minas de uranio

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    UranioEl Uranio es un elemento qumico

    de nmero atmico 92 y smboloqumico U.Es una sustancia radiactiva que sepresenta en forma natural.

    En su estado natural est formadopor tres istopos: uranio-238(238U), uranio-235 (235U) y uranio-234 (234U).De cada gramo de uranio natural el99,28 % de la masa es uranio-238, el0,71% uranio-235 y 0,005% uranio-

    234.

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    Origen

    Junto con todos los elementos conpesos atmicos superiores al del hierro,el uranio se origina de forma naturaldurante explosiones de las supernovas.El proceso fsico determinante en el

    colapso de una supernova es lagravedad. Los valores tan elevados degravedad que se dan en las supernovases lo que genera las capturasneutrnicas que dan lugar a los tomosmas pesados, entre ellos el uranio.

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    Un poco de historia

    El uranio fue descubierto en1.789, en la uraninita (unmineral radiactivocompuesto por xido deuranio), por el qumicoalemn Martin HeinrichKlaproth, quien le puso esenombre por el planetaUrano.

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    Un poco de historia Las propiedades radiactivas del

    uranio fueron demostradas en1.896, cuando el fsico francsAntoine Henri Becquerel produjo(por la accin de una salfluorescente denominadauranilsulfato de potasio) unaimagen en una placa fotogrficacubierta con una sustancia que

    absorba la luz.

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    Yacimientos de uranio

    En la naturaleza encontramos

    aprox. Un 1% de U-235 y un99% de U-238.

    Los mtodos de extraccin deuranio son los normales paracualquier actividad minera, ashay minas a cielo abierto y

    otras convencionales bajotierra. Sin embargo los preciosactuales del uranio son muybajos, por lo que los gastosoperativos de las minas han deser muy bajos para obtenerrentabilidad.

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    Yacimientos de uranio

    Pases con mayoresreservas de Uranio1. Kazajistn2. Australia3. Sudfrica4. Estados Unidos5. Canad

    6. Brasil7. Namibia8. Rusia

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    Produccin de Uranio en toneladas en su forma U3O8

    Pas 2002 2003 2004 2005

    Kazajistn 2800 3300 3719 4357Australia 6854 7572 8982 9519

    Sudfrica 824 758 755 674

    USA 919 779 846 1039

    Canad 11604 10457 11597 11628

    Brasil 270 310 300 0

    Namibia 2333 2036 3038 3147

    Rusia 2900 3150 3200 3431

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    Refinamiento de uranio

    En una primera etapa se muele elmaterial extrado en varias fases y sereduce de un tamao inferior a 100Mm.

    Se almacena en montones segnsu concentracin de uranio o sugranulometra.

    Los montones de tamao

    granulometra y menosconcentracin se desechandirectamente, las de unaconcentracin y tamao intermediopasan a un proceso de lixiviacinesttica, y los ms concentrados a

    lixiviacin dinmica.

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    Refinamiento de uranio La lixiviacin esttica

    consiste en disolver lapasta con diferentescompuestos cidos y/omicroorganismos ymantenerlos en reposo,

    para que al cabo de untiempo y tras diferentesdepurados obtenerhasta 2/3 del productodeseado.

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    Refinamiento de uranio

    En la lixiviacin dinmica, previoa un nuevo espesado, sedisuelve el material con cidosulfrico y se mantiene entanques agitando la mezcla peromanteniendo constantes el PH ytemperatura de la mezcla, deestos tanques va pasando en

    cascada a otros en los que lamezcla a variado suconcentracin en U3O8 y se lesaade una nueva dosis de cidoantes de pasar al siguientetanque. Despus del proceso sepuede obtener un rendimiento de

    ms del 90% de U3O8.

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    Refinamiento de uranio

    El producto de la lixiviacin semanda a un lavado, en el que se

    terminan de separar loscompuestos orgnicos, se realizaen unos espesadores en los quese hace circular una disolucin deagua limpia en contracorriente

    en varias fases consecutivas parair obteniendo un proceso masrefinado. Luego se la somete a unproceso de filtrado ysedimentacin.

    http://www.prodelca.com/private/fotos/Espesador%20Fert.jpg
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    Refinamiento de uranio

    La pulpa resultante con

    un grado de humedadmuy elevado y altaconcentracin de uranio,se pulveriza sobre unacorriente de aire caliente,se seca y se enfra

    obteniendo un polvo conun 90% de U308 , que sealmacena en bidones,este producto en elsector se denomina

    "yellowcake," (tortaamarilla).

