كيف يتم استخراج اليورانيوم وأين يوجد اليورانيوم؟ وسنذكر أيضًا أضرار اليورانيوم، وسنتحدث أيضًا عن استخدامات اليورانيوم. كل هذا من خلال مقالتنا. تابع معنا.
كيف يتم استخراج اليورانيوم؟
ويتم العمل على سحق واستخلاص معدن اليورانيوم الخام على شكل قطع صغيرة، وتجميعها بطريقة التعويم باستخدام حمض الفوليك.
تتم عملية التحميص في الهواء، وتتحول إلى أكاسيد.
– تصفية خليط حامض الكبريتيك وبرمنجنات البوتاسيوم والتأكد من أكسدة اليورانيوم الموجود في المعدن الخام، وذلك بتنقيته وترسيبه باستخدام وإضافة هيدروكسيد الصوديوم، بحيث يتحول إلى تركيبة كيميائية غير قابلة للذوبان (Na2U2O7) تسمى (Na2U2O7). الكعكة الصفراء) والتي تحتوي على ثاني أكسيد اليورانيوم ونسبته 70%.
– يضاف حمض النيتريك لتحويله إلى نترات الصوديوم UO2(NO3)2 (H2O)n، ويمرر عبر بخار الفلور.
– يتم تحويل أكسيد اليورانيوم إلى غاز سداسي فلوريد اليورانيوم (UF4).
تبدأ عملية فصل اليورانيوم-238 واليورانيوم-235 بجهاز الطرد المركزي، الذي يتكون من غلاف أسطواني مفرغ من الهواء، وتتم مرحلة الدوران داخل الأسطوانة ما بين 50 – 70 ألف دورة في الدقيقة، باستخدام عنصر الكالسيوم، و ويتم استخراج نظائر اليورانيوم الأخرى بنفس الطريقة.
– تتم معالجة اليورانيوم الخام بإضافة أحد الأحماض التالية (حمض الكبريتيك، أو حمض النتريك، أو محلول كربونات الصوديوم) لإجراء عملية الفصل، وترسيبه وتحويله إلى محلول قلوي (pH).
– يترسب اليورانيوم على شكل ثنائي يورانات الأمونيوم أو ماء اليورانيل.
الراسب عبارة عن خليط من أكاسيد اليورانيوم يتم تحويله إلى مركبات مثل (UF4, UO2, U3O8) للحصول على معدن اليورانيوم.
وللحصول على مركب خالي من الشوائب، يستخدم محلول النيتروجين لفصل واستخلاص اليورانيوم، على شكل بلورات نترات اليورانيل التي تتحول إلى أكسيد (UO2) بالتسخين.
– وفي الخطوة الأخيرة لإنتاج اليورانيوم يتم معالجته بفلوريد الهيدروجين وهو جاف وساخن، بحيث يتحول إلى أكسيد (UF4).
أين يوجد اليورانيوم؟
يعد اليورانيوم واحدًا من أكثر 50 عنصرًا وفرة في القشرة الأرضية. يمكن العثور عليه في آثار صغيرة جدًا في معظم الصخور ويوجد أيضًا في مياه المحيطات. ويوجد في القشرة الأرضية في معادن مثل اليورانينيت والكارنوتيت والتوربورنيت.
أضرار اليورانيوم
1- أضرار اليورانيوم على الإنسان:
– إضعاف وظائف الكلى:
ويؤدي اليورانيوم الضار إلى إضعاف وظائف الكلى عن طريق التسبب في تلف خلايا الكلى، كما أن تناول كمية كبيرة من اليورانيوم المستنفد على مدى فترة طويلة من الزمن يمكن أن يؤدي إلى فشل كلوي حاد والوفاة.
– الإصابة بالسرطان:
وقد أثبتت الدراسات العلمية أن التعرض لليورانيوم قد يزيد من خطر إصابة الأفراد بسرطان الرئة والعظام، بالإضافة إلى أمراض الجهاز التنفسي غير الخبيثة، واضطرابات الجلد، والاضطرابات العصبية، وتلف الكروموسومات، والعيوب الخلقية.
– أضرار الجهاز البولي :
يؤدي اليورانيوم إلى مستويات مرتفعة من إفراز البروتين، وتكوين بلورات بولية، وإدرار البول.
– تلف الدماغ:
قد يقلل اليورانيوم الموجود في الدماغ من الأداء في الاختبارات المعرفية العصبية، ويضعف الإدراك، ويسبب سرطان الدماغ على المدى الطويل.
