Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe uraniumwinning werkt

Stap 1:Verkenning

Uraniumexploratie is het proces van het zoeken naar uraniumafzettingen. Dit wordt gedaan met behulp van verschillende methoden, 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 radioactiviteit.

* Geologische kartering: Dit omvat het bestuderen van de geologie van een gebied om gebieden te identificeren die waarschijnlijk uraniumafzettingen bevatten.

Stap 2:Mijnbouw

Zodra een uraniumafzetting is geïdentificeerd, kan deze worden gedolven. Er zijn twee hoofdtypen uraniumwinning:

* Open mijnbouw: Dit omvat het graven van een grote open put en het verwijderen van de rotsen en de grond die het uraniumerts bevatten.

* Ondergrondse mijnbouw: Hierbij worden ondergrondse tunnels gegraven en het uraniumerts uit de tunnels verwijderd.

Stap 3:Ertsverwerking

Nadat het uraniumerts is gewonnen, moet het worden verwerkt om het uranium te extraheren. Dit gebeurt via een proces dat frezen wordt genoemd. Bij het malen wordt het erts vermalen en vervolgens worden chemicaliën gebruikt om het uranium uit het erts op te lossen.

Stap 4:Verfijnen

Het uranium dat uit het erts wordt gewonnen, is niet zuiver. Het moet worden verfijnd om onzuiverheden te verwijderen. Dit gebeurt via een proces dat raffinage wordt genoemd. Bij raffinage wordt het uranium tot een hoge temperatuur verwarmd en vervolgens langzaam afgekoeld. Dit proces verwijdert onzuiverheden en produceert zuiver uraniummetaal.

Stap 5:Conversie

Zuiver uraniummetaal is niet geschikt voor gebruik in kernreactoren. Het moet worden omgezet in een vorm die in reactoren kan worden gebruikt. Dit gebeurt via een proces dat conversie wordt genoemd. Conversie omvat het laten reageren van uraniummetaal met fluorgas om uraniumhexafluoride (UF6) te produceren.

Stap 6:Verrijking

Uraniumhexafluoride wordt verrijkt door een proces dat verrijking wordt genoemd. Bij verrijking wordt de uranium-235-isotoop gescheiden van de uranium-238-isotoop. Uranium-235 is de isotoop die wordt gebruikt in kernreactoren.

Stap 7:Brandstofproductie

Verrijkt uraniumhexafluoride wordt gebruikt om kernbrandstof te vervaardigen. Kernbrandstof wordt gemaakt door uraniumhexafluoride om te zetten in uraniumdioxide (UO2) en het UO2 vervolgens tot pellets te persen. De pellets worden vervolgens in brandstofstaven geladen, die vervolgens tot brandstofassemblages worden samengevoegd.

Stap 8:Opwekking van kernenergie

Kernbrandstof wordt gebruikt om elektriciteit op te wekken in kernreactoren. Kernreactoren werken door uraniumatomen te splitsen, waarbij energie vrijkomt in de vorm van warmte. De warmte wordt gebruikt om water te koken, waardoor stoom ontstaat. De stoom wordt vervolgens gebruikt om turbines aan te drijven, die elektriciteit opwekken.