Uran qanday kashf etilgan? Bu modda qanday qazib olinadi?

Bugun uran deganda ko‘pchilikning ko‘z oldiga atom elektr stansiyalari, yadroviy energiya va radioaktivlik keladi. Ammo bu elementning tarixi ancha oldin - uning aslida qanday ulkan kuchga ega ekani hali hech kimga ma’lum bo‘lmagan davrlarda boshlangan. Qizig‘i shundaki, uran dastlab radioaktivligi uchun emas, balki rang beruvchi modda sifatida qadrlangan.

1789 yilda nemis kimyogari Martin Klaprot yangi kimyoviy elementni ajratib oldi va unga sakkiz yil avval, 1781 yilda astronom Uilyam Hershel tomonidan kashf etilgan Uran sayyorasi sharafiga «uran» deb nom berdi.

Uran qo‘shilgan keramika va shisha XIX asrdan boshlab bezak sanoatida keng ishlatila boshlandi. Uran oksidlari shisha tarkibiga qo‘shilganda, unga o‘ziga xos yashil yoki sariq tus berardi. Yanada qizig‘i, bunday shisha oddiy yorug‘likda yashil-sariq rangda ko‘rinsa, ultrabinafsha nur ostida yorqin yashil fluoressensiya beradi.

XIX asr va XX asr boshlarida uran sanoatda asosan rang beruvchi modda sifatida qo‘llanilgan. Keyinchalik uning radioaktiv xususiyatlari aniqlangach, bunday buyumlardan foydalanish keskin kamaydi. Bugun esa uranli shisha asosan kolleksionerlar uchun qiziqarli buyum sifatida uchraydi.

Uran tarixidagi eng muhim burilish 1896 yilda yuz berdi. Fransuz fizigi Anri Bekkerel uran tuzlari tashqi ta’sirsiz ham o‘z-o‘zidan nurlanish xususiyatiga ega ekanini aniqladi. Shu tariqa radioaktivlik hodisasi kashf etildi. Keyinchalik Mariya va Per Kyurilar ushbu hodisani tizimli ravishda o‘rganib, radioaktiv elementlarning xususiyatlarini tadqiq etdilar. Ularning ishlari radioaktivlik nazariyasining rivojlanishiga, shuningdek, atom va yadro fizikasining shakllanishiga katta hissa qo‘shdi.

Radioaktivlik sohasidagi fundamental tadqiqotlari uchun Anri Bekkerel, Mariya Kyuri va Per Kyuri 1903 yilda fizika bo‘yicha Nobel mukofotiga sazovor bo‘ldilar.

Uranning insoniyat tarixidagi roli undan keyin yanada o‘zgardi. 1938 yilda nemis olimlari Otto Gan va Frits Shtrassman uran yadrosining parchalanishini tajribada aniqladilar. Bu kashfiyot yadro fizikasida katta burilish yasadi. Chunki atom yadrosi parchalanganda juda katta miqdorda energiya ajralishi ma’lum bo‘ldi. Keyinchalik aynan shu hodisa atom energetikasining ilmiy asoslaridan biriga aylandi.

Insoniyat asrlar davomida yer qa’ridan oltin, kumush, mis va temir kabi metallarni qazib olgan. Biroq XX asrga kelib, yer bag‘ridagi yana bir element - uran - mutlaqo yangi ahamiyat kasb etdi.

Dastlab oddiy mineral sifatida qaralgan uran keyinchalik ilm-fan, energetika va zamonaviy texnologiyalar uchun strategik resursga aylandi. Uning bunday ahamiyat kasb etishi, avvalo, noyob yadroviy xususiyatlari bilan bog‘liq. Uran yadrosining bo‘linishi natijasida katta miqdorda energiya ajralishi aniqlangach, juda oz miqdordagi moddadan ulkan energiya olish mumkinligi ma’lum bo‘ldi. Bu kashfiyot yadro fizikasida yangi davrni boshlab berdi va atom energetikasi sanoatining shakllanishiga zamin yaratdi.

Uran tabiatda uchraydigan og‘ir elementlardan biri bo‘lib, radioaktiv xususiyatlari bilan ajralib turadi. Qadim zamonlarda odamlar uning haqiqiy imkoniyatlari haqida tasavvurga ham ega emas edilar. Ammo uranning xususiyatlari bosqichma-bosqich o‘rganilgani sayin, uning ilm-fan va texnologiyadagi ahamiyati ham ortib bordi.

Bugun esa uran, avvalo, atom elektr stansiyalarida energiya ishlab chiqarish uchun muhim xomashyo hisoblanadi.

Xalqaro atom energiyasi agentligi ma’lumotlariga ko‘ra, dunyodagi uran zaxiralari taxminan 8 million tonnani tashkil etadi. Hozirgi yadro energetikasi rivojlanish sur’atlari saqlanib qolsa, aniqlangan va iqtisodiy jihatdan qazib olish mumkin bo‘lgan zaxiralar bir necha o‘n yillarga yetishi mumkin.

Biroq bu kabi hisob-kitoblar doimiy emas. Yangi konlarning aniqlanishi, geologiya-qidiruv ishlarining kengayishi va qazib olish texnologiyalarining takomillashishi mavjud resurslardan foydalanish muddatini uzaytirishi mumkin.

Uran faqat quruqlikda emas. Olimlarning hisob-kitoblariga ko‘ra, dunyo okeanlarida ham juda katta miqdorda - taxminan 4,5 milliard tonna uran mavjud. Ammo uning konsentratsiyasi nihoyatda past bo‘lib, u dengiz suvida juda suyuq holda tarqalgan. Shu sababli okean suvidan uran ajratib olish hozircha murakkab va qimmat jarayon hisoblanadi.

