Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe uraniumwinning werkt

Stap 1:Verkenning

De eerste stap bij de uraniumwinning is exploratie. Hierbij wordt gezocht naar gebieden waar uranium waarschijnlijk wordt aangetroffen. Geologen gebruiken verschillende technieken om uranium te ontdekken, waaronder:

* Oppervlaktebemonstering: Geologen verzamelen monsters van rotsen en grond van het aardoppervlak en analyseren deze op het uraniumgehalte.

* Geofysische onderzoeken: Geologen gebruiken instrumenten om de fysieke eigenschappen van de aarde te meten, zoals de dichtheid en radioactiviteit. Dit kan hen helpen gebieden te identificeren waar uranium waarschijnlijk wordt aangetroffen.

* Boren: Geologen boren gaten in de grond om monsters van gesteente en grond van onder het oppervlak te verzamelen.

Stap 2:Mijnontwikkeling

Zodra een uraniumafzetting is geïdentificeerd, is de volgende stap het ontwikkelen van een mijn. Hierbij wordt de infrastructuur gebouwd die nodig is om het uranium uit de grond te halen. De ontwikkeling van mijnen kan meerdere jaren duren en kan honderden miljoenen dollars kosten.

Stap 3:Uraniumextractie

Er zijn twee hoofdmethoden om uranium uit de grond te winnen:dagbouwmijnbouw en ondergrondse mijnbouw.

* Open mijnbouw: Dagbouwmijnbouw wordt gebruikt wanneer de uraniumafzetting zich dicht bij het oppervlak bevindt. Dit omvat het verwijderen van de deklaag (de grond en het gesteente dat de uraniumafzetting bedekt) en vervolgens het extraheren van het uraniumerts.

* Ondergrondse mijnbouw: Ondergrondse mijnbouw wordt gebruikt wanneer de uraniumafzetting zich diep onder de grond bevindt. Hierbij wordt een schacht of tunnel in de grond gegraven en vervolgens het uraniumerts eruit gehaald.

Stap 4:Uraniumverwerking

Nadat het uraniumerts uit de grond is gehaald, moet het worden verwerkt om het uranium te winnen. Hierbij wordt het erts vermalen en vervolgens uitgeloogd met een chemische oplossing om het uranium op te lossen. De uraniumoplossing wordt vervolgens gezuiverd en geconcentreerd.

Stap 5:Uraniumconversie

Het uraniumconcentraat wordt vervolgens omgezet in uraniumhexafluoride (UF6). UF6 is een gas dat wordt gebruikt om uranium te verrijken voor gebruik in kerncentrales.

Stap 6:Uraniumverrijking

Uraniumverrijking is het proces waarbij de concentratie van de uranium-235-isotoop in uranium wordt verhoogd. Uranium-235 is de splijtbare isotoop van uranium, wat betekent dat het kan worden gebruikt om een ​​kettingreactie te veroorzaken. Uraniumverrijking is een complex en duur proces dat enkele maanden kan duren.

Stap 7:Productie van uraniumbrandstof

Het verrijkte uranium wordt vervolgens gebruikt om uraniumbrandstofpellets te vervaardigen. Deze pellets worden in brandstofstaven geladen, die vervolgens tot brandstofassemblages worden samengevoegd. Brandstofassemblages zijn de componenten die in kernreactoren worden geladen om elektriciteit te produceren.

Stap 8:Beheer van uraniumafval

De winning en verwerking van uranium produceren een verscheidenheid aan radioactief afval. Dit afval moet veilig worden beheerd om het milieu en de menselijke gezondheid te beschermen. Het beheer van uraniumafval is een complexe en uitdagende kwestie, en er bestaat niet één oplossing die universeel wordt aanvaard.

Stap 9:Ontmanteling van uranium

Wanneer een uraniummijn of -verwerkingsfaciliteit wordt gesloten, moet deze worden ontmanteld. Dit omvat het verwijderen van al het radioactieve materiaal van de locatie en het herstellen van het land in de oorspronkelijke staat. Ontmanteling is een complex en duur proces dat vele jaren kan duren.