Uranio

URANIO

Composizione, estrazione, produzione, rischi salutari e ambientali

URANIO

L'uranio è un elemento chimico indicato nella tavola periodica con il simbolo U ed ha numero atomico 92. È un metallo pesante, radioattivo e di colore grigio argenteo. Esistono diverse forme isotopiche che si differenziano per il numero di neutroni nel nucleo:

• Uranio-238 (U-238): È l'isotopo più abbondante, costituendo circa il 99,3% dell'uranio naturale.

• Uranio-235 (U-235): È l'isotopo fissile, il che significa che può subire una fissione nucleare quando colpito da un neutrone. Questo isotopo è presente in circa l'0,7% dell'uranio naturale.

• Uranio-234 (U-234): È un isotopo meno abbondante e deriva dal decadimento dell'Uranio-238. È presente in piccole quantità nell'uranio naturale.

L'estrazioni dell'Uranio

È un elemento radioattivo usato come combustibile per la fissione nucleare infatti, scindendo un atomo di uranio 235, esso libererà energia usata per generare energia elettrica. L'uranio derivante da questo tipo di processo costituisce il 10% della produzione mondiale.L’uranio può trovarsi in rocce sedimentarie, magmatiche e metamorfiche e solitamente sotto forma di ossidi; il 28% delle risorse di uranio si trova nelle arenarie che sono rocce permeabili quindi vengono attraversate da fluidi ricchi di uranio che attraversano pori o fratture. È molto diffuso in natura ma è molto diluito, proprio per questo è difficile da trovare in concentrazioni elevate e convenienti da estrarre. L'uranio si estrae principalmente dall’uraninite e dalla carnotite ma anche da altri 150 minerali detti uraniferi.

I principali produttori di Uranio

Questi 3 paesi producono il 70% dell'uranio globale e rimangono il Niger, gli Stati uniti e la Namibia. Anche in Italia è presente una miniera di uranio ormai chiusa, è a Novazza vicino Bergamo, scoperta 50 anni fa dall’Eni che dopo il referendum antinucleare del 1987 fu chiusa.

Inquinamento ambientale

L'uranio è una risorsa naturale preziosa utilizzata principalmente come combustibile per le centrali nucleari, ma la sua estrazione e utilizzo comportano significativi rischi ambientali.

rISCHI AMBIENTALI

Contaminazionedel suolo

Emissioni di gas radioattivi

Impatti sulla flora e la fauna

Contaminazionedelle acque

INFO

INFO

INFO

INFO

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MITIGAZIONE E RIMEDIO

• Copertura e contenimento dei Tailings
• Trattamento delle acque contaminate
• Monitoraggio e Regolamentazione
• Remeditation del suolo
• Ripristino degli Ecosistemi
• Normative rigide

RISCHI PER LA SALUTE

L'esposizione prolungata alle radiazioni, alle polveri di uranio e al gas radon possono causare danni alla salute, come:

cancro ai polmoni

malattie renali

leucemia

Delle misure di sicurezza adeguate per evitare queste problematiche sono:

• Monotiraggio delle radiazioni

• Ventilazione adeguata

• Procedure di sicurezza rigorose

• Controllo medico regolare

• Smaltimento sicuro dei rifiuti

In conclusione...

L'estrazione e l'uso dell'uranio comportano numerosi rischi ambientali e sanitari che richiedono misure di mitigazione e bonifica rigorose. La consapevolezza e l'implementazione di pratiche sostenibili possono aiutare a ridurre questi impatti e a proteggere l'ambiente e la salute delle comunità.

Realizzato da: -Natan Coco, -Rosario Guglielmino, -Mattia Musumeci, - Matteo Pulvirenti

Ecosistemi Acquatici

Bioaccumulo e Biomagnificazione

Perdita di habitat

Gli organismi acquatici si ritrovano ad accumulare gli scarti, derivanti dalla contaminazione delle acque, nei loro corpi mettendo così a rischio la salute/riproduzione.

Le piante potrebbero assorbire i vari scarti rilasciati in aria e successivamente accumularsi negli animali che si nutrono di queste piante. Avviene così un bioaccumulo che arriverà a colpire anche i predatori di alto livello.

L'epansione delle miniere spesso porta alla distruzione dei vari habitat naturali.

Canada

È stato il più grande produttore mondiale di uranio per moltissimi anni. La sola McArthur River mine è arrivata a produrre il 15% dell'uranio mondiale, attestandosi oggi al 22%. Quest'uranio proviene principalmente dalle miniere della provincia del Saskatchewan. Con risorse note di più di 600.000 tonnellate di ossidi di uranio ed esplorazioni continue, il Canada ha un ruolo di primo piano nel soddisfare la futura domanda mondiale. Un business che esporta l'85% di quello che estrae per un valore di circa 2 miliardi di dollari l'anno. Nel 2019, stando alla World Nuclear Association, è stato estratto qui un quinto del totale mondiale di uranio. All'inizio degli anni '90, il governo della Regione aveva preso in considerazione l'eliminazione graduale dell'estrazione di uranio in quella provincia ma questa politica è stata successivamente revocata e i posti di lavoro sarebbero stati difficili da sostituire.

