A. 世界铀矿储量排名
全球铀资源的分布极其有限,价格在每公斤40美元以下的铀基本上产自10个国家,其中澳大利亚储量为64.6万吨,占41%;加拿大为26.5万吨,占17%;哈萨克斯坦为23.2万吨,占15%;南非为11.8万吨,占8%,这4个国家就占了世界铀储藏量的80%以上。(源自: 核电,拿什么来维持? 《科技日报》2006/04/01)
注:盛产铀的国家还有巴西、乌克兰等。
截至1985年底,中国已探明的可靠铀储量可居世界9大产铀国(储量超过10万吨)之列。(源自: 议可持续发展的我国能源战略 《数量经济技术经济研究》1997年11期 )
最新调查显示,地球已知常规天然铀储量,即开采成本低于每公斤130美元的铀矿储量仅有459万吨,仅可供全世界现有规模核电站使用六七十年。
源自: 热堆——快堆——聚变堆我国绘制核电发展路线图 《今日科技报道》2005/06/02
从远期来说,中国铀矿资源储量可观,国际原子能机构(iaea)预测中国可能的铀储量为177万吨,是世界上铀资源潜力最大的国家之一。近期铀矿基本够了,但是,中期,即2015年至2025年间,随着大量核电项目建成投产,中国铀资源勘探开发的速度可能跟不上,中国到国外找铀的作用的战略意义就会显现出来。(源自: 核电大发展促中国海外找铀矿 《上海证券报》2007/01/05 )
B. 伊朗不断提升浓缩铀丰度,丰度指的是什么
丰度这个词一般专门用来描述核燃料的纯度。特别是铀235,其实美国在日本投下的第一颗原子弹的核心就是铀235。其实如果想理解的话,你就把它理解成铀235的纯度就可以了。丰度值越大,那么铀235的纯度就越高。离核武器就越近。
或许正是因为美国的态度,伊朗终于明白如果没有核武器,那么美国迟早有一天会蹬鼻子上脸,甚至发动战争。所以可以说伊朗核问题也是被美国逼出来的。
C. 伊朗的自然资源
伊朗是OPEC第二大原油生产成员国,伊朗具有900亿桶探明的原油储量,占世界9%的原油储藏量,15%的天然气储量。 在所有石油出口国中,巨型工程悄然出现。据国际媒体报道,在伊朗、中东、俄罗斯、委内瑞拉和其他一些国家,目前数十亿美元的工程项目日益增多。 就伊朗而言,为世人所熟知的是其巨大的油气储量,同时还有其油气在世界总储量中所占比重与其产量占世界市场份额之间的强烈反差。据估计,2001年初,伊朗可开采的石油储量达1000亿桶,同期其天然气储量达26.6万亿立方米。伊朗的石油储量占世界总储量的10%左右,但石油产量占世界石油总产量还不到5%。伊朗为世界第二大天然气储量国,但与世界其他天然气生产国相比,伊朗的天然气产量相对于其储量却是最少的。我们也可以从各国天然气年开采量占其已探明储量的百分比来看这个问题,北美为10.5%、西欧3.9%、前苏联1.2%, 而伊朗仅为0.2%。 伊朗新闻报2002年8月26日还登载消息,伊朗石油部长BIJAN NAMDAR-ZANGANEH为伊朗油气产业的落后现状感到遗憾:“伊朗虽然拥有世界总储量18%的天然气,而目前其天然气出口业绩竟然为零”。 事情似乎有了转机,伊朗政府已经开始严肃对待其油气产业的发展。伊朗新闻报引用石油部长的话说,1997-2001年间,为发展其天然气产业,伊朗已在此领域与国内外公司签订了15个“回购合同”(BUY-BACK DEAL)。 伊朗伊斯兰共和国上世纪90年代中期开始开放其油气部门。虽然美国对在伊朗投资的非美国公司实行间接制裁,但由于利益诱人,外国公司已经在伊朗承接了一些油气工程项目,还有一些项目正在洽谈中。 目前,伊朗主要致力于开发波斯湾上的南帕尔斯特大型气田,该气田为伊朗与卡塔尔共有。2000年11月21日,伊朗新闻报报道,伊朗已与挪威斯达托尔公司(STATOIL)签定南帕尔斯气田第6、7和8期开发合同。合同金额达3.3亿美元,工期长达46个月。 像其他回购合同类似,这三期气田的部分产品将用于偿付挪威斯达托尔公司的全部资本投入。 回购合同(BUY-BACK DEAL)项下的项目,由国外石油公司提供资金、进行项目开发、工程实施、并在工期结束后将项目运营权移交给伊朗国家石油公司(NIOC)。