸水堆、重水堆等核电机组,它们在进一步证明核能发电技术可行性的同时,使核电的经济性也得以证明:可与火电、水电相竞争。20世纪70年代,因石油涨价引发的能源危机促进了核电的发展,目前世界上商业运行的四百多座核电机组大部分是在这段时期建成的,称为第二代核电机组。
第三代核电设计开始于20世纪80年代, 第三代核电站按照URD或EUR 文件或IAEA 推荐的新的安全法规设计,但其核电机组的能源转换系统(将核能转换为电能的系统)仍大量采用了第二代的成熟技术,预计一般能在2010年前进行商用建造。从核电发达国家的动向来看,第三代核电是当今国际上核电发展的主流。
与此同时,为了从更长远的核能的可持续性发展着想,以美国为首的一些工业发达国家已经联合起来组成“第四代国际核能论坛”(GIF),进行第四代核能利用系统的研究和开发。第四代是指安全性和经济性都更加优越,废物量极少,无需厂外应急,并具有防核扩散能力的核能利用系统,其目标是到2030 年后能进行商用建造。
2.2 世界核能的利用现状与核电的发展
1954年前苏联世界建成第一座发电功率为5000KW 的试验性核电站, 美国则在1957年12月建成了发电功率达90000KW的希平港压水堆核电站。20世纪60年代到70年代, 是世界各国经济快速发展时期, 电力需求也以十年翻一番的速度迅速增长, 此时, 核电的安全性和经济性得到验证, 相对于常规发电系统的优越性鲜明地显现出来, 给核电发展提供了一个广阔的市场。核电迅速实现了标准化、批量化的建设和发展。
国际原子能机构公布的一份报告显示, 立陶宛核能发电在全国发电总量中所占的比重接近80%, 这一比重在世界上是最高的。在世界主要工业大国中, 法国核电的比例高, 核电占国家总发电量的78%, 位居世界第二, 日本的核电比例为40%, 德国为33% , 韩国为30% , 美国为22% , 而我国仅为2%右, 发展空间很大。
由于三里岛核电站事故尤其切尔诺贝利核电站事故, 核能在上世纪90年代发展速度明显放缓, 核恐惧和高成本使得核能利用较高的发达国家重新审视核电的利弊, 美国90年代一直致力于核电站的维护而不是新建; 在欧洲, 许多国家也在讨论如何迅速关闭其核电厂。但进入新世纪核电又受到世界各国的重视,出现了较快的发展势头。截至2007年12月, 全世界正在运行中的反应堆有439座, 相比2002年的444座微量下降, 但发电能力稳步上升, 总发电量达到37117GW , 全世界核电供应已经达到总供电量的16%, 许多国家达到总供电量的1/3。
随着国际能源价格的进一步飙升, 2000年以来发达国家正在转变其原有的核电发展态度, 调整原有的核电发展计划。美国2005年通过能源政策法, 联邦政府开始积极鼓励建设新的反应堆。英国政府在2008年2月宣布将投巨资发展核电,在2020年以前, 新建反应堆6个, 使英国的电力供应提高18%。据国际原子能机构预测, 到2030年, 全球核电所占份额将增加到27%。正在崛起的发展中国家能源需求旺盛, 其核能增长最快, 1999到2020年间将增长417% , 尤其是发展中的亚洲, 据世界原子能机构的统计, 未来65座正在兴建或正在立项的核电站中, 2/3分布在亚洲各国。中国目前运行核电机组11个,核电比例为119 % , 核电装机容量900万千瓦, 计划到2020年提高到4000万千瓦。印度运行核电机组17个, 核电比例为216% , 计划到2020年增加20至30个新核电机组,所以目前核电的扩展以及近期和远期的发展前景仍集中在亚洲,亚洲地区尤其是发展中国家发展核电的势头强劲。
2.3我国能源的利用特点与核能的开发利用现状

