Уран туралы мағлұматтар. Уран өнеркәсібінің қазіргі кездегі жағдайы

1-дәріс. Уран туралы мағлұматтар. Уран өнеркәсібінің қазіргі кездегі жағдайы.

Уран – Д.И. Менделеевтің периодтық жүйесіндегі соңғы элементтердің бірі болып табылады, табиғаттағы ең ауыр, 92-ші элемент. Уран - бәсекелестiк қабiлетi анағұрлым жоғары энергия  көзi болып табылады. Оның басқа отын көздерiнен басты айырмашылығы -ол жоғары концентрацияланған энергия көзi. Яғни, әрi жеңiл, әрi арзан тасымалданатын энергия көзiнен саналады. Мәселен, 1 кг уран дәл осы мөлшердегi көмiрден бөлiнетiн энергиядан 20 мың есе жоғары электр қуатын бөледi. Жалпы құны жағынан да тиiмдi. Ол – қазіргі уақыттағы ең танымал элементтердің бірі, атомдық энергетиканың негізі және атомдық электр станциялары, атомдық су асты қайықтары, атомдық мұзжарғыштары, атомдық, сутектік бомба алу үшін, қажет алғашқы материал болып табылады.

Уран - жаңа жасанды элементтерді (трансуранин) өндірудің бастапқы материалы болып табылады: нептуний, плутоний, америций, кюрий, берклий, калифорний, эйнштейний, фермий, менделевий, лоуренций және т.б.

Уранның тарихы, химиялық элемент ретінде, 1789 ж. басталады,  Берлин химигі М. Клапрот, Саксон қойнауының (қазіргі Яхимово, Чехия) шәйір кенінен сол кез үшін «жаңа» элемент тапты. Клапрот оны, осыдан ертерек (1781 ж.) астроном В.Гершельдің ашқан Уран планетасының құрметіне уран ( Uranium) деп атады.

Клапрот уранды, табиғи сары түсті үштотығының (UO3) жоғары температурада көмірмен тотықсыздандыру арқылы бөліп алды: UO3+С. Сипаттаулар бойынша, ол металдық жылтыры бар жартылай металдық зат алған. 50 жылдан астам уақыт Клапрот таза зат – уран элементін бөліп алды деп есептелген.

Алайда кейінірек, 1841 ж. Уран қайтадан, екінші рет дүниеге келді. Француз ғалымы Э.Пелиго Клапрот «уранында» оттегі бар екендігін анықтады. Өйткені, оның көмегімен қоспасын хлор ағынында қыздырған кезде төмендегідей реакциялар бойынша СО және СО2  бөлініп шықты:

UO2+C+2Cl2= UCl4+CO2

UO2+2C+2Cl2= UCl4+2CO

Ары қарай, түзілген уран тетрахлоридын металдық калиймен тотықсыздандыру арқылы Пелиго таза металдық уран алды:

UCl4+4К=4KCl+U

Пелигоның жұмыстарынан кейін уранның атомдық салмағы -120, яғни шын мәнінен екі есе аз деп есептеді.

Уран өңдірудің ең шарықтау жылдарында шет елдерде көптеген урандық зауыттар тұрғызылып, іске қосылды. Мысалы: АҚШ-та - 28, Канадада - 19, ОАР-да - 17, Австралияда-- 6, Францияда – 6 және Англияда, Индияда, Аргентинада, Швецияда, Италияда, Испанияда, Португалияда, Габонда, Жапонияда, Мексикада, Бразилияда, Конгода, тағы  басқа мемлекеттерде уран зауыттары жұмыс істеді. Осы уақытқа дейін шет елдерде уран кендерін алғашқы өңдеу бойынша барлығы жүзге жуық зауыт салынды. Олардың жалпы қуаты (U3O8 бойынша) жылына 48 000 т-ға дейін жетті.

Сонымен, уран тарихын төрт кезеңге бөлуге болады:

1. 1789 ж. Клапроттың уранды тотық түрінде ашуынан 1841 ж. Пелигоның металдық уранды бөліп алғанға дейінгі кезең.

2. 1814 жылдан Д.И. Менделеевтің периодтық заңды ашып, уранның дұрыс атомдық салмағын және оның элементтердің периодтық жүйесіндегі нақты орнын анықтаған уақытқа дейінгі кезең (1869-1871 ж.ж.)

3. 1871 жылдан XX ғасырдың 40-шы жылдарына дейінгі, яғни уранды ядерлік энергия көзі ретінде қолдана бастаған кезең.

4. XX ғасырдың 40-шы жылдарының басынан осы уақытқа дейінгі кезең. Бұл  соңғы кезең өндіріс дамуының және уранның қолданылуының қызу дамыған кезі.

Уран табиғатта сирек кездесетін және шашыранды элементтер қатарына жатады. Бірақ жер қыртысындағы шашыраңқы орналасқан уранның үлесі алтыннан 1000 есе, күмістен 30 есе көп. Табиғаттағы үлес салмағы мырыш пен қорғасынмен бірдей болса да негізгі массасы тау жыныстарында, топырақтарда, табиғи суларда шашырап таралғасын оны өндіру іс жүзінде тиімсіз, әрі мүмкін де емес. Табиғатта оның аз бөлігі ғана кең орындарында шоғырланған. Ал мұндай кен орындары көптеген елдерде мүлде жоқ. Ел аумағындағы анықталған ондаған уран кен орындарының әрқайсысы қалыптасу және практикалық маңызы жөнінен әрқалай. Геологиялық ұстанымы, генетикалық белгілері және аумақтық ерекшеліктерінің ортақтығы оларды мынадай алты уран кеніші ауданы құрамында алып қарауға мүмкіндік береді: Шу-Сарысу, Сырдария, Солтүстік Қазақстан (Көкшетау), Маңғышлақ (Каспий маңы), Кіндіктас-Шиелі-Бетпақдала (Балқаш маңы) және Іле.