Uranyum çoğu kayaçta milyonda 2 ila 4 parça konsantrasyonlarında ortaya çıkar ve Dünya kabuğunda kalay, tungsten ve molibden kadar yaygındır. Uranyum deniz suyunda bulunur ve okyanuslardan geri kazanılabilir.
Uranyum, 1789 yılında Alman kimyager Martin Klaproth tarafından pitchblende adlı mineralde keşfedildi. Sekiz yıl önce keşfedilen Uranüs gezegeninin ismini almıştır.
Görünüşe göre Uranyum yaklaşık 6.6 milyar yıl önce süpernovalarda kuruldu. Güneş sisteminde yaygın olmamakla birlikte, günümüzde yavaş radyoaktif bozunma, dünyadaki ana ısı kaynağını sağlar ve konveksiyona ve karasal kaymaya neden olur.
Yüksek uranyum yoğunluğu, yatların omurgasında ve uçak kontrol yüzeyleri için olduğu kadar radyasyon kalkanı için de kullanım alanı bulduğu anlamına gelir.
Uranyum Atomu
Çekirdeklerinin artan kütlelerine göre düzenlenmiş bir ölçekte uranyum, doğal olarak meydana gelen elementlerin en ağırlarından biridir (Hidrojen en hafif olanıdır).Diğer elementler gibi, uranyum da 'izotop' olarak bilinen birkaç farklı formda ortaya çıkar. Bu izotoplar, çekirdekteki yüklenmemiş parçacıkların (nötronlar) sayısında birbirlerinden farklıdır. Yerkabuğunda bulunan doğal uranyum, büyük ölçüde iki izotoptan oluşan bir karışımdır: uranyum-238 (U-238),% 99,3 ve uranyum-235 (U-235) yaklaşık% 0,7'dir.
U-235 izotopu önemlidir, çünkü belirli koşullar altında kolayca ayrılabilir ve çok fazla enerji verir. Bu nedenle “bölünmez” olduğu söylenir ve “nükleer fisyon” ifadesi kullanılır.
Bu arada, tüm radyoaktif izotoplar gibi, çürürler. U-238 çok yavaş bir şekilde çürür, yarı ömrü Dünya'nın yaşıyla aynıdır (4500 milyon yıl). Bu, ancak kayalarda ve kumdaki diğer birçok izotoptan daha az radyoaktif olduğu anlamına gelir. Yine de çürüme ısısı olarak 0,1 watt / ton üretir ve bu, Dünya'nın çekirdeğini ısıtmak için yeterlidir. U-235 biraz daha hızlı bozulur.
Uranyum atomundan enerji
U-235 atomunun çekirdeği 92 proton ve 143 nötron içerir (92 + 143 = 235). Bir U-235 atomunun çekirdeği hareketli bir nötronu yakaladığında, ikiye bölünür (fisyon) ve ısı şeklinde bir miktar enerji açığa çıkarır, ayrıca iki veya üç ilave nötron atılır.
Bu kovulan nötronların yeteri kadarı, diğer U-235 atomlarının çekirdeğinin ayrılmasına neden olursa, başka nötronlar serbest bırakılırsa, bir fisyon "zincir reaksiyonu" elde edilebilir. Bu tekrar tekrar, milyonlarca kez meydana geldiğinde, nispeten küçük bir miktardaki uranyumdan çok büyük miktarda bir ısı üretilir.
Bu bir nükleer reaktörde meydana gelen "yanma" uranyumunun etkisidir. Isı, elektrik üretmek için buhar yapmak için kullanılır.
Nükleer enerjiyi kim kullanıyor?
Dünya elektriğinin yaklaşık% 11'i nükleer reaktörlerde uranyumdan üretilmektedir. Bu, 1960 yılında dünyadaki tüm elektrik kaynaklarından olduğu gibi, her yıl 2500 milyar kWh'nin üzerindedir.
31 ülkede faaliyet gösteren yaklaşık 390.000 megawatt (MWe) toplam üretim kapasitesine sahip 440 nükleer reaktörden geliyor. 60'tan fazla reaktör yapım aşamasındadır ve 160 tane daha planlanmaktadır.
