一言で言えばウラン

ジェームズ・セント・ジョン/ Flickr / CC BY 2.0

ウランは非常に重い金属ですが、地球の核に沈む代わりに、地表に集中しています。ウランは、その原子がマントルの鉱物の結晶構造に適合しないため、ほぼ例外なく地球の大陸地殻で発見されます。地球化学者は、ウランを 互換性のない要素 、より具体的には、大イオン親油性元素または LILE グループのメンバーです。大陸地殻全体の平均存在量は、3 ppm 弱です。

ウランがベアメタルとして発生することはありません。むしろ、ほとんどの場合、鉱物のウランナイト (UO₂) またはピッチブレンド (部分的に酸化されたウランナイト、慣習的に U として与えられる)₃〇₈）。ソリューションでは、 ウラン 化学的条件が酸化している限り、炭酸塩、硫酸塩、塩化物との分子複合体で移動します。しかし、還元条件下では、ウランは酸化物鉱物として溶液から脱落します。この挙動がウラン探査の鍵となります。ウラン鉱床は、主に 2 つの地質環境で発生します。 堆積岩 そして花崗岩の熱いもの。

ウラン堆積物

ウランは酸化条件下では溶液中を移動し、還元条件下では脱落するため、有機物が豊富な黒い頁岩やその他の岩石など、酸素が存在しない場所に集まる傾向があります。酸化性流体が移動すると、それらはウランを動員し、移動する流体の前部に沿って濃縮します。コロラド高原の有名なロール フロント ウラン鉱床は、このタイプのもので、過去数億年のものです。ウラン濃度はそれほど高くありませんが、採掘と処理が容易です。

カナダのサスカチュワン州北部の大規模なウラン鉱床も堆積起源のものですが、はるかに古い年代という別のシナリオがあります。そこには、約20億年前の原生代前期に古代大陸が深く侵食され、堆積岩の深い層に覆われていました。の 不適合 侵食された基盤岩とその上にある堆積盆地の岩石の間は、化学的活動と流体の流れが濃縮されたウランを鉱体に流れ込み、70%の純度に達する場所です。カナダ地質学協会は、これらの不適合に関連するウラン鉱床の徹底的な調査を、このまだ謎に包まれているプロセスの完全な詳細とともに公開しました。

地質学の歴史上ほぼ同時期に、現在のアフリカの堆積ウラン鉱床が、天然の原子炉を「点火」するほど濃縮された。 地球で最も巧妙なトリックの 1 つ .

花崗岩ウラン鉱床

大きな花崗岩が凝固するにつれて、微量のウランが液体の最後の部分に濃縮されます。特に浅いレベルでは、これらは破砕し、金属を含む流体で周囲の岩石に侵入し、鉱脈を残します。地殻活動のさらなるエピソードがこれらをさらに集中させる可能性があり、世界最大のウラン鉱床はこれらの 1 つで、南オーストラリア州のオリンピック ダムにあるヘマタイト角礫岩複合体です。

ウラン鉱物の良好な標本は、花崗岩の凝固の最終段階で発見されます。 ペグマタイト .ウランナイトの立方晶、ピッチブレンドの黒いクラスト、トルバーナイト (Cu(UO₂）（後₄)₂・8～12H₂O)。銀、バナジウム、およびヒ素鉱物も、ウランが見つかる場所でよく見られます。

ペグマタイト ウランは、鉱床が小さいため、今日採掘する価値はありません。しかし、それらは良い鉱物標本が見つかる場所です。

ウランの放射能は周囲の鉱物に影響を与えます。ペグマタイトを調べている場合、これらのウランの兆候には、黒くなった蛍石、青いセレスタイト、スモーキークォーツ、ゴールデンベリル、赤く染まった長石が含まれます.また、ウランを含むカルセドニーは黄緑色の強い蛍光を発します。

商業におけるウラン

ウランは、原子炉で熱を生成したり、核爆発物で解き放たれたりするために利用できる膨大なエネルギー含有量で高く評価されています。核拡散防止条約およびその他の国際協定は、ウランの流通を管理して、それが民間目的のみに使用されるようにしています。ウランの世界貿易量は 60,000 トンを超え、そのすべてが国際議定書に基づいています。ウランの最大の生産国は、カナダ、オーストラリア、カザフスタンです。

ウランの価格は、原子力産業の運勢や各国の軍事需要に応じて変動しています。ソビエト連邦の崩壊後、大量の濃縮ウランが希釈され、高濃縮ウラン購入協定の下で核燃料として販売され、1990 年代を通じて価格が低く保たれました。

しかし、2005 年頃から価格が上昇し、数世代ぶりに探鉱者が再び現場に出始めました。そして、地球温暖化の文脈で脱炭素エネルギー源としての原子力発電が再び注目される中、ウランに再び親しむ時が来ました。