外国公司投入的成本、银行费用和协定的回报皆以相关工程产品偿付。 自上世纪90年代中期伊朗开放其油气部门以来,每一个项目合同完成时,人们和媒体都对此类合同的实施对伊朗经济、社会和政治的影响存在不同的看法,表达了不同的意见。 伊朗波斯文报纸“HAMSHAHRI”2002年11月30日刊载文章指出,对于回购合同,在伊朗各界存在三种不同的态度和意见。有人认为:由于现行伊朗宪法的某些限制条款的存在,目前回购合同是伊朗石油产业与国外公司合作的最佳形式;第二种意见是基于伊朗不需要国外投资、伊朗石油产业的发展应充分发挥伊朗国内潜力的立场,认为此类合同违背伊朗国家利益,并会在将来给伊朗经济带来麻烦;也有人认为应该通过修改宪法的某些条款,同时允许以“产品分享”(PRODUCTION SHARING)的形式与国外公司合作(“产品分享”是目前国际工程合作普遍采用的模式)。他们认为由于回购合同的年限一般较短,通常为5至7年,对国外公司来说缺乏足够的利益激励,很难使他们以尽可能最好的方式来实施工程,而这点对工程管理质量、资源保护、伊朗人才培训和培养、成熟技术的引进都将有负面影响。 无论人们对以“回购”形式与国外公司合作的看法如何,这些合作的实施被看作是对美国对伊朗经济制裁的一种成功突破,并被认为是伊朗在国际舞台政治意义上的胜利。
D. 伊朗什么矿产资源丰富
铁矿、铜矿、锌矿、铬矿、金矿等矿产资源丰富。
伊朗已探明矿山3800处,矿藏储量270亿吨;其中铁矿储量47亿吨,铜矿储量30亿吨(平均品位0.8%),占世界总储量的5%,居世界第三位;锌矿储量2.3亿吨(平均品位20%)居世界第一位;铬矿储量2000万吨,金矿储量150吨。
此外,还有大量的锰、锑、铅、硼、重晶石、大理石等矿产资源。目前已开采矿产56种,年产量1.5亿吨,占总储量的0.55%,占全球矿产品总产量的1.2%。
伊朗拥有世界10%的石油资源。伊朗还拥有世界第二大天然气资源,主要在南帕斯,大多数天然气用于国内。
(4)伊朗的铀储量是多少扩展阅读:
伊朗其它资源:
伊朗以石油开采业为主,另外还有炼油、钢铁、电力、纺织、汽车制造、机械制造、食品加工、建材、地毯、家用电器、化工、冶金、造纸、水泥和糖业,但基础比较薄弱,多数工业原材料里亚尔和备件依赖进口。
伊朗主要生产石油化工产品、钢铁和铜产品。其他主要产品包括汽车、家用电器、通信设备、水泥、工业机械(伊朗拥有西亚最大的机械工业)、纸张、橡胶制品、农产品、加工食品、羊毛制品和药品。
E. 资源丰富的国家是哪些国家
那要看什么资源了。
石油
一、中东波斯湾沿岸
中东海湾地区地处欧、亚、非三洲的枢纽位置,原油资源非常丰富,被誉为“世界油库”。据美国《油气杂志》2006年最新的数据显示,世界原油探明储量为1804.9亿吨。其中,中东地区的原油探明储量为1012.7亿吨,约占世界总储量的2/3。在世界原油储量排名的前十位中,中东国家占了五位,依次是沙特阿拉伯、伊朗、伊拉克、科威特和阿联酋。其中,沙特阿拉伯已探明的储量为355.9亿吨,居世界首位。伊朗已探明的原油储量为186.7亿吨,居世界第三位。
二、北美洲
北美洲原油储量最丰富的国家是加拿大、美国和墨西哥。加拿大原油探明储量为245.5亿吨,居世界第二位。美国原油探明储量为29.8亿吨,主要分布在墨西哥湾沿岸和加利福尼亚湾沿岸,以得克萨斯州和俄克拉荷马州最为着名,阿拉斯加州也是重要的石油产区。美国是世界第二大产油国,但因消耗量过大,每年仍需进口大量石油。墨西哥原油探明储量为16.9亿吨,是西半球第三大传统原油战略储备国,也是世界第六大产油国。
三、欧洲及欧亚大陆
欧洲及欧亚大陆原油探明储量为157.1亿吨,约占世界总储量的8%。其中,俄罗斯原油探明储量为 82.2亿吨,居世界第八位,但俄罗斯是世界第一大产油国,2006年的石油产量为4.7亿吨。中亚的哈萨克斯坦也是该地区原油储量较为丰富的国家,已探明的储量为41.1亿吨。挪威、英国、丹麦是西欧已探明原油储量最丰富的三个国家,分别为10.7亿吨、5.3亿吨和1.7亿吨,其中挪威是世界第十大产油国。
