Combustibili Nucleari

Combustibilii nucleari sunt definiti de materialele care trebuiesc consumate pentru a obtine energie nucleara. Spre deosebire de combustibilii fosili care sunt cunoscuti inca din antichitate, combustibilii nucleari au inceput sa fie utilizati in jumatatea a doua a secolului XX. Combustibilii nucleari sunt reprezentati de izotopii elementelor grele uraniu, thoriu si plutoniu (uraniu 235, uraniu 233 si plutoniu 239).

Rolul acestor combustibili in viitorul energeticii mondiale este destul de mare in conditiile in care resursele de carbune, si mai ales cele de petrol si gaze, pot asigura omenirea pe o perioada nu prea mare de timp.

Combustibilii nucleari se caracterizeaza printr-o mare intensitate energetica ca sursa de energie primara. Astfel, energia degajata in timpul fizionarii unui gram de uraniu 235 se echivaleaza cu arderea a 250 kg de carbune superior.

Uraniul natural, ce se întâlneste in scoarta terestra, contine 0,7% uraniu 235, care fisioneaza relativ usor, si 99,3% uraniu 238, care fisioneaza greu. Uraniu 238 totusi reprezinta o sursa de combustibil, deoarece in reactoare speciale cu neutroni rapizi se transforma in plutoniu 239, care fisioneaza ca uraniul 235. Uraniu 233 în natura nu exista, el se capata in reactoare din toriu 232.

Uraniul este prezent in circa 200 minerale ce apartin, de regula, la oxizi si silicati. Cel mai frecvent se intalnesc uranitul (UO2), pechiblenda (U3O8), daviditul, brauneritul, micile uranifere etc. Din mineralele ce contin toriu cele mai raspandite sunt: thorita, thorianita si monazitul.

Datele referitoare la resursele mondiale de uraniu sunt destul de contradictorii. Conform Agentiei Internationale Pentru Energia Atomica (I.A.E.A.), la sfarsitul anilor 80 ai secolului trecut, resursele mondiale certe de uraniu erau apreciate la 8,239 mil.t, din care 1,609 mil.t exploatabile la un pret mai mic de 80 dolari kg. Se considera ca in scoarta terestra uraniu exista de 1000 ori mai mult ca aurul, de 30 ori mai mult ca argintul si cam tot atata cat plumb si zinc.

Ca si combustibilii fosili, rezervele de combustibili nucleari sunt repartizate destul de neuniform. Din datele prezentate in tabelul 22 se vede ca aproape 80% din rezervele garantate de uraniu revin Americii de Nord (35,5%), Europei (25,6%) si Africii (18,6%). Rezervele geologice revin in primul rand Africii (24,3%), Europei (22,0%), Antarctidei (14,7%) si Americii de Sud (13,2%). Cu alte cuvinte, rezervele garantate, in fond, sunt mai mici in regiunile unde cele geologice domina si invers.

Tabelul 22. Repartizarea geografica a rezervelor de uraniu, (%)

Regiunea Rezerve garantate Rezerve geologice

Africa 18,6 24,3

Europa 25,6 22,0

Antarctida - 14,7

America de Sud 2,6 13,2

America de Nord 35,5 12,8

Asia 6,9 9,6

Australia çi Oceania 10,8 3,2

Total 100 100

La nivel de tari, in anul 2001, cele mai mari rezerve aveau Australia (758 mii t), Kazahstanul (635 mii t,) Canada (430 mii t), Republica Africa de Sud (285 mii t), Brazilia (262 mii t), Namibia (245 mii t), Rusia (182 mii t) si Statele Unite (110 mii t).

In Australia zacamintele de uraniu se intalnesc in peninsula Arnhem din Teritoriul de Nord si mai ales in statele Queensland si Australia de Sud.

Cea mai mare parte a zacamintelor din Kazahstan sunt amplasate pe teritoriul regiunii Kazahstanul de Sud si numai una - in regiunea Kazal-Orda.

Pe teritoriul Canadei cele mai importante rezerve se afla in provincia Ontario, dupa care urmeaza regiunea lacurilor Wollaston si Athabasca din nordul provinciei Saskatche-wan. Canada mai dispune de zacaminte si in zona Lacului Ursului.

In Republica Africa de Sud zacamintele principale sunt localizate in zona Witwatersrand, unde exista 27 centre de exploatare situate in imprejurimile localitatilor Johan¬nesburg, Benonia Springs, Knigersdorp. Minereul de uraniu este dobandit ca material auxiliar in procesul de extragere a aurului.

Brazilia dispune de rezerve potentiale deosebit de mari, care inca asteapta sa fie descoperite. Mai cunoscute in prezent sunt cele din statul Minas Gerais (langa Araxa si mai la nord de Sao Paulo), la care se adauga zacamintele din statele Mato Grosso, Bahia si Ceara. Se exploateaza numai un zacamant, situat in statul Bahia (Lagoa-Real).

Pe teritoriul Namibiei zacamintele de uraniu se afla in Pustiul Namib nu departe de portul Swakopmund.

Cat priveste Rusia, zacaminte uranifere se intalnesc in Uralul de Sud, Bazinul Angara, regiunea lacului Baikal, Caucazul de Nord si Transbaikalia. Cel mai mare centru de extragere se afla in regiunea Cita din Transbaikalia (langa orasul Krasnokamensk).

Statele Unite dispun de peste 120 zacaminte de uraniu, din care cea mai mare parte se afla in Platoul Colorado, Podisul Marelui Bazin si Muntii Stâncosi (statele Wyoming, Utah, Nebraska, Colorado si Texas).

Pe teritoriul Ucrainei minereul de uraniu se dobandeste in regiunea Kirovograd, iar în Uzbekistan - in regiunile Navoi, Buhara si Samarkand.

In Niger este cunoscut zacamantul de la Akonta. India dispune de zacaminte importante in statul Bihar (circa 70000 t.) si în alte state din podisul Deccan. China are largi perspective in descoperirea de zacaminte uranifere. In prezent sunt cunoscute cele din regiunea Xinjiang-Uigur si insula Hainan.