– آثار ضارة على المرأة الحامل:
تتعرض النساء الحوامل لمناجم اليورانيوم لإنجاب أطفال مصابين بالضمور الأنبوبي البؤري، مما يعيق النمو ويؤدي إلى العديد من المشاكل الصحية الخطيرة الأخرى.
إصابة الجهاز التنفسي:
يؤدي التعرض لليورانيوم إلى احتقان الأنف الشديد والنزيف، وآفات الرئة، والتليف، والتورم، وسرطان الرئة.
– إصابة الكبد:
قد يؤثر اليورانيوم على الكبد ووظائفه، حيث يؤدي إلى تحلل أنسجته، وقد يصاب بعض الأشخاص بسرطان الكبد.
– أضرار على الجلد:
يؤثر اليورانيوم على الجلد، حيث أثبتت الدراسات الطبية تورم خلايا الجلد المفرزة، كما يتسبب اليورانيوم في تلف بصيلات الشعر والغدد الدهنية.
– إصابة الجهاز المناعي:
ويؤثر اليورانيوم على الجهاز المناعي ويؤدي إلى التهابات مزمنة وطفح جلدي والتهابات الأذن وكذلك التهابات العين والشعر وفقدان الوزن والسعال.
– إصابة القلب:
يؤثر اليورانيوم على القلب والأوعية الدموية، مما يؤدي إلى التهاب عضلة القلب الناتج عن تناول اليورانيوم، وربما يؤدي إلى توقف القلب بعد 6 أشهر من تناول اليورانيوم.
2- الآثار الضارة لليورانيوم على البيئة:
– اليورانيوم مادة مشعة شديدة التفاعل، ونتيجة لذلك، لا يمكن العثور عليه في البيئة في شكله الأولي.
– حيث أن مركبات اليورانيوم التي تكونت أثناء تفاعلات اليورانيوم مع العناصر والمواد الأخرى تذوب في الماء على طول طريقها الخاص.
كما يتم تحديد قابلية ذوبان مركب اليورانيوم في الماء من خلال حركته في البيئة. اليورانيوم نفسه ليس خطيرًا بشكل خاص، لكن بعض منتجاته الضارة تشكل تهديدًا.
– مثل غاز الرادون الذي من الممكن أن يتراكم في الأماكن الضيقة مسبباً مشاكل صحية خطيرة.
يتواجد اليورانيوم في الهواء على شكل غبار يسقط على المياه السطحية، وأيضاً في النباتات أو في التربة من خلال تراكم اليورانيوم فيها أو هطول الأمطار على هذه التربة.
على الرغم من أن اليورانيوم لا يتفاعل بسرعة مع التربة أو الأرض، إلا أنه يبدأ في التفاعل مع مرور الوقت.
عادة ما تكون المياه التي تحتوي على كميات منخفضة من اليورانيوم آمنة للشرب، ومن غير المرجح أن يتراكم اليورانيوم في الأسماك أو الخضروات.
سيتم التخلص بسرعة من اليورانيوم الذي يتم امتصاصه عن طريق البول والبراز، كما تقوم النباتات أيضًا بتخزين اليورانيوم من خلال جذورها.
ولذلك فإن الخضروات الجذرية مثل الفجل قد تحتوي على تركيزات أعلى من المعتاد من اليورانيوم، نتيجة زراعتها في التربة، ومن الأفضل عند غسل الخضروات المزروعة في التربة تنظيفها جيداً.
استخدامات اليورانيوم
– إنتاج الطاقة النووية للأغراض العسكرية، وفي صناعة الدبابات والصواريخ. جدير بالذكر أن القنبلة الذرية الأولى التي أُطلقت في الحرب العالمية الثانية عام 1945م على مدينة ناجازاكي في اليابان كانت تحتوي على نظير اليورانيوم 235، وتسببت في تدمير البنية التحتية ومقتل عشرات الآلاف من الأشخاص. بالإضافة إلى القنبلة الانشطارية التي ألقيت على هيروشيما في نفس العام.
– إنتاج الطاقة النووية للأغراض التجارية.
تقدير عمر المواد إشعاعياً. على سبيل المثال، يمكن تقدير عمر الصخور النارية باستخدام اليورانيوم 238.
– صناعة الأسمدة الفوسفاتية.
– تلوين الزجاج بحيث يشع لون أصفر مخضر عند تعرضه للضوء الأسود.