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    Refinamiento de uranio

    En los mejores casos los polvos quese derivan del proceso son filtrados para

    limitar su emisin a la atmsfera, y loslquidos se almacenan en diquesestriles donde son neutralizados concompuestos como la cal y se dejandecantar para retirar los slidos

    resultantes. Las aguas impuras semandan a plantas depuradoras dondetras ser tratadas con compuestos comocloruro brico para neutralizar el Radio yverificado su PH y composicin sonvertidos al cauce de los ros.

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    Enriquecimiento del uranio

    El enriquecimiento es el proceso al quees sometido el uranio natural para

    aumentar la proporcin de nucleidos de235Uy obtener uranio enriquecido.

    El uranio enriquecido tiene un contenidoen 235U ha sido incrementado a travsde un proceso de separacin deistopos. El uranio natural se componeprincipalmente del istopo 238U, conuna proporcin en peso de alrededor del

    0,7 % de 235U.

    http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/ad/205px-Proporciones_enriquecimiento_Uranio.png
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    Enriquecimiento del uranio El proceso de enriquecimiento (o

    separacin de 235U) se aplica tras

    haber separado el uranio de lasimpurezas por medios qumicos. En el mtodo histricamente utilizado a

    escala industrial, la difusin gaseosa,el uranio se encuentra en forma de

    hexafluoruro de uranio. Tras elenriquecimiento, el hexafluoruro deuranio es transformado en plantasqumicas especiales en dixido deuranio, material cermico que se utilizafinalmente como combustible en los

    reactores nucleares.

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    Enriquecimiento del uranio

    En las condiciones de operacin

    de los reactores comerciales deagua ligera, el 235U posee unafisin mayor que los otrosnucleidos del uranio. Paraconseguir una tasa de fisiones

    suficientemente alta como paramantener la reaccin en cadenaes necesario aumentar laproporcin del nucleido 235Uranio en el combustible nuclear

    de tales centrales.

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    Enriquecimiento del uranio

    Puesto que los distintos istoposdel uranio son indistinguibles

    qumicamente, los procedimientospara enriquecer el uranio se basanen otras propiedades fsicas comola diferencia de masa o las sutilesdiferencias en las energas de las

    transiciones electrnicas. En la diferencia de masas se basan

    el mtodo de difusin a travs demembranas y los calutrones. En lasdiferencias en los nivelesenergticos se basa la separacinpor lser.

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    Enriquecimiento del uranio

    El 238U que permanece tras el

    enriquecimiento es conocidocomo uranio empobrecido y esconsiderablemente menosradiactivo que incluso el uranionatural, a pesar de que es

    extremadamente denso y tilpara vehculos blindados yarmas para atravesar blindajesy otras aplicaciones en las quese requiera una alta densidad.

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    Grados de uranio Uranio altamente enriquecido (Highly enriched uranium

    (HEU)):

    El uranio altamente enriquecido tiene una concentracinsuperior al 20% de 235U.

    Uranio de bajo enriquecimiento (Low-enriched uranium(LEU)):

    El uranio de bajo enriquecimiento tiene una concentracin

    inferior al 20% de 235U. Uranio ligeramente enriquecido (Slightly enriched

    uranium (SEU)):

    El uranio ligeramente enriquecido tiene una concentracin de235U entre 0,9 % y 2%.

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    Mtodos de enriquecimiento de uranio utilizados

    La separacin de istopos es unaactividad difcil y que requiere intensaenerga. Enriquecer uranio es difcilporque los dos istopos son muysimilares en peso: el 235U es slo un1,26% menos pesado que el 238U. Sehan utilizado varias tcnicas para elenriquecimiento, y otras ms estn enfase de investigacin. En general,estos mtodos explotan las ligerasdiferencias en el peso atmico de los

    varios istopos.

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    Difusin gaseosa

    La difusin gaseosa es unatecnologa utilizada paraproducir uranio enriquecidoque consiste en forzar algas de hexafluoruro deuranio a travs de una

    membrana semipermeable,lo que produce una ligeraseparacin entre lasmolculas que contienen235U y las que contienen238U.

