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首页 > 铀资源科普 > 铀概述

?  自然铀是生产浓缩铀的质料,也可用于生产钚。石墨水堆和石墨气冷堆用的自然铀燃料是加有少量合金元素的金属铀,重水堆用的自然铀燃料是二氧化铀陶瓷体

?  原子序数为92,原子量为238,是自然界中能够找到的最重元素。

 

同位素组成

铀的自然同位素组成为:

?  238u:自然品貌99.275%,原子量238.0508,半衰期4.51X109a

?  235U:自然品貌0.720%,原子量235.0439,半衰期7.00X108a

?  234U:自然品貌0.005%,原子量234.0409,半衰期2.47X105a

轻水堆核电站所需要的铀-235品貌约莫在3%~5%,核武器所需要的铀-235品貌要抵达90%以上。品貌这个看法是指某一同位素在这个元素的比例。铀-235的品貌为3%就是指每100个铀原子核中有3个原子核是铀-235。凭证铀浓度的差别,国际原子能机构将铀分为微浓缩(0.9%~2%)、低浓缩铀(2%~20%)和高浓缩铀(20%以上)。在高浓缩铀中,铀-235品貌凌驾85%的被称为武器级浓缩铀,可以直接用于制造核武器。  

铀元素漫衍

自然铀在地壳中漫衍普遍,地壳中铀的平均含量约为百万分之2.5,即平均每吨地壳物质中约含2.5克铀,这比钨、汞、金、银等元素的含量还高。铀在种种岩石中的含量很不匀称。例如在花岗岩中的含量就要高些,平均每吨含3.5克铀。在地壳的第一层(距地表 20 km)内含铀近1.3×10^14 吨。依此推算,一立方公里的花岗岩就会含有约一万吨铀。海水中铀的浓度相当低,每吨海水平均只含3.3毫克铀,但由于海水总量极大(海水中总含铀量可达 4.5×10^9 ),且从水中提取有其利便之处,以是不少国家,特殊是那些缺少铀矿资源的国家,正在探索海水提铀的要领。

?  在自然界中有三种同位素保存,半衰期(数亿年~数十亿年),地球上238U(99.284%)。

?  其化学性子生动,易与大大都非金属元素爆发反应。

铀矿物

?   放射性衰变:铀的原子核属不稳固原子核,铀矿的化学因素是不恒定的。

?   类质同像:由于U4+的粒子半径与Th4+REE3+的相近,以是一些U4+矿物中常含有钍和稀土元素的类质同像混入物,或以类质同像形势保存于其它矿物晶格中。

?   发光性:铀矿物在外来能量(如紫外线)引发下能够发射可见光,这种发光性是六价铀矿物的特征,而四价铀不具备发光性。

?   铀的价态:在矿物中以+4+6两种价态保存,无论在晶体化学性子上,照旧在地球化学性子上,它们都有很大的差别。

?   颜色:四价铀矿物的颜色多为玄色、褐玄色或暗褐色。六价铀矿物主要为黄色、黄绿色、绿色等。

绿铀矿                 铜铀云母

泉源:中国核学会。

已知的铀矿物有200多种,但具有工业开采价值的铀矿只有10余种,其中最主要的有:

?  晶质铀矿(Uraninite

?  沥青铀矿(Pitchblende

?  钛铀矿(Brannerite

?  钙铀云母(Autunite

?  钒钾铀矿(Carnotite

?  钒钙铀矿(Tyuyamunite

铀矿物的成因

主要包括:

?  内生作用(如岩浆作用、伟晶作用、热液作用等)

?  表生作用(如后生淋积作用、风化作用等)

总体而言,四价铀矿物主要是内生作用的产品,六价铀矿物绝大部分是表生作用的产品。

铀的放射性

铀是放射性核质料,能够放射出α、β、γ三种射线,少量的辐射,对人体不会造成危害。可是,当放射性物质浓集到一定水平,其放射性剂量会大幅度提升,对人体造成危害。

 

无处不在的辐射:我们吃的食物、住的衡宇、天空大地、山水草木,甚至人体都保存放射性。≤250mSv/a,不会对人体造成危险。

 

高原

3.00msv/a

蔬菜

0.20msv/a

矿泉水

0.25msv/a

砖房

0.75msv/a

ct

0.02msv/a

飞机

0.03msv/a

土壤

0.15msv/a

核电站

0.01msv/a

 

铀矿床分类

国际原子能机构(2013 年)将 天下铀矿床划分为7 大工业类型, 种种型占天下资源量的估算百分比划分为: 





其中浸染性铀矿主要漫衍在澳大利亚及非洲,不整合面型铀矿主要漫衍在加拿大阿萨巴斯卡盆地,砂岩型铀矿主要漫衍在中亚。


全球主要国家铀资源漫衍

泉源: OECD NEA & IAEA, Uranium 2016: Resources, Production and Demand ('Red Book').


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