四、非洲
非洲是近几年原油储量和石油产量增长最快的地区,被誉为“第二个海湾地区”。2006年,非洲探明的原油总储量为156.2亿吨,主要分布于西非几内亚湾地区和北非地区。专家预测,到2010年,非洲国家石油产量在世界石油总产量中的比例有望上升到 20%。
利比亚、尼日尔爾利亚、阿尔及利亚、安哥拉和苏丹排名非洲原油储量前五位。尼日尔爾利亚是非洲地区第一大产油国。目前,尼日尔爾利亚、利比亚、阿尔及利亚、安哥拉和埃及等5个国家的石油产量占非洲总产量的85%。
五、中南美洲
中南美洲是世界重要的石油生产和出口地区之一,也是世界原油储量和石油产量增长较快的地区之一,委内瑞拉、巴西和厄瓜多爾尔尔是该地区原油储量最丰富的国家。2006年,委内瑞拉原油探明储量为109.6亿吨,居世界第七位。2006年,巴西原油探明储量为 16.1亿吨,仅次于委内瑞拉。巴西东南部海域坎坡斯和桑托斯盆地的原油资源,是巴西原油储量最主要的构成部分。厄瓜多爾尔尔位于南美洲大陆西北部,是中南美洲第三大产油国,境内石油资源丰富,主要集中在东部亚马孙盆地,另外,在瓜亚斯省西部半岛地区和瓜亚基尔湾也有少量油田分布。
六、亚太地区
亚太地区原油探明储量约为45.7亿吨,也是目前世界石油产量增长较快的地区之一。中国、印度、印度尼西亚和马来西亚是该地区原油探明储量最丰富的国家,分别为21.9亿吨、7.7亿吨、5.8亿吨和4.1亿吨。中国和印度虽原油储量丰富,但是每年仍需大量进口。
由于地理位置优越和经济的飞速发展,东南亚国家已经成为世界新兴的石油生产国。印尼和马来西亚是该地区最重要的产油国,越南也于2006年取代文莱成为东南亚第三大石油生产国和出口国。印尼的苏门答腊岛、加里曼丹岛,马来西亚近海的马来盆地、沙捞越盆地和沙巴盆地是主要的原油分布区。
我国石油资源集中分布在渤海湾、松辽、塔里木、鄂尔多斯、准噶尔、珠江口、柴达木和东海陆架八大盆地,其可采资源量17.2亿吨,占全国的81.13%;天然气资源集中分布在塔里木、四川、鄂尔多斯、东海陆架、柴达木、松辽、莺歌海、琼东南和渤海湾九大盆地,其可采资源量18.4万亿立方米,占全国的83.64%。
有色金属
铝:澳大利亚、几内亚、巴西、牙买加、印度。
铜:智利、美国、俄罗斯、波兰、哈萨克斯坦。
铅:澳大利亚、美国、加拿大、中国、秘鲁。
锌:加拿大、澳大利亚、美国、秘鲁、中国。
镍:古巴、俄罗斯、加拿大、新喀里多尼亚。
钛:巴西、南非、印度、挪威、中国(含金红石和钛铁矿两种资源计)。
镁:中国、俄罗斯、朝鲜、土耳其、巴西。
锡:中国、巴西、马来西亚、泰国、印度尼西亚。
锑:中国、玻利维亚、俄罗斯、南非、墨西哥。
汞:西班牙、吉尔吉斯斯坦、俄罗斯、墨西哥、土耳其。
钨:中国、加拿大、俄罗斯、美国、韩国。
铼:智利、美国、俄罗斯、哈萨克斯坦、亚美尼亚。
硒:智利、美国、加拿大、墨西哥、南斯拉夫。
铋:中国、澳大利亚、秘鲁、墨西哥、日本。
金:南非、乌兹别克斯坦、俄罗斯、澳大利亚等。
银:前苏联、加拿大、墨西哥、美国、秘鲁。
铂族:南非、俄罗斯、加拿大、美国。
钴:扎伊尔、古巴、赞比亚、新喀里多尼亚等。
锆:南非、澳大利亚、前苏联、印度、美国。
铌:巴西、加拿大、尼日尔爾利亚、扎伊尔。
钽:中国、泰国、澳大利亚、尼日尔爾利亚、加拿大。
铟:加拿大、中国、美国、俄罗斯、日本。
钼:美国、智利、中国、加拿大、俄罗斯。
稀土:中国、前苏联、美国、澳大利亚、印度。
钒:俄罗斯、南非、中国、美国、澳大利亚。
硼:美国、土耳其、前苏联、中国、智利。
锂:中国、智利、澳大利亚、美国、加拿大。
铯:加拿大、津巴布韦、纳米比亚。
水资源
从各大洲水资源的分布来看,年径流量亚洲最多,其次为南美洲、北美洲、非洲、欧洲、大洋洲。从人均径流量的角度看,全世界河流径流总量按人平均,每人约合 10 000立方米。在各大洲中,大洋洲人均径流量最多,其次为南美洲、北美洲、非洲、欧洲、亚洲
森林资源
目前世界森林面积约28亿公顷,复盖率22%,主要分布见图所示:
热带雨林:主要分布在赤道南北纬5°—10°的地区,在大陆东岸因受暖流影响,其分布可延伸至15°—25°,南美洲亚马孙流域是世界上最广阔的热带雨林区;非洲刚果盆地、几内亚湾、马达加斯加岛亦有分布;亚洲马来群岛、马来半岛、菲律宾岛南部、印度半岛西南南部、斯里兰卡等地亦有分布。热带雨林在高温多雨条件下,林层众多,终年常绿,森林资源丰富。
亚热带常绿阔叶林:主要分布在亚热带地区的大陆东岸,东部地区,我国秦岭淮河以南的广大地区是世界上最大的分布地区;日本和朝鲜南部;美国的佛罗达半岛;墨西哥北浊和巴西东南、澳大利亚东南部也有分布。
温带混交林和温带落叶阔叶林:主要分布在亚洲东部,包括中国东北、华北、朝鲜和日本北部、苏联萨哈林岛等地;西欧和中欧受海洋性气候影响的暖湿地区;北美洲五大湖以南密西西比河流域向东至大西洋沿岸,阔叶林有显的季相更替。夏季湿暖,冬季能耐低温,夏季温凉湿润。
根据《2005年全球森林资源评估报告》,2005年全球森林面积39.52亿公顷,占陆地面积(不含内陆水域)的30.3%,人均森林面积0.62公顷,单位面积蓄积110立方米/公顷。从世界各国情况看,森林资源呈现如下特征:
世界各国森林面积分布不均衡。全球三分之二的森林集中分布在俄罗斯(20.5%)、巴西(12.1%)、加拿大(7.8%)、美国(7.7%)、中国(5.0%)、澳大利亚(4.1%)、刚果民主共和国(3.4%)、印度尼西亚(2.2%)、秘鲁(1.7%)和印度(1.7%)等10个国家,其中前5个国家森林面积占全球的50%以上。
生物资源和水资源及森林资源有很大关系,在这就不赘述了。
海洋资源
1、太平洋。太平洋是世界上最大的洋,位于亚洲、大洋洲、美洲和南极洲之间,总面积17868万km2,平均深度3957m?,最大深度11034m,体积70710万km3。?
太平洋中有许多海洋生物,目前已知浮游植物380余种,主要为硅藻、甲藻、金藻、蓝藻等;底栖植物由各种大型藻类和显花植物组成。太平洋的海洋动物包括浮游动物、游泳动物、底栖动物等,总的数量未见报道。太平洋的许多海洋生物具有开发利用价值,成为水产资源最丰富的洋。太平洋的渔获量每年在3500-4000万t之间,占世界海洋渔获总量的一半左右。主要渔场在西太平洋渔区,即千岛群岛至日本海一带,中国的舟山渔场,秘鲁渔场,美国-加拿大西北沿海海域,年鱼产量近2000万t。?
太平洋也有丰富的矿产资源。目前,矿产资源勘探开发工作主要集中在大陆架石油和天然气、滨海砂矿、深海盆多金属结核等方面。目前的主要产油区包括加利福尼亚沿海、库克湾、日本西部陆架、东南亚陆架、澳大利亚沿海、南美洲西海岸,以及中国沿海大陆架。滨海砂矿的分布范围是:金,铂砂主要分布太平洋东海岸的俄勒冈至加利福尼亚沿岸,以及白令海和阿拉斯加沿岸;锡矿主要分布在东南亚各国沿海,其中主要在泰国和印度尼西亚沿海;印度和澳大利亚沿海是钻石、金红石、钛铁矿最丰富的海区;中国沿海共有十余条砂矿带,有金刚石、金、锆石、金红石等多种砂矿资源。另外,日本、中国和智利大陆架上都有海底煤田。在深海盆区有丰富的多金属结核,其中主要集中在夏威夷东南的广大区域。总储量估计有17000亿t,占世界总储量的一半。?
2、大西洋。大西洋是地球上的第二大洋,面积约9165.5万km2。大西洋位于欧洲、非洲和南北美洲之间,自北至南约1.6万km,东西最短距离2400多km。?
大西洋的生物分布特征是:底栖植物一般分布在水深浅于100m的近岸区,其面积约占洋底总面积的2%;浮游植物共有240多种,主要分布在中纬度地区;动物主要分布在中纬度区、近极地区和近岸区,哺乳动物有鲸和鳍脚目动物,鱼类主要以鲱、鳕、鲈、鲽科为主。大西洋的生物资源开发很早,渔获量曾占世界各大洋的首位,本世纪60年代以后退居次于太平洋的第二位,每年的渔获量2500万t左右。大西洋的单位渔获量平均约830kg/km2,陆架区约1200kg/km2。在大西洋中,渔获量最高的区域是北海、挪威海、冰岛周围海域。纽芬兰、美国、加拿大东侧陆架区,地中海、黑海、加勒比海、比斯开湾和安哥拉沿海是重要渔场。?
