Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe uraniumwinning werkt

Stap 1:Verkenning

Uraniumexploratie is het proces van het zoeken naar uraniumafzettingen. Dit kan op verschillende manieren worden gedaan, waaronder:

* Geochemische verkenning: Dit omvat het analyseren van rotsen en bodems op uraniumgehalte.

* Geofysische verkenning: Hierbij worden instrumenten gebruikt om de fysieke eigenschappen van gesteenten en bodems te meten, zoals hun dichtheid, magnetische gevoeligheid en elektrische geleidbaarheid.

* Radiometrische verkenning: Hierbij worden instrumenten gebruikt om de natuurlijke radioactiviteit van rotsen en bodems te detecteren.

Stap 2:Mijnbouw

Zodra een uraniumafzetting is gevonden, moet deze worden gedolven. Uraniumwinning kan op verschillende manieren worden gedaan, waaronder:

* Open mijnbouw: Dit is de meest gebruikelijke methode voor uraniumwinning. Hierbij wordt een grote open put gegraven en het uraniumerts uit de grond gehaald.

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

* In situ uitloging: Bij deze methode wordt een oplossing in de grond geïnjecteerd die het uraniumerts oplost. De uraniumrijke oplossing wordt vervolgens uit de grond gepompt en verwerkt.

Stap 3:Verwerking

Nadat het uraniumerts is gewonnen, moet het worden verwerkt om het uranium te extraheren. Het uranium wordt op verschillende manieren uit het erts gewonnen, waaronder:

* Bletten en malen: Het erts wordt vermalen en vermalen tot een fijn poeder.

* Uitloging: Het uranium wordt met behulp van een chemische oplossing uit het erts opgelost.

* Zuivering: De uraniumoplossing wordt gezuiverd om eventuele onzuiverheden te verwijderen.

Stap 4:Verrijking

De gezuiverde uraniumoplossing wordt vervolgens verrijkt om de concentratie van de uranium-235-isotoop te verhogen. Uranium-235 is de isotoop van uranium die wordt gebruikt in kernreactoren. Het verrijkingsproces wordt uitgevoerd met behulp van verschillende methoden, waaronder:

* Gascentrifuge: Bij deze methode wordt een cilinder met uraniumhexafluoridegas met hoge snelheid rondgedraaid. Het is waarschijnlijker dat de uranium-235-isotoop zich concentreert aan de buitenrand van de cilinder, terwijl de uranium-238-isotoop zich waarschijnlijker concentreert aan de binnenrand van de cilinder.

* Gasdiffusie: Bij deze methode wordt uraniumhexafluoridegas door een reeks poreuze barrières geleid. Het is waarschijnlijker dat de uranium-235-isotoop door de barrières diffundeert dan de uranium-238-isotoop.

Stap 5:Brandstofproductie

Het verrijkte uranium wordt vervolgens gebruikt om brandstof voor kernreactoren te vervaardigen. De uraniumbrandstof heeft doorgaans de vorm van pellets of staven. De uraniumbrandstofpellets of -staven worden vervolgens in brandstofassemblages geladen, die vervolgens in de kernreactor worden geplaatst.

Stap 6:Opwekking van kernenergie

De kernreactor gebruikt de warmte van de kernsplijting van uranium-235 om stoom te produceren. De stoom wordt vervolgens gebruikt om een ​​turbine aan te drijven, die elektriciteit opwekt.