Πώς λειτουργεί η εξόρυξη ουρανίου
Το ουράνιο βρίσκεται σε πολλούς διαφορετικούς τύπους πετρωμάτων, αλλά οι σημαντικότερες αποθέσεις βρίσκονται σε ιζηματογενείς βράχους, όπως ο ψαμμίτης και ο ασβεστόλιθος. Η εξερεύνηση του ουρανίου περιλαμβάνει τη χρήση ποικίλων τεχνικών, συμπεριλαμβανομένης της γεωλογικής χαρτογράφησης, των εναέριων ερευνών και της διάτρησης, για τον εντοπισμό περιοχών με πιθανές καταθέσεις ουρανίου.
Βήμα 2:Εξαγόμενο ουράνιο από ορυκτό
Μόλις εντοπιστεί μια κατάθεση ουρανίου, το επόμενο βήμα είναι να εξαγάγετε το ουράνιο από το μετάλλευμα. Αυτό γίνεται συνήθως μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται εξόρυξη ανοικτού pit ή in situ έκπλυση. Στην εξόρυξη ανοικτού pit, το μετάλλευμα ανασκάπτεται από το έδαφος χρησιμοποιώντας μεγάλα μηχανήματα, όπως φορτηγά και φτυάρια. Η επί τόπου έκπλυση περιλαμβάνει την έγχυση ενός χημικού διαλύματος στο σώμα του μεταλλεύματος για να διαλύσει το ουράνιο, το οποίο στη συνέχεια αντλείται στην επιφάνεια.
Βήμα 3:Διαδικασία ουρανίου μετάλλου
Το μεταλλεύμα ουρανίου που εξάγεται από το έδαφος πρέπει να υποβληθεί σε επεξεργασία προτού να μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία πυρηνικής ενέργειας. Τα βήματα επεξεργασίας συνήθως περιλαμβάνουν τη σύνθλιψη του μεταλλεύματος, το λείανσμα σε μια λεπτή σκόνη και στη συνέχεια την έκπλυση με οξύ για να διαλύσει το ουράνιο. Το προκύπτον διάλυμα στη συνέχεια καθαρίζεται και συγκεντρώνεται χρησιμοποιώντας μια ποικιλία τεχνικών, όπως η κατακρήμνιση, η ανταλλαγή ιόντων και η εξαγωγή διαλύτη.
Βήμα 4:Εμπλουτισμός ουρανίου
Το ουράνιο που εξάγεται από το μετάλλευμα έχει τη μορφή μίγματος ισότοπων, συμπεριλαμβανομένων των U-235 και U-238. Το U-235 είναι το σχάσσιο ισότοπο του ουρανίου, πράγμα που σημαίνει ότι μπορεί να χωριστεί από νετρόνια για την παραγωγή ενέργειας. Ωστόσο, το U-238 δεν είναι σχάσιμο, οπότε πρέπει να εμπλουτιστεί προκειμένου να αυξηθεί η συγκέντρωση του U-235. Ο εμπλουτισμός είναι μια πολύπλοκη διαδικασία που περιλαμβάνει τη χρήση φυγοκεντρικών ή λέιζερ για τον διαχωρισμό του U-235 από το U-238.
Βήμα 5:Κατασκευή καυσίμου ουρανίου
Το εμπλουτισμένο ουράνιο στη συνέχεια κατασκευάζεται σε ράβδους καυσίμου, οι οποίες χρησιμοποιούνται για τους πυρηνικούς αντιδραστήρες. Οι ράβδοι καυσίμου κατασκευάζονται συνήθως πατώντας το ουράνιο σε σφαιρίδια και στη συνέχεια σφραγίζοντας τα σφαιρίδια σε μεταλλική επένδυση.
Βήμα 6:Χρησιμοποιήστε καύσιμο ουρανίου για να δημιουργήσετε πυρηνική ενέργεια
Οι ράβδους καυσίμου φορτώνονται στον πυρηνικό αντιδραστήρα, όπου χρησιμοποιούνται για την παραγωγή θερμότητας. Η θερμότητα στη συνέχεια μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται παραγωγή ατμού. Ο ατμός οδηγεί έναν στρόβιλο, ο οποίος παράγει ηλεκτρική ενέργεια.