大西洋的矿产资源有石油、天然气、煤、铁、硫、重砂矿和多金属结核。加勒比海、墨西哥湾、北海、几内亚湾是世界上着名的海底石油、天然气分布区。委内瑞拉沿加勒比海伸入内地的马拉开波湾。已探明石油储量48亿t;美国所属的墨西哥湾石油储量约20亿t;北海已探明石油储量40多亿t;尼日尔爾利亚沿海石油可采储量超过26亿t。英国、加拿大、西班牙、土耳其、保加利亚、意大利等国沿海都发现了煤矿,其中,英国东北部海底煤炭储量不少于5.5亿t,大西洋沿岸许多国家沿海发现了重砂矿,包括独居石、钛铁矿、锆石等。西南非洲南起开普顿、北至沃尔维斯湾的海底砂层,是世界着名的金刚石产地。大西洋的多金属结核总储量估计约10000亿t,主要分布在北美海盆和阿根廷海盆底部。?
3、印度洋。印度洋是地球上第三大洋,位于亚洲、南极洲、大洋洲和非洲之间,总面积约为7617.4万km2。?
印度洋也有丰富的生物资源。浮游植物主要密集于上升流显着的阿拉伯半岛沿岸和非洲沿岸。浮游动物主要密集于阿拉伯西北部,主要是索马里和沙特阿拉伯沿岸。底栖生物以阿拉伯海北部沿岸为最多,由北向南逐步减少。印度洋的鱼类有3000-4000种,目前的渔获量约400万t,主要是鳀鱼、鲐鱼和虾类,还有沙丁鱼、鲨鱼、金枪鱼。?
科威特、沙特阿拉伯和澳大利亚沿海等印度洋海域均发现了油气资源。波斯湾海底石油储量为120亿t,天然气储量7.1万亿m3。印度洋也有多金属结核资源,但资源量低于太平洋和大西洋。?
4、北冰洋。北冰洋是世界大洋中面积最小的大洋,总面积约1478.8万km2。北冰洋以北极为中心,有常年不化的冰盖。?
由于北冰洋处于高寒地带,动植物种类都比较少。浮游植物的生产力比其他洋区要少10%,主要包括浮冰上的小型植物,表层水中的微藻类,浅海区的巨藻和海草等。鱼类主要有北极鲑鱼、鳕鱼、鲽鱼、毛鳞鱼,巴伦支海和挪威海都是世界上最大的渔场。北冰洋的许多哺乳动物具有重要的商业价值,如海豹、海象、鲸和海豚,以及北极熊等。?
北冰洋的广阔大陆架区有利于碳氢化合物矿床的形成,目前已发现了两个海区具有油、气远景,一是拉普捷夫海,二是加拿大群岛海域,北冰洋海底也有锰结核、锡石及硬石膏矿床。
F. 伊朗的矿产等自然资源是怎样的
伊朗石油、天然气和煤炭蕴藏丰富。截至2011年底,已探明石油储量1545.8亿桶,天然气储量33.69万亿立方米,分别占世界总储量的11%和17%,分列世界第三、二位。石油和天然气生产量均列世界第四位,日产原油能力350万桶、天然气5亿立方米。
伊朗拥有全球10%的石油资源。伊朗亦拥有全球第二大天然气的资源,主要在南帕斯,大多数天然气用于国内。自1913年伊朗成为主要产油国。主要油田位于中部以及伊朗西部的Zagros山脉。石油亦可在伊朗北部以及沿波斯湾一带的陆地。当地石油及天然气以及水力发电设施提供国家的能源。2010年伊朗建造首个价值10亿美元的布什尔核电站
1970年后期伊朗成为第四大产油国,当时是石油输出国组织第二大产油国以及第二采油国由于1979年的革命,政府将产油量减少,因为国家需要储存石油。油产量曾在两伊战争期间减少。 1980年代油产量再次增加,修理损害的油管以及开采波斯湾沿岸的油田。
主要油田位于阿巴丹(建于1913年,是国家首个油田)、克尔曼沙赫及德黑兰,但是未能符合当地对石油气的需要。炼油业需要150亿美元投资,在五年内发展到自给自足以及中止入口。油管连接炼油厂以及阿巴丹、Bandar-e Mashur及Kharg Island等岸边城市。1990年伊朗国营石油及天然气企业在接受外资下探索更多油田。
设法子的肥料厂,以及salouye世界最大乙烯设施是伊朗国药的计划,石油制品收益2007年达55亿美元,2008年达到接近90亿美元。
2004年度伊朗油产量达14亿,纯利达500亿美元。官方估计如果计划顺利,2015年的收益达2500亿美元。伊朗生产60-70%工业设备给当地使用,包括炼油厂、油轮、钻油台、油井以及探索设备。
