اورانیوم یکی از فلزات سنگین و استراتژیک است که نقش پررنگی در تحولات علمی، صنعتی و حتی سیاسی قرن‌های اخیر داشته است. این عنصر که در دل زمین پنهان شده، از نیروگاه‌های هسته‌ای تا کاربردهای پزشکی و صنایع نظامی، جایگاه ویژه‌ای دارد. در طول تاریخ، کشف و استخراج اورانیوم مسیرهای پرماجرایی را طی کرده و همواره مورد توجه قدرت‌های جهانی بوده است. در ادامه، با چیستی این عنصر، تاریخچه، مزایا و معایب، کشورهای دارنده، آینده استخراج و کاربردهای آن آشنا می‌شویم.
اورانیوم عنصری با نماد شیمیایی U و عدد اتمی ۹۲ است. این فلز سنگین، نقره‌ای مایل به خاکستری، کمی نرم و اندکی رادیواکتیو است. در طبیعت، اورانیوم به شکل ترکیباتی همچون اورانینیت، کارنوتیت و برانریت یافت می‌شود.
ایزوتوپ‌های مهم آن عبارت‌اند از:
U-238: پایدارترین ایزوتوپ با سهم حدود ۹۹/۳ درصد از اورانیوم طبیعی.
U-235: ایزوتوپی کمیاب با سهم حدود ۰/۷ درصد که برای شکافت هسته‌ای بسیار ارزشمند است.
U-234: ایزوتوپی نادر که به‌صورت جانبی در فرآیندهای پرتوزایی شکل می‌گیرد.
خاصیت اصلی اورانیوم که آن را متمایز می‌کند، قابلیت شکافت هسته‌ای ایزوتوپ U-235 است. این شکافت انرژی عظیمی آزاد می‌کند که می‌تواند برای تولید برق یا در تسلیحات هسته‌ای به‌کار رود.
کشف اورانیوم به سال ۱۷۸۹ برمی‌گردد، زمانی که شیمیدان آلمانی مارتین هاینریش کلپروت موفق شد این عنصر را از کانی پچبلند جدا کند. او نام آن را به افتخار سیاره اورانوس گذاشت که چند سال قبل کشف شده بود.
در قرن ۱۹، اورانیوم بیشتر به عنوان رنگ‌دانه در شیشه‌سازی و سرامیک استفاده می‌شد. اما نقطه عطف آن در سال ۱۸۹۶ بود، زمانی که هانری بکرل خاصیت رادیواکتیویته را کشف کرد و سپس ماری و پیر کوری مطالعات گسترده‌ای بر آن انجام دادند.
در طول جنگ جهانی دوم، پروژه منهتن در آمریکا نقش اورانیوم را به اوج رساند و نخستین سلاح‌های هسته‌ای ساخته شد. پس از جنگ، کاربرد صلح‌آمیز این عنصر در نیروگاه‌های هسته‌ای و صنایع پزشکی رشد یافت. امروزه اورانیوم یکی از منابع مهم انرژی و موضوع استراتژیک در روابط بین‌الملل است.
|
مزایا |
معایب |
|---|---|
|
منبع اصلی تولید انرژی هسته‌ای پاک (بدون انتشار مستقیم CO₂) |
آلودگی زیست‌محیطی در صورت نشت یا دفع نامناسب پسماند |
|
تولید حجم زیاد انرژی با مقدار کمی سوخت |
فرآیند استخراج و غنی‌سازی پرهزینه و پیچیده |
|
پایداری ذخایر نسبت به منابع تجدیدناپذیر دیگر |
ایجاد پسماندهای رادیواکتیو با نیاز به ذخیره‌سازی بلندمدت |
|
نقش مهم در فناوری‌های پزشکی و صنعتی |
خطر استفاده در سلاح‌های هسته‌ای |
|
ایجاد اشتغال و توسعه مناطق معدنی |
تهدید سلامت کارگران در صورت نبود ایمنی کافی |
بر اساس داده‌های جهانی، چند کشور اصلی در تولید و ذخایر اورانیوم عبارت‌اند از:
قزاقستان – بزرگ‌ترین تولیدکننده جهان با بیش از ۴۰ درصد سهم بازار.
استرالیا – دارای بیشترین ذخایر کشف‌شده، هرچند تولید محدودتری نسبت به ظرفیتش دارد.
کانادا – مشهور به معادن با عیار بالا و کیفیت ممتاز.
نامیبیا – دومین تولیدکننده بزرگ آفریقا با صادرات گسترده به اروپا و آسیا.
ازبکستان – تولیدکننده مهم اورانیوم آسیای میانه.
نیجر – منبع مهم اورانیوم برای فرانسه و کشورهای اروپایی.
روسیه – دارای ذخایر بالا و فناوری غنی‌سازی پیشرفته.
ایران – دارای معادن ساغند یزد، گچین بندرعباس و چند ذخیره کوچک دیگر.
۱. معدن اورانیوم ساغند (Saghand)
موقعیت جغرافیایی: استان یزد، حدود ۱۸۵ کیلومتری شمال‌شرقی شهر یزد، در نزدیکی شهرستان بافق.
نوع معدن: زیرزمینی
ظرفیت تولید: ظرفیت طراحی‌شده برای استخراج حدود ۵۰ تن اورانیوم در سال. با توجه به ذخایر قابل بازیافت حدود ۸۶۰ تن، این معدن می‌تواند حدود ۱۴ سال فعالیت کند. با این حال، به دلیل تلفات فرآوری بالا (حدود ۳۰٪)، بهره‌وری واقعی کمتر از این مقدار است.
