Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Uranium Hoe mijnbouw 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 bodem- en watermonsters om te zoeken naar uraniumrijke gebieden.

* Geofysische verkenning: Hierbij worden instrumenten gebruikt om de fysieke eigenschappen van de grond te meten, zoals de dichtheid en radioactiviteit.

* Geologische kartering: Dit omvat het maken van een kaart van de rotsformaties in een gebied om potentiële uraniumhoudende structuren te identificeren.

Stap 2:Mijnbouw

Zodra een uraniumafzetting is geïdentificeerd, kan deze op verschillende manieren worden gewonnen, waaronder:

* Open mijnbouw: Hierbij wordt een grote open put in de grond gegraven om het uraniumerts bloot te leggen.

* Ondergrondse mijnbouw: Hierbij wordt een tunnel of schacht in de grond gegraven om toegang te krijgen tot het uraniumerts.

* In situ uitloging: Hierbij wordt een chemische oplossing in de grond geïnjecteerd om het uraniumerts op te lossen, dat vervolgens naar de oppervlakte wordt gepompt.

Stap 3:Verwerking

Nadat het uraniumerts is gewonnen, moet het worden verwerkt om het uranium te extraheren. Dit gebeurt met behulp van verschillende methoden, waaronder:

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

* Uitloging: Het uranium wordt opgelost in een chemische oplossing.

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

* Neerslag: Het uranium wordt als vaste stof uit de oplossing neergeslagen.

Stap 4:Verfijnen

Het uraniumneerslag wordt vervolgens geraffineerd om uraniummetaal te produceren. Dit gebeurt met behulp van verschillende methoden, waaronder:

* Hydrofluorering: Het uraniumneerslag wordt gereageerd met waterstoffluoridegas om uraniumhexafluoride (UF6) te vormen.

* Reductie: Het uraniumhexafluoride wordt gereageerd met een reductiemiddel, zoals magnesium, om uraniummetaal te produceren.

Stap 5:Verrijking

Het uraniummetaal wordt vervolgens verrijkt om de concentratie van de uranium-235-isotoop te verhogen. Dit gebeurt met behulp van een proces dat gascentrifugeverrijking wordt genoemd. Bij gascentrifugeverrijking wordt het uraniumhexafluoridegas met hoge snelheid in een centrifuge rondgedraaid. De uranium-235-isotoop is iets zwaarder dan de uranium-238-isotoop, waardoor deze zich aan de buitenrand van de centrifuge zal concentreren.

Stap 6:Brandstofproductie

Het verrijkte uranium wordt vervolgens gebruikt om brandstof voor kernreactoren te vervaardigen. Kernbrandstof bestaat uit uraniumpellets die in splijtstofstaven op elkaar zijn gestapeld. De splijtstofstaven worden vervolgens samengevoegd tot splijtstofassemblages, die in de reactor worden geladen.

Stap 7:Kernenergie

De kernreactor gebruikt de uraniumbrandstof om warmte te produceren. De warmte wordt vervolgens gebruikt om stoom op te wekken, die een turbine aandrijft om elektriciteit op te wekken.