2008年伊朗油价在Kish Island开始进行交易交易以伊朗里亚尔及以其他主要货币(美元除外)进行。
2008年伊朗的能源消耗达60至70亿美元。国家能源消耗量高于国际标准。伊朗回收28%的石油及天然气,目前是达到回收率60%。伊朗在2008年补贴石油、电费及天然气达840亿美元。伊朗的天然气消耗量仅次于美国以及俄罗斯,是全球第三。
G. 铀储量最多的国家
澳大利亚
目前全球已探明铀储量为362.2万吨,澳大利亚是世界最大的铀矿资源国,占全球铀矿资源的30%;其次是哈萨克斯坦,占全球的17%;加拿大是第三铀矿资源国,占全球12%的比率;第四是南非占8%。2004年世界产量为40219吨,今后几年世界铀产量将会从每年的45000吨增加到每年的72580吨。全世界每年核能的产量相当于电产量的 17%,或者是世界能源产量的 7%。2006年全球有443个商业用核电站,发电能力369552MW。中国是铀矿资源不甚丰富的一个国家。
H. 核聚变的原料铀在地球上的储量是十分稀少吗
铀的地壳丰度为2.4为48位(世界铀储备最多的为美国),但其中作用于核裂变的U235只占它的百分之零点七一 而实际上进行核裂变的不仅仅是U235还有钚239
I. 世界上哪个国家铀最多
哈萨克斯坦
2014年产铀2.3127万吨,较2013年的2.2451万吨有所提升。哈萨克斯坦自2009年起,雄居世界铀矿生产第一大国,目前还有17个铀矿项目处于建设中,预计到2018年,全国铀产量将大幅提升。
J. 关于 铀……
最重的天然元素铀已经成为新能源的主角,那么铀又是怎样提炼出来的呢?
在居里夫妇发现镭以后,由于镭具有治疗癌症的特殊功效,镭的需要量不断增加,因此许多国家开始从沥青铀矿中提炼擂,而提炼过镭的含铀矿渣就堆在一边,成了“废料”。
然而,铀核裂变现象发现后,铀变成了最重要的元素之一。这些“废料”也就成了“宝贝”。从此,铀的开采工业大大地发展起来,并迅速地建立起了独立完整的原子能工业体系。
铀是一种带有银白色光泽的金属,比铜稍软,具有很好的延展性,很纯的铀能拉成直径0.35毫米的细丝或展成厚度0.1毫米的薄箔。铀的比重很大,与黄金差不多,每立方厘米约重19克,象接力棒那样的一根铀棒,竟有十来公斤重。
铀的化学性质很活泼,易与大多数非金属元素发生反应。块状的金属铀暴露在空气中时,表面被氧化层覆盖而失去光泽。粉末状铀于室温下,在空气中,甚至在水中就会自燃。美国用贫化铀制造的一种高效的燃烧穿甲弹—“贫铀弹”,能烧穿30厘米厚的装甲锕板,“贫铀弹”利用的就是铀极重而又易燃这两种性质。
铀元素在自然界的分布相当广泛,地壳中铀的平均含量约为百万分之2.5,即平均每吨地壳物质中约含2.5克铀,这比钨、汞、金、银等元素的含量还高。铀在各种岩石中的含量很不均匀。例如在花岗岩中的含量就要高些,平均每吨含3.5克铀。依此推算,一立方公里的花岗岩就会含有约一万吨铀。海水中铀的浓度相当低,每吨海水平均只含3.3毫克铀,但由于海水总量极大,且从水中提取有其方便之处,所以目前不少国家,特别是那些缺少铀矿资源的国家,正在探索海水提铀的方法。
由于铀的化学性质很活泼,所以自然界不存在游离的金属铀,它总是以化合状态存在着。已知的铀矿物有一百七十多种,但具有工业开采价值的铀矿只有二、三十种,其中最重要的有沥青铀矿(主要成分为八氧化三铀)、品质铀矿(二氧化铀)、铀石和铀黑等。很多的铀矿物都呈黄色、绿色或黄绿色。有些铀矿物在紫外线下能发出强烈的荧光,我们还记得,正是铀矿物(铀化合物)这种发荧光的特性,才导致了放射性现象的发现。
虽然铀元素的分布相当广,但铀矿床的分布却很有限。国外铀资源主要分布在美国、加拿大、南非、西南非、澳大利亚等国家和地区。据估计,国外已探明的工业储量到1972年已超过一百万吨。随着勘探活动的广泛和深入,铀储量今后肯定还会增加。我国铀矿资源也十分丰富。
