كيف يتم استخلاص اليورانيوم هو جوهر مناقشتنا اليوم، إذا كنت مهتمًا بالعلوم، فإننا نخبرك أن اليورانيوم (بالإنجليزية: اليورانيوم) عنصر كيميائي مشع وهو سام في نفس الوقت.
لونه أبيض يميل نحو الفضة ويعتبر معدن ثقيل برقم ذري 92 وهنا سنتعرف على كيفية استخراجه، فاتبع المقال معنا على.
كيف يتم استخراج اليورانيوم؟
يعتبر اليورانيوم من العناصر المشعة التي شغلت العلماء، فهو عنصر كبير وخطير. هنا بعض المعلومات عنها
- ينتمي اليورانيوم إلى سلسلة الأكتينيدات التي تتضمن عناصر ذات عدد ذري (90-103).
- اليورانيوم من بين 48 عنصرًا وفيرًا في العالم.
- اليورانيوم أكثر وفرة من الفضة بأربعين مرة.
- تقدر الثقل النوعي لليورانيوم في القشرة الأرضية بحوالي (2 × 10-3٪).
- لا يوجد اليورانيوم حرًا في الطبيعة، ولكنه موجود في المعادن.
تعدين اليورانيوم في حفرة مكشوفة
يعد التعدين المكشوف إحدى الطرق التقليدية لتعدين اليورانيوم للأسباب التالية:
- إذا تم العثور على خام اليورانيوم بالقرب من سطح الأرض وعلى عمق أقل من 400 قدم، أي ما يعادل 121.92 مترًا، حيث يصبح تركيزه هنا في الخام أقل من 0.5٪، فيمكن تعدينه.
- يتم ذلك عن طريق إزالة مخلفات التربة والصخور من الركاز، وهذا هو المكان الذي تنكشف فيه الصخور الصلبة.
- بعد ذلك يتم حفر حفرة للوصول إلى اليورانيوم.
- يُستخرج اليورانيوم في جدران حفرة، في طبقات أفقية تسمى المدرجات، وهذا يمنعها من الانهيار.
- يتم حفر الحفر في الصخور ويتم وضع المتفجرات فيها لتفكيك الصخور الضخمة التي تحمل الخام.
- يجب نقل الصخور المكسورة والمكسرة إلى السطح باستخدام شاحنات كبيرة قادرة على نقل 200 طن من المواد دفعة واحدة.
أنظر أيضا: ما هو تخصيب اليورانيوم ومراحله وتقنياته المهمة؟
التعدين الجوفي لاستخراج اليورانيوم
يستخدم التعدين تحت الأرض إذا تم العثور على اليورانيوم في طبقات عميقة جدًا حيث:
- يتم الحصول على تركيزات أعلى من ذلك.
- لا يمكن الحصول على تركيز اليورانيوم هذا من المناجم المفتوحة.
- يتم حفر الخام ثم تفجيره لاستخراج الحطام.
- يتم نقل المخلفات المستخرجة إلى السطح.
ماذا يحدث بعد عملية التعدين؟
سواء كان التعدين حفرة مفتوحة أو تحت الأرض، يحدث ما يلي:
- طحن الخام إلى مسحوق ناعم في مطحنة اليورانيوم.
- يتم معالجته بحمض قوي.
- تساعد هذه المعالجة في فصل حوالي 90٪ من اليورانيوم عن الصخور المحيطة.
- هنا نصل إلى مرحلة التجفيف حيث يجف ونحصل على مسحوق بني مصفر يسمى الكعكة الصفراء.
- يحتوي هذا المسحوق على 80٪ يورانيوم.
كيف يتم استخلاص اليورانيوم بالطرق الكيميائية؟
تسمى الطريقة الكيميائية لاستخراج اليورانيوم بعملية الترشيح الداخلي، حيث:
- تختلف هذه الطريقة عن الطرق التقليدية المستخدمة في استخراج اليورانيوم، حيث تتم عملية كيميائية في قشرة الأرض في موقع التعدين لفصلها عن الصخور المحيطة بها.
- يتم حفر ثقوب في رواسب خام اليورانيوم.
- بعد ذلك يتم حقن محلول كيميائي يكسر الروابط بين اليورانيوم والصخور ويربط ذراته.
- بعد الانتهاء من عملية الحقن، يتم ضخ المحلول الكيميائي المحمل به إلى السطح من خلال ثقب آخر.
كيف يتم استخلاص اليورانيوم من الفوسفات؟
قد لا تكون هذه المعلومات معروفة للكثيرين وهي القدرة على استخلاص عنصر اليورانيوم من الفوسفات عن طريق:
- أولاً، يتم سحق خام اليورانيوم إلى قطع صغيرة.
- تتجمع هذه القطع معًا بطريقة تسمى الطفو.
- بهذه الطريقة يتم استخدام حمض الفوليك، وتتم عملية التحميض في الهواء حتى يتحول إلى أكاسيد.
ما هو اليورانيوم المخصب؟
بالطبع، كثيرا ما نسمع مصطلح اليورانيوم المخصب، وهو مرتبط في أذهاننا بإنتاج وإعداد أسلحة نووية خطيرة. دعنا نعرف معنى هذا المصطلح على النحو التالي.
- التخصيب هو عملية يتم فيها فصل اليورانيوم 238 واليورانيوم 23.
- تتم هذه العملية عن طريق الطرد المركزي لغاز اليورانيوم.
- هنا يتم تشغيل أسطوانة دوارة (نابذة) تدور بسرعة عالية بواسطة دافع يحركه محرك غاز (سادس فلوريد اليورانيوم).
إقرأ أيضاً: ماذا يعني تخصيب اليورانيوم؟
ما هو اليورانيوم المخصب المستخدم؟
يستخدم اليورانيوم المخصب في مجالين هما:
- القطاع العسكري، حيث يستخدم 20٪ إلى 90٪ من اليورانيوم المخصب في إنتاج أسلحة نووية كالرؤوس الحربية والقنابل النووية.
- كما يستخدم اليورانيوم المخصب في المجال السلمي، حيث يستخدم اليورانيوم المخصب -235، الذي ينشطر بنسبة 3٪ إلى 5٪، في إنتاج وقود المفاعلات النووية الذي ينتج الطاقة.
خصائص وخصائص اليورانيوم
فيما يلي بعض خصائص وخصائص اليورانيوم.
- في الظروف العادية، يعتبر اليورانيوم معدنًا فضيًا صلبًا، ولكنه قابل للتطويع (بمعنى أنه مرن).
- إنه مكون قابل للسحب (بمعنى أنه يمكن تمديده بسلك طويل).
- اليورانيوم معدن كثيف جدًا وثقيل.
- يعتبر عنصرًا مشعًا ويتفاعل مع معظم العناصر غير المعدنية.
- (اليورانيوم 235) هو النظير الانشطاري الوحيد الذي يمكن استخراجه من الطبيعة.
- نعني بالانشطار هنا أنه يمكن أن يسبب تفاعلًا متسلسلًا للانشطار النووي).
- هذه الخاصية مهمة جدا في المفاعلات النووية والمتفجرات النووية.
مشاهدة هنا. ماذا يعني تخصيب اليورانيوم؟
وكان هذا هو الجواب على سؤالنا حول كيفية استخراج اليورانيوم، وعرفنا معًا الطرق المختلفة التي يستخدمها العلماء لاستخراجها، سواء كانت تقليدية أو طرق كيميائية.
وبالطبع يتم التعامل مع اليورانيوم بحذر شديد، لأنه من أخطر العناصر في الطبيعة.