Ураны тухай бүх мэдээлэл

Уран нь дэлхий дээр хаа сайгүй хөрс, ус, чулуунд байх түгээмэл тархацтай байгалийн металл боловч байгаль дээр дангаараа оршдоггүй. Ураны  байгалийн цацраг идэвх нь дэлхийн мантийн (дэлхийн цөмийн гаднах давхарга) дулааны үндсэн эх үүсвэр болдог. Ураны энэ шинж чанарыг ашиглаж цөмийн цахилгаан станцын  гол түүхий эд болгодог.

Байгалийн уран

Байгалийн ураны хүдэр дэх ураны агуулга нь 0.01 % - 40 %-ийн хооронд хэлбэлздэг. Уран нь дэлхий дээр түгээмэл тархалттай байдаг байгалийн элемент юм.

  • Уран нь дэлхийн царцдас бүрхэвчинд дийлэнх тохиолдолд 3 гр/тонн агуулгатай элбэг тохиолддог бөгөөд ураны агуулга чулуулгийн төрлөөс хамааран өөрчлөгддөг. Иймд мантид байх хэмжээг оролцуулалгүйгээр зөвхөн дэлхийн царцдас бүрхэвчид байх ураны хэмжээг тооцвол нэг их наяд тонн болно.
  • Далайн усан дахь ураны агуулга ойролцоогоор 3 мг/м3 байх тул нийтдээ 4.5 тэрбум тонн уран далай, тэнгисийн усанд ууссан хэлбэрээр оршино. Мөн уран нь цэвэр усанд янз бүрийн агуулгатайгаар элбэг тохиолддог.
  • Хүний биед 90-150 микро грамм уран агуулагдаж байдаг.

Ураны атом

Уран нь байгаль дээр байдаг хамгийн хүнд химийн элемент бөгөөд атом бүрт 92 протон агуулагдана. Атом дахь нейтроныхоо тооноос хамааран өөр хоорондоо ялгаатай 3 төрөл зүйл буюу изотоп байдаг. Эдгээр изотопууд нь атом масс буюу энгийнээр хэлбэл атомын цөмийг бүрдүүлэгч протон, нейтроны нийт тоогоор илэрхийлэгдэнэ.

Дэлхийн царцдас бүрхэвчинд  уран нь ихэвчлэн 2 төрлийн изотоп байдлаар тохиолдоно:

 

  • уран 238 (U238)
  • уран 235 (U235)

Байгаль дээрх бүх ураны 99.28% орчмыг эзэлдэг U238 –ийн изотоп нь маш тогтвортой шинжтэй. Үлдэж буй хэсгийн ихэнх нь U235 (0.71%) бөгөөд энэ нь хяналт бүхий орчинд байгалийнхаа шинжээр задралд орж их хэмжээний эрчим хүч гаргаж чадах уран юм.  Их бага хэмжээгээр тааралдах  (0,006%) гуравдахь изотоп нь U234 юм.

Энэхүү байгалиасаа задралд ордог ураны шинж чанарыг шууд болон шууд бусаар хэрэглэж цахилгаан үйлдвэрлэх цөмийн эрчим хүчний салбарын үндсэн түүхий эд болгож, хөлөг онгоцыг ажиллуулж, өндөр хүчин чадал бүхий зэвсэг үйлдвэрлэж, үүний зэрэгцээ эмнэлгийн дүрс оношлогоо, туяа эмчилгээ, аж үйлдвэрт цацраг идэвхт изотопыг ашиглаж байна.

Атомын бүтцэд нь өөрчлөлт орох үед асар их эрчим хүчийг дулаан хэлбэрээр ялгаруулдаг нь уран 235-ын хамгийн ашигтай шинж чанар юм. Цөмийн реакторт уг дулааныг ашиглан хүлэмжийн хий  ялгаруулалгүйгээр эрчим хүч үйлдвэрлэдэг. Ийнхүү задралд ордог байгалийн шинж чанарыг нь ашиглан ураныг өөр бусад салбарт хэрэглэдэг.

Цацраг идэвхийн хэрэглээ

Ураныг зөвхөн эрчим хүч гаргахад ашиглаад зогсохгүй  уран болон цөмийн бусад материалыг сансар судлал, хүнсний бүтээгдэхүүний эрүүл ахуй, эрүүл мэндийн салбарт хэрэглэдэг. Үүнд: 