铀矿是怎样寻找的呢?铀及其一系列衰变子体的放射性是存在铀的最好标志。人的肉眼虽然看不见放射性,但是借助于专门的仪器却可以方便地把它探测出来。因此,铀矿资源的普查和勘探几乎都利用了铀具有放射性这一特点:若发现某个地区岩石、土壤、水、甚至植物内放射性特别强,就说明那个地区可能有铀矿存在。
铀矿的开采与其它金属矿床的开采并无多大的区别。但由于铀矿石的品位一般很低(约千分之一),而用作核燃料的最终产品的纯度又要求很高(金属铀的纯度要求在99.9%以上,杂质增多,会吸收中子而妨碍链式反应的进行),所以铀的冶炼不象普通金属那样简单,而首先要采用“水冶工艺”,把矿石加工成含铀60~70%的化学浓缩物(重铀酸铵),再作进一步的加工精制。
铀水冶得到的化学浓缩物(重铀酸氨)呈黄色,俗称黄饼子,但它仍含有大量的杂质,不能直接应用,需要作进一步的纯化。为此先用硝酸将重铀酸铵溶解,得到硝酸铀酰溶液。再用溶剂萃取法纯化(一般用磷酸三丁酯作萃取剂),以达到所要求的纯度标准。
纯化后的硝酸铀酰溶液需经加热脱硝,转变成三氧化铀,再还原成二氧化铀。二氧化铀是一种棕黑色粉末,很纯的二氧化铀本身就可以用作反应堆的核燃料。
为制取金属铀,需要先将二氧化铀与无水氟化氢反应,得到四氟化铀;最后用金属钙(或镁)还原四氟化铀,即得到最终产品金属铀。如欲制取六氟化铀以进行铀同位素分离,则可用氟气与四氟化铀反应。
至此,能作核燃料使用的金属铀和二氧化铀都生产出来了,只要按要求制成一定尺寸和形状的燃料棒或燃料块(即燃料元件),就可以投入反应堆使用了。但是对于铀处理工艺来说,这还只是一半。
我们知道,核燃料铀在反应堆中虽然要比化学燃料煤在锅炉中使用的时间长得多,但是用过一段时间以后,总还是要把用过的核燃料从反应堆中卸出来,再换上一批新的核燃料。从反应维中卸出来的核燃料一般叫辐照燃料或“废燃料”。烧剩下的煤渣一般都丢弃不要了,可这种不能再使用的废燃料却还大有用处呢!
废燃料之所以要从反应堆中卸出来,并不是因为里面的裂变物质(铀235)已全部耗尽,而是因为能大量吸收中子的裂变产物积累得太多,致使链式反应不能正常进行了。所以,废燃料虽“废”,但里面仍有相当可观的裂变物质没有用掉,这是不能丢弃的,必须加以回收。而且在反应堆中,铀238吸收中子,生成钚239。钚239是原子弹的重要装药,它就含在废燃料中,这就使得用过的废燃料甚至比没有用过的燃料还宝贵。除此而外,反应堆运行期间,还生成其它很多种有用的放射性同位素,它们也含在废燃料中,也需要加以回收。
从原理上讲,废燃料的处理与天然铀的生产并无多大差别。一般先把废燃料溶解,再用溶剂萃取法把铀、钚和裂变产物相互分开,然后进行适当的纯化和转化。但实际上,废燃料的处理是十分困难的。世界上很多国家都能生产天然铀,很多国家都有反应堆,但是能处理废燃料的国家却并不多。
废燃料的处理有三个特点:一是废燃料具有极强的放射性,它们的处理必须有严密的防护设施,并实行远距离操作;二是废燃料中钚含量很低而钚又极贵重,所以要求处理过程的分离系数和回收率都很高;三是钚能发生链式反应,因此必须采取严格的措施,防止临界事故的发生。目前,废燃料的处理大都采用自动化程度很高的磷酸三丁酯萃取流程。
我们看到,在铀处理的工艺链中,相对于反应堆而言,铀水冶工艺在反应堆之前进行,所以通常叫做前处理,废燃料处理在反应堆之后进行,所以通常叫做后处理。而从铀矿石加工开始的整个工艺过程,包括铀同位素分离以及核燃料在反应堆中使用在内,一般总称为核燃料循环。
从以上极为简单的介绍就可以看出,铀和钚确是得之不易的。原子能工业犹如一条长长的巨龙,要最重的天然元素铀做出轰轰烈烈的事业,得经过多少次加工和处理、分析和测量、计算和核对啊!原子能工业又犹如一座高高的金字塔,要制造一颗原子弹,就要使用一、二十公斤铀235或钚239;要生产一、二十公斤铀235或钚239,就要消耗十来吨天然铀;要生产十来吨天然铀就要加工近万吨铀矿石。我们赞赏核电站的雄姿,惊叹原子弹的威力,可千万不能忽视支撑这座金字塔塔尖的无数块砖石啊!