3 核能的利用对环境造成的影响
虽然核能具有来源丰富、安全、清洁、高效等明显的优点,但是核能仍然可能对环境造成严重的污染,对人类社会和经济的可持续发展造成重大损害。核能的利用对环境造成的污染主要是放射性污染。核能利用上的任何疏忽、无知、差错,其结果并不亚于爆发一场小型核战争,有时甚至遗患无穷,给人类的生活乃至生存,投下可怕的阴影。目前核阴云主要来自核废料的严重污染,使用核能所产生的核废料会产生危险的辐射,并且影响会持续数千年。
到目前为止,全世界核能民用的历史上仅发生过两起重大核安全事故。1979年3月,美国三哩岛核电站二号堆发生了一次严重的失水事故,幸好由于堆的事故冷却紧急注水装置和安全壳等设施发挥了作用,使排放到环境中的放射性物质含量极小,虽然并没有造成大的人员伤亡但在经济上却造成了10到18亿美元的损失,事故的危害尚在进一步观测调查中。1984年4月,前苏联基辅附近的切尔诺贝利核电站发生事故,造成大量的发射性物质泄漏,30km范围内的居民被迫撤离,欧洲不少国家也受到轻微的核污染,引起了强烈的国际反响。据报道,有31人死亡,203人受伤,135000人被疏散。
当前对环境造成污染的放射性核素大多来自核电站排放的废物,核电可能产生的放射性废物主要是放射性废水、放射性废弃和放射性固体废物。1座100万KW的核电站1年卸出的泛燃料约为25t,其中主要成分是少量未燃烧的铀、核反应后的生成物——钚等放射性核素,核废料中的放射性元素经过一段时间后会衰变成非放射性元素。此外,还有铀矿资源的开发问题,由于铀矿资源的开发造成的废弃、废水、废渣等污染也不可忽视,对铀尾矿也必须进行妥善处理,如果处理不好,将会覆盖农田、污染水体,甚至对自然和社会都造成严重影响。一旦发生核事故或核泄漏,对人类和环境造成的影响都是灾难性的,只有加强核安全和辐射安全的管理,处理好放射性核废料,合理科学地利用核能,才能保证核能安全的开发利用。
3 展望未来,4 核能有广阔的发展前景
21 世纪初人类面临发展的能源瓶颈, 传统能源存量不足, 效率低, 污染大。目前“三足鼎立”的核能、水能、燃气能中核能优势明显, 核电具有资源丰富、高效、清洁而安全的相对优势, 水电资源的开发取决于长远生态影响的评估和科学论证, 燃气能受制于资源的存量, 其他可再生新型能源如风能、生物质能特别是太阳能由于成本高、效率低, 短期内难以成为能源供应主力, 因此, 未来20——30 年核电将会迅速发展以缓解人类能源需求的燃眉之急。

21 世纪的能源格局是核能、水能、燃气能“三足鼎立”, 核电的开发和利用给生态资源、环保护、社会生活以及经济发展带来巨大利益, 也对人类的安全和可持续发展形成潜在威胁, 从可持续发展的角度对核电开发和利用进行分析, 能更好地保护环境和促进人类利益。

【参考文献】
彭俊 愈军,世界核电现状与发展趋势简介,核安全,2007(4).
傅济熙,可持续发展与核能利用,中国核工业·核能论坛,1999(2).
欧阳予,核能和平利用的发展历程与前景展望,电气技术,2009(8).
谭衡霖 徐光平等,核能利用与我国可持续发展的战略关系,电力环境保护,2008(1).
唐黎标,世界各国如何处置核废料.
欧阳予,世界核电国家的发展战略历程与我国核电发展,中国核电,2008(2).
刘艳红 李刚,核能是危险还是安全的,科学之友,2009(8).

