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核燃料资源(nuclear fuel resources),自然界存在的、能从中提取核燃料的矿物。主要是铀资源。铀是亲石元素,化学性质活泼,分布广泛,可在多种地质条件下形成。世界上已发现20多种铀矿类型,而具工业意义的类型主要有不整合脉型、砂岩型、石英卵石砾岩型、钠长岩型、白岗岩型、脉型等。其中砂岩型、不整合脉型、石英卵石砾岩型及脉型4种占世界总储量的 90%,铀矿储量有1/2赋存在早元古代岩层中,有1/3赋存在中、新生代岩层中,有15%赋存在晚元古代和晚古生代岩层中。
铀资源勘查始于20世纪40年代中期,当时主要用于制造核武器。70年代因核电发展,在世界范围出现找铀高潮。在澳大利亚、加拿大相继发现了不整合脉型铀矿床,储量大、品位富;在美国、澳大利亚、巴西、非洲和欧洲等地也发现了新的铀矿床。如含铀钠长岩型、砂岩型、花岗质角砾岩型(cu-u-au-ag型)及钙结岩型等。1980年以后,铀矿勘查和生产走向低潮。这一时期铀矿勘查投入减少,但仍取得一些新的成果,如加拿大西加湖矿床,澳大利亚奥林匹克坝矿床(属世界上规模巨大的cu-u-au-ag矿床,铜储量3200万吨,铀120万吨,金1200吨),引起世界地质工作者的瞩目。进入90年代,铀矿勘查仍未走出低谷。
世界铀矿资源的分布是不均匀的,有80多个国家和地区发现铀矿床和铀矿化,主要产铀区有:美国、加拿大、澳大利亚、南非、纳米比亚、尼日尔、加蓬,俄罗斯、乌克兰、乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦、德国东部、捷克、法国及巴西。据联合国国际原子能机构于 1990 年 1月公布的世界铀资源(不含前苏联、东欧及中国)低成本储量为230万吨。按国家统计,以澳大利亚为最多,其次为南非、加拿大、美国、尼日尔、纳米比亚等国。国际原子能机构于1991年正式公布,前苏联铀资源可靠储量69万吨、潜在资源量120万吨。德国和捷克的铀资源也都在几十万吨以上。 |
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核燃料资源
核燃料资源(nuelear fuel resourees)核燃
料包括裂变核燃料和聚变核燃料。裂变核燃料是指夭
然铀中的铀235,它既是核武器的装料,又是反应堆的
燃料。铀238和社232本身不能直接作为核燃料,但它
们与中子作用后可生成新的核燃料—怀239和铀
233,这种核燃料称为人工合成的核燃料。聚变核燃料
指氛、氖,两者为氢的同位素。氛水在天然水中含量为
0.2%0,氖在自然界中含量甚微,通常是在反应堆内用
中子轰击锉6制备。
核燃料消耗量最大的是核电站,1994年12月止,
全世界运行、在建与已订货核电站490座,装机总容量
为391 54oMW。平均每座百万千瓦功率的核电站每年
约需天然铀150t。为建一座百万千瓦核电站,至少要
为其准备30年的天然铀的资源储备,约5 ooot。
袖资源天然铀在地壳中的平均含量仅为3~4
火1。一6。但铀的化学性质活泼,容易与其他元素化合形
成铀矿物,铀易溶于水,在地壳内和地表上迁移。在地
壳形成的漫长发展过程中,在岩浆作用、沉积作用、变
质作用和表生作用下,铀聚集而成为多种类型的铀矿
床。铀矿床一般规模较小,整个矿床储量在5万t(属
超大型矿床)以上者,全世界约30个左右,其矿床储
量达到几十万吨者则屈指可数,但数量众多者皆为中
小型矿床,储量从几百吨至几千吨。矿石中含铀量在
0.3%以上者即为较富矿石。如矿床开采和矿石技术加
工条件有利,开采和选冶成本低,万分之几的矿石也可
开采利用。
由于铀的成矿作用复杂多样,矿床分类有多种方
案,目前多按含矿主岩岩性划分矿床类型。国际原子能
机构1993年将世界铀矿床划分为议种主要类型,即:
不整合面型、砂岩型、石英卵石砾岩型、脉型、角砾杂
岩型、侵人岩型、磷灰岩型、塌陷角砾岩筒型、火山岩
型、表生型、交代岩型、变质岩型、褐煤型、黑色页岩
型。世界著名铀矿床有:①加拿大和澳大利亚的前寒武
纪不整合面型铀矿床。是品位最高的铀矿类型,且多为
大矿,例一如加拿大1 981年发现的西加湖抽矿床,铀储
量达巧万t,平均品位为12.3写(U)的储量占11万
t。②砂岩型铀矿床。一般品位较低,但储量大,在一
个矿田内矿床常成群出现,形成储量巨大的铀矿田。该
类型有的可进行地下浸出开采,成本低,经济价值高。
如乌兹别克斯坦的克孜勒库姆袖矿田,探明铀矿床31
个,储量达44万t,利用地下浸出法开采,成本低廉口
世界上一些国家也采用地下浸出法开采砂岩型铀矿
床。为此,砂岩型铀矿床是世界上开采潜力很大的铀资
源。③前寒武纪石英卵石砾岩型铀矿床,代表性矿床是
1886年南非发现的威特沃特斯兰德金铂矿田,自1952
年以来已生产铀十余万t,至1987年尚保有储量近30
万t。④脉型铀矿床。以中小型为主,但数量众多,如
前捷克、 |
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- : nuclear fuel resources
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