فرآوری: سنگ معدن استخراج‌شده در کارخانه تولید کیک زرد اردکان پردازش می‌شود.|مشرق نیوز
وضعیت فعلی: عملیاتی و تحت نظارت سازمان انرژی اتمی ایران (AEOI).
۲. معدن اورانیوم گچین (Gchine)
موقعیت جغرافیایی: استان هرمزگان، نزدیک به بندرعباس، در جنوب ایران.
نوع معدن: معدن روباز
ظرفیت تولید: ظرفیت طراحی‌شده برای استخراج حدود ۲۱ تن اورانیوم در سال. با ذخایر قابل بازیافت حدود ۸۴ تن، این معدن برای مدت زمان محدودی قابل بهره‌برداری است.
فرآوری: سنگ معدن استخراج‌شده در کارخانه تولید کیک زرد بندرعباس پردازش می‌شود.|مشرق نیوز
وضعیت فعلی: عملیاتی تا سال ۲۰۱۶، اما پس از آن به دلیل مشکلات فنی و اقتصادی تعطیل شد.
معدن اورانیوم نارگان (Narigan)
موقعیت جغرافیایی: استان یزد، نزدیک به شهرستان بافق.
نوع معدن: اطلاعات دقیقی در دسترس نیست، اما به نظر می‌رسد که این معدن در حال بهره‌برداری یا نزدیک به بهره‌برداری باشد.
ظرفیت تولید: ظرفیت قابل بازیافت حدود ۶۵۰ تن اورانیوم، که برای تولید سوخت هسته‌ای کافی نیست، اما برای برنامه‌های هسته‌ای نظامی قابل توجه است.
وضعیت فعلی: عملیاتی یا نزدیک به بهره‌برداری.
کیفیت پایین سنگ معدن: سنگ معدن اورانیوم ایران دارای ناخالصی‌هایی مانند مولیبدن است که فرآیند غنی‌سازی را دشوار می‌کند.
تلفات بالا در فرآوری: بر اساس داده‌های آژانس بین‌المللی انرژی اتمی (IAEA) در سال ۲۰۲۴، ایران حدود ۳۰٪ از اورانیوم را در فرآیندهای آسیاب از دست می‌دهد که این میزان بسیار بالاتر از استانداردهای جهانی است.
محدودیت ذخایر: ذخایر شناخته‌شده اورانیوم ایران برای تأمین سوخت نیروگاه‌های هسته‌ای کافی نیست و نیاز به اکتشافات جدید دارد. |تابناک
کارخانه تولید کیک زرد اردکان: این کارخانه در استان یزد واقع شده و سنگ معدن استخراج‌شده از معادن ساغند را پردازش می‌کند.
کارخانه تولید کیک زرد بندرعباس: این کارخانه در استان هرمزگان واقع شده و سنگ معدن استخراج‌شده از معدن گچین را پردازش می‌کند.
با افزایش تقاضا برای انرژی‌های کم‌کربن، پیش‌بینی می‌شود استفاده از انرژی هسته‌ای در بسیاری از کشورها افزایش یابد. فناوری‌های نوین می‌توانند بهره‌وری استخراج را بالا ببرند و اثرات منفی زیست‌محیطی را کاهش دهند.
چند روند مهم آینده این صنعت عبارت‌اند از:
استفاده از فناوری‌های نوین حفاری و استخراج هوشمند برای کاهش هزینه و افزایش ایمنی.
استخراج اورانیوم از آب دریا که ذخایر تقریبا نامحدودی را در اختیار بشر قرار می‌دهد.
افزایش نیروگاه‌های هسته‌ای کوچک (SMR) که نیاز به سوخت هسته‌ای را بالا می‌برد.
تمرکز بر بازیافت سوخت هسته‌ای مصرف‌شده برای کاهش نیاز به استخراج تازه.
تولید برق در نیروگاه‌های هسته‌ای – سوخت اصلی راکتورهای قدرت.
تسلیحات هسته‌ای – ساخت بمب اتم و دیگر سلاح‌های هسته‌ای.
پزشکی هسته‌ای – تولید ایزوتوپ‌های مورد استفاده در تشخیص و درمان سرطان.
نیروی دریایی هسته‌ای – سوخت زیردریایی‌ها و ناوهای هواپیمابر.
صنایع هوافضا – به دلیل چگالی بالا، برای وزنه‌گذاری و متعادل‌سازی استفاده می‌شود.
تحقیقات علمی – مطالعات فیزیک هسته‌ای و مهندسی انرژی.
اورانیوم یک منبع استراتژیک و چندمنظوره است که هم فرصت‌های اقتصادی و علمی گسترده‌ای ایجاد می‌کند و هم چالش‌های امنیتی و زیست‌محیطی جدی به همراه دارد. آینده این صنعت به توانایی مدیریت مسئولانه، توسعه فناوری‌های پاک و استفاده صلح‌آمیز از این عنصر بستگی دارد. کشورهایی که امروز در زمینه بهره‌برداری پایدار و ایمن از اورانیوم سرمایه‌گذاری کنند، در آینده جایگاه مهمی در عرصه انرژی جهانی خواهند داشت.