⑸ 用微生物采矿的方法有几种

微生物几乎都能和金属发生一定作用,恰当地利用这种作用可以取得相当可观的经济效益,因此逐渐受到企业界的重视。目前主要应用在从矿石中浸滤金属或浓缩废液中所含的微量金属两个方面。现在,美国已大规模地利用细菌浸滤法从废弃的原料中回收铜,据推算,美国利用这种方法生产的铜约占总生产量的11.5%~15%。浸滤是用大量的水(一般为数百吨)在矿石间循环,使生息在岩石间的细菌浸提出金属。机理有两种,一是细菌直接与矿石作用,提取金属;二是细菌产生亚铁及硫酸之类的物质,利用这些物质提取金属。在铀矿山应用细菌浸滤法,有可能从已无法开采的铀矿中采铀。使含有细菌的水通过地下矿脉渗透到竖井中,然后用泵把溶有铀的水提升到地面回收铀。这种方法称为“地下溶解冶炼”,已经在加拿大应用。使用这种方法可以大幅度减轻对地面风景及建筑物的破坏,有利于保护环境。另外,使用这种方法虽然比采矿石花费的时间长,但由于不需要破碎矿石的机械操作,操作系统比较简单,因此需要的经费也少,特别对矿脉深、品位低的矿山更有利。

⑹ 铀矿如何开采运输和提炼

地质工作者为满足核武器和核电站建设对铀资源的需要,对地壳进行调查研究,寻找和探明具有工业价值的铀资源的学问。铀矿地质工作可划分3个阶段,即普查阶段、详查阶段和勘探阶段。普查阶段是在前期区域地质调查的基础上,在选出成矿有利的地区开展普查工作,查明区域地质成矿条件,发现放射性异常点(带)、矿化点和矿点以及成矿远景地段。详查阶段是对已发现的放射性异常点(带)、矿化带和矿点进行较为详细的地质测量和一定数量的探矿工程,对其做出是否具有发展前景和进一步勘探价值的评价。勘探阶段是对选出值得进一步工作的矿点进行详细的系统的技术工作,查明地质矿化特征、成矿条件和分布规律,探明储量,进行技术经济评价,为矿床开采提供资源基地。 找矿和勘探方法 ,主要有地质测量 、放射性物探测量(含航空伽玛测量、地面伽玛测量、射气测量、径迹蚀刻测量等),普通物探测量(含重力测量、磁法测量、电法测量和地震测量等),地球化学测量(含水化测量、河谷底沉积测量、原生晕测量、次生晕测量、钋210测量等),探矿工程(含槽探、井探、钻探和硐探)以及室内分析测试、岩石矿物鉴定和矿石技术加工试验等方法。同时还开展应用遥感技术、电算技术及先进分析测试技术。科研工作贯穿铀矿地质工作全过程,以应用研究为主兼顾基础研究。不同阶段科研任务各不相同,研究方法采取宏观研究与微观研究相结合,多学科、多专业、多兵种相结合,专业研究机构与生产单位研究相结合,通过研究,查明铀矿赋存地质环境和成矿条件及其分布规律,为发现新矿床、扩大老矿区的远景服务。

⑺ 铀矿前处理的主要阶段

从铀矿石中提取铀是铀矿加工的主要任务,由于铀矿物和含铀矿物的可溶性和矿石...前两步反应速度很快,第三步反应较慢,出率主要随温度的升高而增加.因此,要降低绿泥石的溶解量和降低浸出酸耗,应当采用 较低的浸出温度.用焙烧方法处理.

⑻ 铀矿石是怎么开采的

您提的问题应该分为三部分来回答:
1、铀矿石的开采,与一般矿石的开采是一样的,和煤矿的开采也比较接近。
2、铀矿石的精选加工,通过物理选矿的办法,使得矿石品位得以富集,适合于进行深加工的产品。
3、通过化学办法,提取含铀的富集物或者工业用铀产品,目前我国只有核工业相关单位被许可从事该项工作。

