thumb|Minereu de uraniu Minereul uranifer (minereu de uraniu) este un minereu care conține uraniu în concentrații suficient de ridicate pentru a justifica economic exploatarea acestuia.
Uraniul este un element destul de răspândit în scoarța terestră, distribuția sa naturală fiind de câteva ppm în sol și roci și de circa 1000 de ori mai scazută in apele naturale. Uraniul este mai abundent decât aurul (circa 500 de ori), argintul (de circa 40 de ori), mercurul, la fel de abundent ca zincul și ușor mai puțin răspândit decât cobaltul, plumbul sau molibdenul. Granitul – care reprezintă circa 60% din scoarța terestră – are o concentrație în uraniu de 4 ppm. Fosfații naturali pot avea conținut de uraniu de până la 0,04% (40 ppm), în timp ce unele zăcăminte de cărbune prezintă conținut de uraniu de peste 0,01%. Urme de uraniu se găsesc în alimente și în corpul uman.
Provocarea este deci a găsi acele zăcăminte în care concentrația uraniului este suficient de ridicată pentru ca depozitul să fie considerat viabil pentru exploatare. Foarte rar, minereurile pot atinge concentrații de uraniu de ordinul procentelor (minereuri bogate). Un conținut de 0,3% (3000 ppm) în uraniu face un depozit interesant pentru exploatare. În anumite cazuri sunt exploatate și minereuri sărace, cu conținut de circa 0,1% (1000 ppm).
Minerale ce conțin uraniu Sunt cunoscute circa 100 de minerale cu conținut de uraniu, clasificate în minerale primare și secundare. Ele pot fi ușor deosebite în funcție de starea de oxidare a uraniului (uraniul tetravalent este specific mineralelor primare, în timp ce uraniul hexavalent predomină în mineralele secundare). Iată câteva exemple semnificative:
Uraninit (și produsul său de alterare pehblenda): oxizi de uraniu, UO2(+x)
Coffinit: hidroxisilicat de uraniu, U(SiO4)1–x(OH)4x
Brannerit: titanat de uraniu, UTi2O6
Autunit: fosfat hidratat de uraniu și calciu, Ca(UO2PO4)2·8-12H2O
Carnotit: vanadat hidratat de uraniu și potasiu, K2(UO2)2(VO4)2·3H2O
thumb|Exploatarea uraniferă de suprafață Kakadu National Park, Australia
Mineritul uraniului Minereul de uraniu se extrage fie din cariere la suprafață, fie din mine de adâncime. Uraniul poate fi recuperat și in-situ, prin tehnici de „spălare” a zăcământului (mai ieftine și mai puțin invazive). Se discută în prezent despre recuperarea uraniului din apa oceanică („mineritul” apei oceanice).
Mineritul uraniului la nivel mondial thumb|left|Țările care contribuie semnificativ la producția globală de uraniu
Distribuția minereurilor uranifere este relativ omogenă pe glob, cu depozite importante în Kazakhstan, Australia, Canada etc. Depozitele cele mai bogate găsite până în prezent se află în regiunea Athabasca Basin, Canada: Cigar Lake (estimat la circa 85000 t metal) și McArthur River (estimat la circa 135000 t metal). În anul 2015, producția mondială de uraniu a fost de circa 60500 de tone, cea mai mare cantitate fiind extrasă din Kazahstan. Australia este și ea un jucător important pe piața uraniului: nu numai că deține 23% din rezervele mondiale, dar pe teritoriul său există cel mai mare zăcământ din lume, Olympic Dam. În fapt, Kazakhstan, Australia și Canada sunt responsabile cu mineritul a circa 70% din cantitatea mondială de uraniu). Alături de Nigeria, Rusia, Namibia, Uzbekistan, China, SUA și Ucraina (țări care exploatează peste 1000 t uraniu anual), aceste 10 țări sunt responsabile cu producția a 94% din cantitatea mondială de uraniu.
Producția de uraniu în România
În prezent România este un producător marginal, mineritul uraniului fiind monopol al Companiei Naționale a Uraniului. Cu toate acestea, în anii '50 uraniul a fost exploatat masiv (în principal la suprafață, dar și în circa 400 km galerii subterane) la Băița, Bihor. În funcție de surse, cantitatea de uraniu vehiculat a fi exploatată în perioada 1952-1960 a fost fie raportată la valoare exactă de 17288 t, fie estimată la 18000 sau 19000 t. Acesta a fost transportat (ca minereu sortat) în URSS ca parte a despăgubirilor de război pretinse în 1945. Pentru cantitatea aproximativă de 300000 t minereu expatriată în perioada respectivă se poate deduce o concentrație de uraniu de 5-6% în minereul sortat.
Datele publicate de-a lungul timpului în rapoartele Agenției Internaționale pentru Energie Atomică din cadrul ONU (IAEA) și Agenției pentru Energie Nucleară (NEA) din cadrul OECD conturează evoluția producției de uraniu din România începând cu anii '50.
Astfel, în perioada comunistă, când minereul de uraniu era transportat în URSS (perioada 1952-1960), România a înregistrat cea mai mare producție de uraniu, aceasta ajungând la un maximum de 2.000 de tone pe an în 1956 și 1957.