  • Эрүүл мэндийн салбарт: рентген оношлогоогоор хүний биеийг нарийвчлан харж, зарим өвчнийг оношлодог. Үүнд: хавдрын байршлыг тодорхойлох, хорт хавдрын болон зүрх судасны өвчлөлийн үе шатыг тогтоох, ясны нуугдмал бэртлийг илрүүлэх (спортын бэртэл), түлэгдсэн өвчтөний амьсгалын эрхтэн, системийн гэмтлийг тогтоох, бөөрний өвчлөлийг оношлоход хэрэглэдэг. Туяа эмчилгээнд ионжуулагч цацрагийн эрчим хүчийг хавдрын эсийг устгахад ашигладаг.
  • Ионжуулагч мэдрэгч: мэдрэгчийн тусламжтайгаар агаар мандалд төрөл бүрийн хий байгаа эсэхийг илрүүлдэг. Ионжуулагч мэдрэгчийг олон салбарт, тухайлбал уул уурхайд галын мэдрэгч, тэсрэмтгий хийн мэдрэгчийг ашигладаг.
  • Үйлдвэрлэлийн рентген: металл хэсэг, гагнуурыг шалгахад рентген туяаг ашигладаг. Энэ төрлийн гамма цацрагийн рентген аппаратыг төмөрлөгийн үйлдвэр, онгоцны үйлдвэрлэлд ашигладаг.
  • Аж үйлдвэрийн салбар дахь цацрагт шарлага: илүү тэсвэртэй, хөнгөн материалыг гарган авахад ашигладаг. Анагаах болон аж үйлдвэрийн салбарт илүү хөнгөн хиймэл эрхтэн, илүү бат бөх цахилгаан шугам үйлдвэрлэх зэрэг олон чиглэлээр хэрэглэгддэг.
  • Эрчим хүчний салбарт: цөмийн эрчим хүчний станц ажиллуулах; цөмийн эрчим хүчний хэрэгслээр тоноглогдсон хөлөг онгоц, шумбагч онгоц, сансрын хөлөгт ашигладаг.
  • Бусад салбарт: геологийн формацийн  нас, түүхэн болон археологийн ховор олдвор, эд зүйлсийн насыг тогтооход ашигладаг.

Монголын Дорнын говь нутаг дахь ураны хуримтлал

томруулж харах

томруулж харах

  • Дорноговь аймгийн бүс нутагт ураны орд үүсч бий болоход байгальд олон сая жилийн хугацаа зарцуулагджээ. Энэ хугацаанд борооны ус нь чулуулаг дахь байгалийн ураныг уусгаж, тунамал хурдсан давхаргад нэвчүүлжээ.


  • Тунамал хурдсан давхарга нь үл нэвчүүлэгч шавар, нэвчүүлэгч элсэн чулууны салаавчилсан үеүдээс  бүрдэнэ. Ууссан ураныг зөөвөрлөгч ус нь элсэн чулууны давхаргаар дамжин урсдаг. Улмаар уг ус нь тодорхой химийн найрлага бүхий байгалийн орчинд ирэхэд уран  нь тунадаг. Цаашид энэхүү үйл явц удаан үргэлжлэх тохиолдолд ураны эрдэсжсэн бие бий болж, баяжих боломжтой.
  • Ийм байдлаар байгалийн жамаараа ихээхэн хэмжээний уран тодорхой газарт хуримтлагдаж, уг эрдсийн хуримтлалыг эдийн засгийн хувьд ашигтайгаар олборлох боломж бүрдүүлнэ.  Кожеговь компанийн геологчид уран хуримтлагдан тогтсон дээрх бүсүүдийг хайх, ураны ордыг илрүүлсэн тохиолдолд энэ нь эдийн засгийн ашигтай нөөц болж чадах эсэхийг үнэлдэг.

Ураныг нээсэн түүхээс

1789 онд  Сан Жоакимсталын уурхайгаас Пруссийн химич Мартин Хенрих Клапротод ирүүлсэн чулуулгийг судалж байх үедээ тэрбээр ураныг нээжээ. Уг чулуулаг нь ураны нэг төрөл болох питчблендээс (UO2) бүрдсэн байсан бөгөөд энэхүү ураны эрдсийг уранинит ч гэж нэрлэдэг. Клапрот өөрийн олсон бодисоо Тэнгэрийн ван гарагийн нэрээр буюу уранерз гэж нэрлэжээ. Үүнээс 8 жилийн өмнө Уильям Хершель уг гарагийг нээсэн байжээ.  

Улмаар 1841 онд л Францын химич Эжен-Мельхиор Пелигот уранинит нь хүчилтөрөгчийн хоёр атом, металлын нэг атомаас тогтдог болохыг тодорхойлон, тусад нь ялгаж уран гэж нэрлэсэн байна.

Үүнээс нэлээд хожуу буюу 1896 онд Францын иргэн Генри Бекрель ураны үл үзэгдэгч туяаны шууд цацаргалт гэрэл зургийн хальсанд хар толбо үүсгэсэн болохыг анзаарснаар цацраг идэвхийг нээв. Энэ нь тухайн үеийг хүртэл нээгдээгүй үзэгдэл байсан тул байгалийн цацраг идэвх гэж нэрийджээ.