元素名称:铀
元素原子量:238.0
元素类型:金属
发现人:克拉普罗特(M.H.Klaproth)
发现年代:1789年
发现过程:1789年,由克拉普罗特(M.H.Klaproth)从沥青铀矿中分离出。1841年,佩利戈特(E.M.Peligot)指出,克拉普罗特分离出的"铀",实际上二氧化铀。他用钾还原四氯化铀,成功地获得了金属铀。1896年有人发现了铀的放射性衰变。1939年,哈恩(O.Hahn)和斯特拉斯曼(F.Strassmann)发现了铀的核裂变现象。自此以后,铀便变得声价百倍。
元素描述:密度19.05±0.02克/厘米3。熔点1132℃,沸点3818℃。共有三种结晶变体:斜方晶体、四方晶体、体心立方体。铀是银白色活泼的金属,可延展、锻造,能和所有的非金属作用(惰性气体除外)。和许多金属作用,生成金属间化合物。空气中易氧化,生成一层发暗的氧化膜,能与酸作用,与苛性碱无作用,但加入过氧化物就生成水溶性的过铀酸盐。铀在自然界中常以三种同位素234U、235U、238U混合体存在于铀矿中。少量存在于独居石等稀土矿石中。238U的半衰期为45亿年。
元素来源:可用电解法、分解法、还原法等从铀矿中制得。
元素用途:纯金属铀主要用做原子堆"燃料",少量用于电子管制造业中的除氧剂和惰性气体提纯(除氧、氢)。
元素辅助资料:200年前发现的一种普通的金属元素居然会成为今天核动力和核武器的原料。就是在20世纪40年代以前,这种普通的金属一直被看作是没有什么用处的东西,这就是铀。铀通常被人们认为是一种稀有金属,尽管铀在地壳中的含量很高,比汞、铋、银要多得多,但由于提取铀的难度较大,所以它注定了要比汞这些元素发现的晚得多。尽管铀在地壳中分布广泛,但是只有沥青铀矿和钾钒铀矿两种常见的矿床。人们认识铀正是从这两种矿石开始。
1976年8月德国化学家克拉普罗特发表分析研究沥青铀矿的报告。发现一种新金属,就用1781年新发现的一个行星——天王星命名它为uranium,元素符号定为U。
相对原子质量: 0 常见化合价: +2,+3,+4,+5,+6 电负性: 0
外围电子排布: 5f3 6d1 7s2 核外电子排布: 2,8,18,32,21,9,2
同位素及放射线: U-230[20.8d] U-231[4.2d] U-232[70y] U-233[159000y] U-234(放 α[247000y]) U-235(放 α[700040000y]) U-236[23400000y] U-237[6.75d] U-238(放 α[4479000000
电子亲合和能: 0 KJ·mol-1
第一电离能: 0 KJ·mol-1 第二电离能: 0 KJ·mol-1 第三电离能: 0 KJ·mol-1
单质密度: 18.95 g/cm3 单质熔点: 1132.0 ℃ 单质沸点: 3818.0 ℃
原子半径: 0 埃 离子半径: 0.81(+6) 埃 共价半径: 0 埃
名称由来:得名于天王星的名字“Uranus”。
元素描述:致密而有延展性的银白色放射性金属。
元素来源:许多种类的岩石都含有铀,但富矿只有沥青铀矿和钒钾铀矿等几种。
元素用途:千百年来铀一直被用作给玻璃染色的色素,然而现在铀是核反应堆和原子弹中使用的核燃料。
不过, 铀又是怎么应用于原子弹的呢?
使用常规炸药有规律的安放在铀的周围,然后使用电子雷管使这些炸药精确的同时爆炸,产生的巨大压力将铀压到一起,并被压缩,达到临界条件,发生爆炸。
或者将两块总质量超过临界质量的铀块合到一起,也会发生猛烈的爆炸。
临界质量是指维持核子连锁反应所需的裂变材料质量。不同的可裂变材料,受核子的性质(如裂变横切面)、物理性质、物料型状、纯度、是否被中子反射物料包围、是否有中子吸收物料等等因素影响,而会有不同的临界质量。
刚好可能以产生连锁反应的组合,称为已达临界点。比这样更多质量的组合,核反应的速率会以指数增长,称为超临界。如果组合能够在没有延迟放出中子之下进行连锁反应,这种临界被称为即发临界,是超临界的一种。即发临界组合会产生核爆炸。如果组合比临界点小,裂变会随时间减少,称之为次临界。
核子武器在引爆以前必须维持在次临界。以铀核弹为例,可以把铀分成数大块,每块质量维持在临界以下。引爆时把铀块迅速结合。投掷在广岛的“小男孩”原子弹是把一小块的铀透过枪管射向另一大块铀上,造成足够的质量。这种设计称为“枪式”。 钚核弹不能以这种方法引爆。第一枚钚原子弹“胖子”的钚是造成一个在次临界以下的中空球状。引爆时使用包围在四周的炸药把钚挤压,增加密度及减少空间,造成即发临界。这成设计称为“内爆式”。