يعتبر اليورانيوم من المعادن الثقيلة التي تتواجد بشكل طبيعي وبنسبة منخفضة في القشرة الأرضية، مثل التربة والصخور. يعد اليورانيوم من المعادن المشعة التي تستخدم في مجالات الطاقة النووية نظرًا لتوافره وسهولة استخدامه. وهو يحتل المركز الثاني بين العناصر ذات الوزن الثقيل. من خلال موقعنا، سنقوم بطرح معلومات حول أماكن وجود اليورانيوم واستخداماته المختلفة.
كيفية استخراج اليورانيوم
لقد تم تطوير طرق استخراج اليورانيوم بدءًا من الأساليب التقليدية وصولاً إلى الطرق الكيميائية الحديثة. في السطور التالية، سنتناول مراحل تطور طرق استخراج اليورانيوم، بدءًا من الطرق التقليدية حتى الطرق الكيميائية.
أولاً: استخراج اليورانيوم بالطرق التقليدية
تعتبر عملية استخراج اليورانيوم بمثابة التعدين، حيث يتم استخرج اليورانيوم الخام ومعالجته لاستخدامه في محطات الطاقة النووية التي تعمل على توليد الحرارة وتسخين المياه لإنتاج البخار. وسنستعرض أهم الطرق التقليدية المستخدمة في استخراج اليورانيوم، والتي يمكن تلخيصها كالتالي:
1- التعدين بالحفر المكشوفة
تستخدم هذه الطريقة عندما يتواجد اليورانيوم الخام بالقرب من سطح الأرض، وبعمق أقل من 400 قدم. تتم العملية وفقًا لما يلي:
- إزالة التربة والنفايات الصخرية التي تغطي اليورانيوم الخام للوصول إلى الصخور الصلبة ثم الحفر حولها.
- البحث عن اليورانيوم في جدار الحفرة في طبقات أفقية تُعرف بالمصاطب، مما يمنع انهيارها.
- عمل ثقوب في الصخور وتحميلها بالمتفجرات لتفتيت الكتل الصخرية الكبيرة التي تحتوي على اليورانيوم.
- نقل الصخور المكسرة إلى السطح باستخدام شاحنات كبيرة قادرة على نقل 200 طن من المواد في الرحلة الواحدة.
2- التعدين الأرضي
تُستخدم هذه الطريقة عندما يتواجد اليورانيوم في طبقات عميقة تحت الأرض، بهدف الحصول على تراكيز عالية من اليورانيوم التي لا يمكن الحصول عليها من الحفر السطحية. ويتم ذلك من خلال حفر اليورانيوم وتفجيره لجمع الحطام، ثم نقله إلى السطح.
ما بعد استخراج اليورانيوم
بعد الانتهاء من عملية تعدين اليورانيوم سواء بطريقة الحفر المكشوفة أو التعدين الأرضي، يتم طحن اليورانيوم الخام وتحويله إلى مسحوق ناعم. ثم تُعالج هذه المادة باستخدام حمض قوي لفحص الصخور المحيطة بها. بعد ذلك، يتم تجفيف المسحوق للحصول على ما يعرف بـ “الكعكة الصفراء”، التي تحتوي على نسبة مرتفعة من اليورانيوم.
ثانيًا: استخراج اليورانيوم بالطريقة الكيميائية
تختلف هذه الطريقة تمامًا عن الطرق التقليدية في استخراج اليورانيوم، حيث تتمثل العملية الكيميائية في معالجة القشرة الأرضية في موقع تواجد اليورانيوم. يتم فصل اليورانيوم عن الصخور المحيطة به من خلال حفر ثقوب في أماكن وجود رواسب اليورانيوم.
بعد ذلك، يتم حقن محلول كيميائي يعمل على فصل روابط اليورانيوم عن الصخور، ويجمع الذرات معًا. وعند انتهاء عملية الحقن، يتم سكب المحلول الكيميائي إلى السطح من خلال ثقوب أخرى.
أين يتواجد اليورانيوم في الطبيعة؟
اليورانيوم هو عنصر مشع موجود في الطبيعة، ويعتبر من العناصر التي لم يتم اكتشافها إلا في فترة متأخرة. ورغم أن البعض يعتقد أن اليورانيوم عنصر نادر جدًا، إلا أنه يُعتبر من العناصر الأكثر وفرة في القشرة الأرضية. يتواجد بكميات صغيرة جدًا في الصخور والتربة والماء، وحتى في الكائنات الحية، ولكنه يتواجد بتركيزات أكبر في المحيطات.
يُستخدم اليورانيوم في الحماية من الإشعاعات بسبب كثافته وسماكته، مما يجعله جزءًا أساسيًا في صناعة الطائرات والمعدات الطبية لحماية الأجهزة من الإشعاع. كما يُستخدم في إنتاج الطاقة الكهربائية وصناعة الأسلحة النووية، حيث يتم تخصيبه وإضافته إلى عناصر كيميائية وطبيعية أخرى.