După dispariția societății româno-sovietice SOVROM CUARTIT în 1961, minereul de uraniu extras din România a fost depozitat la mine până în 1978, când a fost pusă în funcțiune fabrica de procesare a minereului de uraniu de la Feldioara, din județul Brașov, unde minereul brut a început să fie transformat în yellowcake (octoxid de triuraniu) și în dioxid de uraniu, folosit la reactoarele de la Cernavodă.
Date clare referitoare la producția de uraniu din România reapar în rapoartele internaționale abia din 1980, când pentru România este menționată o producție de uraniu de 80 de tone. Producția a luat din nou avânt spre finalul anilor '80, aceasta ajungând la circa 900 de tone de uraniu pe an, rezultă din estimările realizate de cele două organisme internaționale menționate mai sus.
După Revoluție, România a început să raporteze date oficiale către agențiile internaționale, astfel încât există o siguranță mai mare cu privire la producția de uraniu din anii '90. Acestea arată că statul român a început să producă tot mai puțin uraniu, de la 210 tone în 1990 la 120 de tone în 1995, respectiv 86 de tone în 2000. După 2001, România nu a mai raportat date cu privire la producția de uraniu, însă autorii rapoartelor estimau că țara noastră mai producea în jur de 80 de tone de uraniu pe an. Ultimul an în care România apare în rapoarte cu o producție de uraniu este 2015 (75 de tone).
După 2016, când activitatea extractivă de la mina Crucea-Botușana a fost suspendată din cauza gravelor probleme financiare ale Companiei Naționale a Uraniului, România nu mai apare cu producție de uraniu în rapoartele IAEA și NEA.
România a exploatat uraniul până în anul 2021, când a fost închisă și ultima mină activă, cea de la Crucea-Botușana din județul Suceava. De atunci, oficialii din Ministerul Energiei au declarat în mod repetat că intenționează să redeschidă mina Tulgheș-Grințieș care, deși a mai fost exploatată în trecut, încă are rezerve viabile economic. Licența de exploatare a minei aflate la limita dintre județele Neamț și Harghita se află în posesia Nuclearelectrica. Până în prezent însă nu s-au făcut pași concreți pentru reînceperea producției.
La nivelul anului 2023, estimările arătau că România mai avea în jur de 6.600 de tone de uraniu în subteran (resurse recuperabile identificate ce pot fi extrase la un cost de maximum 130 de dolari/kgU). Acestora li se adaugă resurse încă nedescoperite, dar posibile (prognozate pe baza informațiilor geologice) de circa 3.000 de tone de uraniu.
Prelucrare
În cazul mineritului tradițional, metodele de prelucrare/ concentrare diferă, în funcție de tipul zăcământului și de conținutul de uraniu. Cel mai frecvent, aceste concentrate de uraniu sunt obținute prin procedee tipice de minerit, urmate de concentrare fizico-chimică în uraniu. Minereul uranifer este mai întâi sortat, sfărâmat și măcinat, pentru a putea fi ulterior solubilizat. În continuare, uraniul este precipitat (cu acizi, baze sau peroxid de hidrogen) și uscat, conținutul acestuia în concentrate ajungând până la 60–80 %. Prin aplicarea tehnologiilor moderne se obțin concentrate de culoare maronie sau chiar neagră; denumirea de „yellowcake” a acestor concentrate – provenită din epoca de început a prelucrării uraniului – s-a păstrat însă. În 1970, Biroul Minelor al Statelor Unite ale Americii se referea la aceste concentrate ca fiind precipitate finale ale procesului industrial de formare de săruri de uraniu. Compoziția concentratelor variază însă în limite largi, depinzând de tipul zăcământului, metoda și condițiile de extracție considerate. Printre compușii identificați în aceste concentrate se numără hidroxidul de uranil, sulfatul de uranil, diuranatul de sodiu/ amoniu și peroxidul de uranil, alături de alți oxizi ai uraniului.
Toxicitate
thumb|left|Spectrul gamma al unui specimen de minereu uranifer, indicând prezența unor produși de dezintegrare ai 238U: 226Ra, 214Pb, 214Bi.
thumb|Tunel dintr-o exploatare de uraniu de adâncime
O primă problemă a mineritului de uraniu este iradierea externă γ, rezultat al expunerii la produșii de dezintegrare solizi de viață scurtă ai uraniului.
În cazul mineritului de adâncime apare problema inhalării radonului de către lucrători (expunere internă). Acesta este un gaz incolor și inodor, produs de descompunerea radiului, care – la rândul său – este un produs de dezintegrare al uraniului. Produșii de dezintegrare radioactivi ionizează materialul genetic, provocând mutații care uneori pot deveni canceroase. Riscul crește cu 8–16 % la fiecare creștere de 100 Bq/m³ a concentrației de radon. Expunerea internă poate fi redusă printr-o „expoatare umedă” și o ventilare corectă a punctului de lucru.
Note
Vezi și
Ciclul combustibilului nuclear Compania Națională a Uraniului Fisiune nucleară Listă de exploatări miniere din România Pehblendă Radon Sovromcuarțit Uraninit Uraniu Yellowcake
Categorie:Tehnologie nucleară Categorie:Minerale de uraniu Categorie:Radiații Categorie:Carcinogeni