Belçika, Bulgaristan, Çek Cumhuriyeti, Finlandiya, Fransa, Macaristan, Güney Kore, Slovakya, Slovenya, İsveç, İsviçre ve Ukrayna, elektriğinin% 30'unu veya daha fazlasını nükleer reaktörlerden almaktadır. ABD, elektriğinin% 20'sini sağlayan yaklaşık yüz reaktör çalışıyor. Fransa elektriğinin dörtte üçünü uranyumdan alıyor.
Dünyanın temiz bir şekilde oluşturduğu elektriğin nükleer enerjiden faydalandığı 60 yılın üzerinde, 17.000 reaktör işletme tecrübesi yaşandı.
Uranyum rezerveleri
Uranyum birçok kayalarda ve hatta deniz suyunda yaygındır. Bununla birlikte, diğer metaller gibi, ekonomik olarak geri kazanılabilir olması için nadiren yeterince konsantre olur. Nerede, bir cevherden bahsediyoruz. Cevherin tanımlanmasında, madencilik maliyeti ve metalin piyasa fiyatı hakkında varsayımlarda bulunulur. Uranyum rezervleri bu nedenle belirli bir maliyete geri kazanılabilir ton olarak hesaplanır.
Avustralya’nın bilinen kaynakları 130 milyon ABD Doları / kg U’ya (şu anda piyasadaki “spot” fiyatın üstünde) geri kazanılabilir 1,6 milyon ton uranyumun üzerinde bulunan Kazakistan’ın 700.000 ton uranyum ve Kanada’nın ve Rusya’nın 500.000 ton’un üzerinde olduğu tahmin edilmektedir. Avustralya'nın bu kategorideki kaynakları dünya toplamının% 29'u, Kazakistan'ın% 13'ü, Kanada ve Rusya'nın her biri% 9'dur.
Bazı ülkelerde kayda değer uranyum kaynakları var. İlk dörtten ayrı olarak, hepsi sırayla% 2 veya daha fazla olan Güney Afrika, Nijer, Brezilya, Çin, Namibya, Moğolistan, Özbekistan ve Ukrayna. Diğer ülkelerde, gerektiğinde mayınlı olabilecek daha küçük yataklar var.
Kazakistan dünyanın en iyi uranyum üreticisi, ardından Kanada ve ardından dünya pazarlarına ana uranyum tedarikçileri olarak Avustralya, şimdi yılda 60.000 tU'dan fazla.
Uranyum, yalnızca Nükleer Yayılma Önleme Anlaşmasının (NPT) imza sahibi olan ve uluslararası denetlemenin yalnızca barışçıl amaçlı kullanıldığını doğrulamasına izin veren ülkelere satılmaktadır.
Askeri yakıt kaynakları
Hem uranyum hem de plütonyum, elektrik ve radyoizotop yapmak için önemli hale gelmeden önce bomba yapmak için kullanıldı. Bombalar için uranyum ve plütonyum türü bir nükleer santraldekinden farklı. Bomba sınıfı uranyum oldukça zengindir (% 5 yerine>% 90 U-235); bomba sınıfı plütonyum oldukça saf Pu-239'dur (reaktör sınıfında yaklaşık% 60 yerine>% 90) ve özel reaktörlerde üretilir.
1990'lardan bu yana silahsızlanma nedeniyle elektrik üretimi için pek çok askeri uranyum mevcut hale geldi. Askeri uranyum, enerji üretiminde kullanılmadan önce, bitmiş uranyum (çoğunlukla U-238) ile zenginleştirme işleminden yaklaşık 25: 1 oranında seyreltilir. Yirmi yıldan fazla 2013 yılına kadar, ABD elektriğinin onda biri Rus silahlarının uranyumundan üretildi. Askeri plütonyum da benzer şekilde kullanılmaya başlamış, tükenmiş uranyum ile karıştırılmıştır.
İlişkili Konular
Toryum Nedir? Hangi Alanlarda Kullanılır?
Altın Nedir? Hangi Alanlarda Kullanılır?
Yorumlar
Yorum Gönder