Ayni paytda bir qator davlatlar, jumladan, Xitoy olimlari dengiz suvidan uran ajratib olish texnologiyalarini tadqiq qilmoqda. Agar bu texnologiyalar sanoat miqyosida samarali va iqtisodiy jihatdan maqbul bo‘lsa, kelajakda uran resurslari haqidagi tasavvurlar ham ancha o‘zgarishi mumkin.

Uran konlari dunyo bo‘ylab notekis taqsimlangan. Razvedka qilingan zaxiralar bo‘yicha Avstraliya yetakchi o‘rinlardan birini egallaydi. Qozog‘iston, Kanada va Rossiya ham yirik uran zaxiralariga ega davlatlar qatoriga kiradi.

O‘zbekiston ham uran zaxiralari va uni qazib olish bo‘yicha dunyodagi muhim davlatlardan biri hisoblanadi. So‘nggi yillarda olib borilgan geologiya-qidiruv ishlari natijasida mamlakatimizdagi aniqlangan uran zaxiralari 139 ming tonnaga yetgani rasmiy ma’lumotlarda qayd etilgan.

Uranni qazib olish oddiy tog‘-kon ishlaridan ancha farq qiladi. Bu jarayon bir necha bosqichdan iborat bo‘lib, konni o‘rganish, uranli rudani ajratib olish, qayta ishlash va yakuniy mahsulot - uran zakisi (oksidi)ni olishni o‘z ichiga oladi.

Qazib olish usuli konning geologik tuzilishi, ruda qatlamining chuqurligi va boshqa omillarga bog‘liq. Bunda asosan uch xil usuldan foydalaniladi:

Ochiq usul. Ruda yer yuzasiga yaqin joylashgan bo‘lsa, karerlar tashkil etiladi. Bunda burg‘ulash qurilmalari, yuklagichlar va boshqa tog‘-kon texnikasidan foydalaniladi. Usulning asosiy afzalligi - yuqori ishlab chiqarish samaradorligi va nisbatan past tannarx. Biroq uning atrof-muhitga ta’siri boshqa usullarga nisbatan yuqoriroq bo‘lishi mumkin.

Yer osti usuli. Uran rudasi chuqur qatlamlarda joylashgan hollarda shaxtalar qaziladi. Ayrim konlarda vertikal shaxtalar orqali pastga tushilib, gorizontal yo‘laklar - shtreklar ochiladi. Bunday konlarda ishlatiladigan texnika murakkab geologik sharoitda ishlashga moslashtirilgan bo‘lishi kerak.

Yer ostida tanlab eritish usuli. Bugungi kunda uran qazib olishda keng qo‘llanilayotgan zamonaviy texnologiyalardan biri. Bu usulda ruda yer yuzasiga chiqarilmaydi. Maxsus quduqlar orqali uranli qatlamga erituvchi reagentlar yuboriladi. Ular uran minerallarini eritib, suyuq holatga o‘tkazadi. Keyin uranga boyitilgan eritma yana quduqlar orqali yer yuzasiga chiqarilib, qayta ishlashga yuboriladi.

Ushbu usul O‘zbekiston, Qozog‘iston va boshqa qator davlatlardagi uran konlarida keng qo‘llaniladi.

Yer qa’ridan olingan ruda yoki uranli eritma darhol tayyor mahsulotga aylanmaydi. U bir necha murakkab texnologik va kimyoviy jarayonlardan o‘tadi.

Uranni eritmalardan ajratib olishda ion almashinuvchi materiallarda sorbsiya qilish va keyinchalik desorbsiya jarayonlari keng qo‘llaniladi. Bu texnologiyalar tarkibida uran miqdori nisbatan kam bo‘lgan xomashyodan ham foydali komponentni samarali ajratib olish imkonini beradi. Bugungi kunda dunyoda qazib olinayotgan uranning 70 foizdan ortig‘i sorbsion texnologiyalar yordamida olinmoqda.

Uran ajratib olinib tozalangandan keyin boyitish bosqichiga o‘tadi. Bu jarayonda yadro reaktorlarida yoqilg‘i sifatida ishlatiladigan U-235 izotopining konsentratsiyasi oshiriladi. Boyitishdan keyin qoladigan U-235 miqdori juda past bo‘lgan uran, ya’ni, “kamaytirilgan uran” esa kelajakda ehtimoliy foydalanish uchun maxsus omborlarda saqlanadi.

Qiziqarli fakt:

Hisob-kitoblarga ko‘ra, 1 kilogramm U-235 yoqilg‘isining energetik qiymati taxminan 2,7 million kilogramm ko‘mirning energetik qiymatiga teng. 1 kg ko‘mir yoqilganda taxminan 7 kVt·soat, 1 kg gazdan esa 14 kVt·soat energiya hosil bo‘ladi. Shu bilan birga, 1 kg urandan 620 ming kVt·soatgacha energiya olish mumkin. Bu ko‘mirdan olinadigan energiyaga nisbatan qariyb 90 ming marta ko‘pdir. Ya’ni, juda oz miqdordagi uran ulkan hajmdagi an’anaviy yoqilg‘ining o‘rnini bosishi mumkin.

Bugungi kunda dunyoda har yili o‘rtacha 50-60 ming tonna uran qazib olinadi. Eng yirik uran ishlab chiqaruvchi davlatlarga Qozog‘iston, Kanada, Namibiya, O‘zbekiston, Avstraliya kiradi.

Q.Sanaqulov, 

U.Sharafutdinov.