⑼ 金属铀的铀的开采提炼

最重的天然元素铀已经成为新能源的主角,那么铀又是怎样提炼出来的呢?
在居里夫妇发现镭以后,由于镭具有治疗癌症的特殊功效,镭的需要量不断增加,因此许多国家开始从沥青铀矿中提炼镭,而提炼过镭的含铀矿渣就堆在一边,成了“废料”。
然而,铀核裂变现象发现后,铀变成了最重要的元素之一。这些“废料”也就成了“宝贝”。从此,铀的开采工业大大地发展起来,并迅速地建立起了独立完整的原子能工业体系。
铀是一种带有银白色光泽的金属,比铜稍软,具有很好的延展性,很纯的铀能拉成直径0.35毫米的细丝或展成厚度0.1毫米的薄箔。铀的比重很大,与黄金差不多,每立方厘米约重19克,像接力棒那样的一根铀棒,竟有十来公斤重。
铀的化学性质很活泼,易与大多数非金属元素发生反应。块状的金属铀暴露在空气中时,表面被氧化层覆盖而失去光泽。粉末状铀于室温下,在空气中,甚至在水中就会自燃。美国用贫化铀制造的一种高效的燃烧穿甲弹—“贫铀弹”,能烧穿30厘米厚的装甲钢板,“贫铀弹”利用的就是铀极重而又易燃这两种性质。
铀元素在自然界的分布相当广泛,地壳中铀的平均含量约为百万分之2.5,即平均每吨地壳物质中约含2.5克铀,这比钨、汞、金、银等元素的含量还高。但是铀在各种岩石中的含量很不均匀。例如在花岗岩中的含量就要高些,平均每吨含3.5克铀。依此推算,一万立方公里的花岗岩就会含有约一万吨铀。海水中铀的浓度相当低,每吨海水平均只含3.3毫克铀,但由于海水总量极大,且从水中提取有其方便之处,所以现在不少国家,特别是那些缺少铀矿产资源的国家,正在探索海水提铀的方法。
由于铀的化学性质很活泼,所以自然界不存在游离的金属铀,它总是以化合状态存在着。已知的铀矿物有一百七十多种,但具有工业开采价值的铀矿只有二、三十种,其中最重要的有沥青铀矿(主要成分为八氧化三铀)、品质铀矿(二氧化铀)、铀石和铀黑等。很多的铀矿物都呈黄色、绿色或黄绿色。有些铀矿物在紫外线下能发出强烈的荧光,正是铀矿物(铀化合物)这种发荧光的特性,才导致了放射性现象的发现。
虽然铀元素的分布相当广,但铀矿床的分布却很有限。国外铀资源主要分布在美国、加拿大、南非、西南非、澳大利亚等国家和地区。据估计,国外已探明的工业储量到1972年已超过一百万吨。随着勘探活动的广泛和深入,铀储量今后肯定还会增加。我国铀矿资源也十分丰富。
铀矿是怎样寻找的呢?铀及其一系列衰变子体的放射性是存在铀的最好标志。人的肉眼虽然看不见放射性,但是借助于专门的仪器却可以方便地把它探测出来。因此,铀矿资源的普查和勘探几乎都利用了铀具有放射性这一特点:若发现某个地区岩石、土壤、水、甚至植物内放射性特别强,就说明那个地区可能有铀矿存在。
铀矿的开采与其它金属矿床的开采并无多大的区别。但由于铀矿石的品位一般很低(约千分之一),而用作核燃料的最终产品的纯度又要求很高(金属铀的纯度要求在99.9%以上,杂质增多,会吸收中子而妨碍链式反应的进行),所以铀的冶炼不象普通金属那样简单,而首先要采用“水冶工艺”,把矿石加工成含铀60~70%的化学浓缩物(重铀酸铵,黄饼),再作进一步的加工精制。
铀水冶得到的化学浓缩物(重铀酸铵)呈黄色,俗称黄饼子,但它仍含有大量的杂质,不能直接应用,需要作进一步的纯化。为此先用硝酸将重铀酸铵溶解,得到硝酸铀酰(硝酸双氧铀,【UO2(NO3)2】)溶液。再用溶剂萃取法纯化(一般用磷酸三丁酯作萃取剂),以达到所要求的纯度标准。
