يُعتبر اليورانيوم من المعادن الثقيلة المنتشرة بشكل طبيعي في القشرة الأرضية، حيث يوجد بتركيز منخفض في التربة والصخور. يُعد هذا المعدن من العناصر المشعة التي تُستخدم في مجال الطاقة النووية، لما يتمتع به من سهولة في الاستخدام وتوافر. يُصنف اليورانيوم في المرتبة الثانية من حيث الوزن بين العناصر. في هذا المقال، سنستعرض لكم أماكن تواجد اليورانيوم واستخداماته.
طرق استخراج اليورانيوم
لقد شهدت تقنيات استخراج اليورانيوم تطورًا ملحوظًا، حيث انتقلت من الطرق التقليدية إلى الطرق الكيميائية الحديثة. سنقوم هنا بطرح مراحل تطور استخراج اليورانيوم، بدءًا من الأساليب التقليدية ووصولًا إلى الطرق الكيميائية.
أولًا: استخراج اليورانيوم باستخدام الطرق التقليدية
تعرف عملية استخراج اليورانيوم على أنها عملية تعدين، حيث يتم استخراج اليورانيوم الخام ومعالجته لاستخدامه في محطات الطاقة النووية التي تعمل على توليد الحرارة، تسخين المياه، وإنتاج البخار. فيما يلي، نستعرض أهم الطرق التقليدية المستخدمة في استخراج اليورانيوم:
1- التعدين بالحفر المكشوفة
تُستخدم هذه الطريقة عندما يكون اليورانيوم الخام قريبًا من سطح الأرض وبعمق أقل من 400 قدم. تأتي خطوات عملية التعدين كالتالي:
- إزالة طبقات التربة والنفايات الصخرية التي تغطي اليورانيوم الخام لاكتشاف الصخور الصلبة ثم الحفر حولها للوصول إليها.
- البحث عن اليورانيوم في جدار الحفرة عبر سلسلة من الطبقات الأفقية لتفادي الانهيار، وتسمى هذه الأجزاء بالمصاطب.
- عمل ثقوب في الصخور وإدخال المتفجرات لتفكيك الكتل الصخرية الضخمة الحاملة لليورانيوم.
- نقل الصخور المكسرة إلى سطح الأرض باستخدام شاحنات كبيرة قادرة على حمل 200 طن من المواد في كل رحلة.
2- التعدين تحت الأرض
تُستخدم هذه الطريقة في حال وجود اليورانيوم في طبقات عميقة تحت الأرض، حيث تتيح الحصول على تراكيز أعلى من اليورانيوم لا يمكن استخراجها من المناجم السطحية. تتم هذه العملية عبر حفر خام اليورانيوم وتفجيره للحصول على حطام، والذي يُنقل بدوره إلى السطح.
بعد استخراج اليورانيوم
بعد الانتهاء من عملية استخراج اليورانيوم بالطرق المكشوفة أو التعدين تحت الأرض، يتم طحن اليورانيوم الخام وتحويله إلى مسحوق ناعم. يتبع ذلك معالجته بالحمض لفحص الصخور المحيطة، ثم يجفف للحصول على مسحوق بني مصفر يُعرف بالكعكة الصفراء، والتي تحتوي على نسبة عالية من اليورانيوم.
ثانيًا: استخراج اليورانيوم بالطريقة الكيميائية
تختلف هذه الطريقة بشكل كبير عن الطريقة التقليدية، حيث يتم إجراء عملية كيميائية لفصل اليورانيوم عن الصخور المحيطة به في موقع تواجده. يتم حفر ثقوب في الأماكن التي تحتوي على رواسب اليورانيوم في الصخور.
بعد ذلك، يتم حقن محلول كيميائي يعمل على فصل روابط اليورانيوم عن الصخرة، حيث يتم دمج ذراته. وعند انتهاء عملية الحقن، يتم سكب المحلول الكيميائي إلى السطح من خلال ثقوب أخرى.
أماكن تواجد اليورانيوم في الطبيعة
اليورانيوم هو عنصر مشع موجود في الطبيعة، وقد اكتُشف في وقت متأخر نسبيًا. يعتبر اليورانيوم من أكثر العناصر شهرة في القشرة الأرضية، على الرغم من اعتقاد البعض أنه عنصر نادر جدًا. يتواجد اليورانيوم بكميات صغيرة جدًا في الصخور والتربة والماء وحتى في الكائنات الحية، لكن توجد تركيزات أكبر في المحيطات.
يستخدم اليورانيوم كوسيلة للوقاية من الإشعاعات نظرًا لكثافته وسماكته، مما يجعله مفيدًا في صناعة المعدات الطبية وأجهزة الطائرات لحماية الأجهزة من الإشعاع. بالإضافة إلى ذلك، يُستخدم في إنتاج الطاقة الكهربائية وصناعة الأسلحة النووية عبر تخصيبه وإضافته إلى عناصر كيميائية وطبيعية أخرى.