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    Gas centrifugado:

    Planta de enriquecimiento de uranio mediante una cascada decentrifugadoras de gas. El proceso de gas centrifugado utiliza ungran nmero de cilindros rotativos en formaciones en paralelo y enserie. Esta rotacin crea una fuerza centrfuga muy fuerte, de modoque las molculas ms pesadas que contienen 238U, se desplazan

    hacia la parte exterior del cilindro, mientras que las ms ligeras del235U se recogen ms cercanas al centro. Este proceso requieremucha menos energa que el viejo de difusin gaseosa, paraconseguir la misma separacin, por lo que lo ha prcticamenteremplazado totalmente.

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    Gas centrifugado

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    Procesos Lser:

    Es un mtodo en el que se

    utilizan lser especialmenteafinados para separar istoposde uranio, mediante la selectivaionizacin en transiciones hperfinas. La tcnica utiliza lser queestn ajustados a frecuenciasque ionizan los tomos de 235Upero no otros. El 235U con cargade iones positivos es entoncesatrado a una bandeja cargadanegativamente y recogido.

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    Mtodos qumicos Se han realizado

    demostraciones para una

    planta piloto de unprocedimiento qumico, perono ha sido utilizado. Elproceso francs CHEMEXexplot una muy ligeradiferencia en la propensinde los dos istopos acambiar de valencia en laoxidacin/reduccin,utilizando fases acuosasinmiscibles y orgnicas.

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    Separacin de plasma:

    En este proceso, seutiliza el principio delciclotrn para,selectivamente,potenciar el istopo

    235U en un plasma quecontiene una mezcla deiones

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    Difusin trmica

    La difusin trmica utiliza elintercambio de calor a

    travs de una delgada capade lquido o gas paraconseguir la separacin deistopos. El proceso sebeneficia del hecho de quelas ms ligeras molculasde gas del 235U, sedifundirn hacia lasuperficie caliente, mientrasque las ms pesadas del238U, lo harn hacia la

    superficie ms fra.

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    Principales usos

    El principal uso del uranio enla actualidad es como

    combustible para losreactores nucleares queproducen el 17% de laelectricidad obtenida en elmundo. El uranioempobrecido es usado en laproduccin de municionesperforantes y blindajes dealta resistencia. Otros usosincluyen;

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    Principales usos

    Por su alta densidad, se utiliza el uranio en la

    construccin de estabilizadores para aviones,satlites artificiales y veleros.

    Se ha utilizado Uranio como agregado para lacreacin de cristales de tonos verdes.

    El largo periodos de semidesintegracion delistopo 238U se utiliza para estimar la edad de

    la tierra. El 238U se convierte en plutonio en los

    reactores reproductores. El plutonio puede serusado en reactores o en armas nucleares.

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    Efectos nocivos para la salud

    El uranio en cualquiera de sus formas(natural, enriquecido o empobrecido),

    al ser un metal pesado, posee unacierta toxicidad, pudiendo afectar alsistema renal, dependiendo losefectos de la cantidad incorporada alorganismo.

    Adems el uranio es el padre de unade las cadenas naturales, siendo unode sus hijos radiactivos el radon 222,considerado cancerigeno y con

    sinergias con el humo del tabaco.

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    Despus deldescubrimiento de lafisin nuclear, el uraniose convirti en un metalestratgico. Al principio,su uso estabaprcticamente restringidoa la produccin de armas

    nucleares. En 1.954 seempez a utilizar eluranio enriquecido con elistopo 235 para eldesarrollo de plantas

    nucleares.

    Un poco de historia

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    Un poco de historia

    El potencial de uranio como fuentede energa industrial se hizo

    evidente con la botadura en 1.954del primer submarino movido porenerga nuclear, el NautilusdeEstados Unidos.

    Una planta nuclear de 60.000 Kw.slo requiere 7 Kg. de uranio 235

    por mes. Sin embargo, losproblemas de escasez del uranio,de seguridad de las plantas y dealmacenaje de los productosresiduales del uranio y el plutonioradiactivos, han impedido lacompleta ejecucin del potencial de

    la energa nuclear.

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    Un poco de historia

    Las menas de uranio estnampliamente distribuidas por todo elmundo. Los sedimentos de uraninita, lamena ms rica en uranio, se encuentranprincipalmente en Canad, RepblicaDemocrtica del Congo y EstadosUnidos.

    En 1.955 se descubri en Colorado(Estados Unidos) un mineral llamadocofinita, una mena de alta calidad quecontiene casi un 61% de uranio. Mstarde se encontraron sedimentos deeste mineral en otros pases.

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    FIN