纯化后的硝酸铀酰溶液需经加热脱硝,转变成三氧化铀,再还原成二氧化铀。二氧化铀是一种棕黑色粉末,很纯的二氧化铀(制作成柱状)本身就可以用作反应堆的核燃料。
为制取金属铀,需要先将二氧化铀与无水氟化氢反应,得到四氟化铀;最后用金属钙(或镁)还原四氟化铀,即得到最终产品金属铀。如欲制取六氟化铀以进行铀同位素分离,则可用过量的氟气与四氟化铀反应。
至此,能作核燃料使用的金属铀和二氧化铀都生产出来了,只要按要求制成一定尺寸和形状的燃料棒或燃料块(即燃料元件),就可以投入反应堆使用了。但是对于铀处理工艺来说,这还只是一半。
我们知道,核燃料铀在反应堆中虽然要比化学燃料煤在锅炉中使用的时间长得多,但是用过一段时间以后,总还是要把用过的核燃料从反应堆中卸出来,再换上一批新的核燃料。从反应维中卸出来的核燃料一般叫辐照燃料或“废燃料”。烧剩下的煤渣一般都丢弃不要了,可这种不能再使用的废燃料却还大有用处呢!
废燃料之所以要从反应堆中卸出来,并不是因为里面的裂变物质(铀235)已全部耗尽,而是因为能大量吸收中子的裂变产物积累得太多,致使链式反应不能正常进行了。所以,废燃料虽“废”,但里面仍有相当可观的裂变物质没有用掉,这是不能丢弃的,必须加以回收。而且在反应堆中,铀238吸收中子,生成钚239。钚239是原子弹的重要装药,它就含在废燃料中,这就使得用过的废燃料甚至比没有用过的燃料还宝贵。除此而外,反应堆运行期间,还生成其它很多种有用的放射性同位素,它们也含在废燃料中,也需要加以回收。
从原理上讲,废燃料的处理与天然铀的生产并无多大差别。一般先把废燃料溶解,再用溶剂萃取法把铀、钚和裂变产物相互分开,然后进行适当的纯化和转化。但实际上,废燃料的处理是十分困难的。世界上很多国家都能生产天然铀,很多国家都有反应堆,但是能处理废燃料的国家却并不多。
废燃料的处理有三个特点:一是废燃料具有极强的放射性,它们的处理必须有严密的防护设施,并实行远距离操作;二是废燃料中钚含量很低而钚又极贵重,所以要求处理过程的分离系数和回收率都很高;三是钚能发生链式反应,因此必须采取严格的措施,防止临界事故的发生。目前,废燃料的处理大都采用自动化程度很高的磷酸三丁酯萃取流程。
我们看到,在铀处理的工艺链中,相对于反应堆而言,铀水冶工艺在反应堆之前进行,所以通常叫做前处理,废燃料处理在反应堆之后进行,所以通常叫做后处理。而从铀矿石加工开始的整个工艺过程,包括铀同位素分离以及核燃料在反应堆中使用在内,一般总称为核燃料循环。
从以上极为简单的介绍就可以看出,铀和钚确是得之不易的。原子能工业犹如一条长长的巨龙,要最重的天然元素铀做出轰轰烈烈的事业,得经过多少次加工和处理、分析和测量、计算和核对啊!原子能工业又犹如一座高高的金字塔,要制造一颗原子弹,就要使用一、二十公斤铀235或钚239;要生产一、二十公斤铀235或钚239,就要消耗十来吨天然铀;要生产十来吨天然铀就要加工近万吨铀矿石。我们赞赏核电站的雄姿,惊叹原子弹的威力,可千万不能忽视支撑这座金字塔塔尖的无数块砖石啊!

⑽ 哪种采矿技术开采放射性铀矿较为环保

铀具有辐射性,你看开采的人穿没穿特殊的衣服,如果有,劝你搬家吧,这玩意,能放出三种物理上最常见的射线,具有极强的穿透能力,至于有什么影响,这没学。如果开采的人穿一般衣服,那就表明没事。

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