Radon

È un gas nobile prodotto dal decadimento dell'uranio.

Cos'è il cloridrato di idrossilammina?

IDROSSILAMMINA

Questo composto di formula HONH2·HCl è composto da Acido Cloridrico + Idrossilammina.

CLORIDRATO

• Idrossilammina: è un composto che si forma da un legame a idrogeno con l'azoto. Deriva dall'ammoniaca (NH3), solo che 1 atomo di idrogeno viene sostiutito con un ossidrile (OH). È un solido cristallino a temperatura ambiente, è incolore ed ha l'odore del cloro. È altamente NOCIVO ed IRRITANTE !!!

Kazakistan

È il principale produttore mondiale di uranio. Nel 2019 ha prodotto il 43% del totale globale Possiede infatti il 12% delle risorse mondiali di uranio e nel 2020 ne ha prodotte circa 19.500 tonnellate ma in generale la sua capacità ottimale è di circa 22.000, 25.000 tonnellate di uranio all'anno. Chiusa l'unica centrale che aveva, il Kazakistan usa l'uranio per produrre pellet di combustibile da vendere a valore aggiunto. Dal 2021 è in costruzione un impianto di fabbricazione di combustibili con il 49% di capitale cinese, la terza consumatrice di uranio al mondo dopo Stati Uniti e Francia. A fare affari con il Kazakistan c'è anche la Russia.

Australia

Al terzo posto è presente l’Australia con 7798 tonnellate di ossidi di uranio al 2019, ha il giacimento noto più grande della terra con 3 miniere operative nel New South Wales e altre in progetto il sottosuolo australiano nasconde quasi un terzo dell’uranio totale mondiale. Visto che l’australia non usa energia nucleare la produzione viene esportata tutta e rappresenta un quarto dell’energia esportata da tutto il paese. Sapendo che genera energia soprattutto dal carbone potrebbe pensare alla fissione se ci fosse qualsiasi vincolo sul carbone e probabilmente dopo la firma dell’accordo di Parigi sul clima seguirà questa strada.

Impatti a lungo termine!

Gli impatti ambientali della contaminazione da uranio possono persistere per migliaia di anni, l'estrazione e la lavorazione dell'uranio richiedono una quantità significativa di energia, contribuendo indirettamente ai cambiamenti climatici.

Esistono tre tecniche diverse di estrazione:

Le due tecniche convenzionali... -La più comune dove scavando si estraggono rocce mineralizzate per poi isolare l’uranio; se il giacimento è superficiale la roccia viene presa in superficie in modalità di cava. -Con l'uso di dinamite si ottiene una polvere gialla fatta da una miscela di ossidi d’uranio principalmente sono octaossidi di triuranio U3O8. L’ultima tecnica è chiamata in situ leach mining (ISL)... -Consiste nel pompare una soluzione acida attraverso dei pozzi iniettori per disciogliere l’uranio, questi acidi una volta attraversata la roccia permeabile prendono con loro l’uranio e risalgono tramite altri pozzi detti produttori. Il fluido una volta seguito un trattamento formerà un prodotto simile allo zafferano, ma questa tecnica ha anche dei contro tra cui l’obbligo della permeabilità del corpo minerale agli acidi e deve essere posizionato in modo da evitare il rischio maggiore che è quello della contaminazione delle falde acquifere. La polvere poi viene pressata per formare dei pellet inseriti in barre di combustibile che raggruppati formeranno gruppi di combustibile da 90 fino a 200 barre a seconda del reattore.

Drenaggio Acido delle Miniere

Trattamento inadeguato delle acque di scarico

I minerali di zolfo si ossidano a contatto con aria e acqua, si forma così acido solforico, che può dissolvere metalli pesanti rilasciandoli nelle acque.

Spesso dovuto dall'insufficiente applicazione delle normative sul trattamento, rendendo pericolose le attiività quotidiane svolte attravrerso quell'acqua.

Proprietà fisiche e chimiche

• Densità: L'uranio ha una densità molto alta, di 18,95 g/cm³.
• Punto di fusione: Il punto di fusione dell'uranio è di circa 1.132°C.
• Conduttività elettrica e termica: L'uranio è un buon conduttore di calore e di elettricità.
• Reattività chimica: L'uranio reagisce facilmente con l'ossigeno e l'umidità nell'aria, formando uno strato di ossido superficiale, che gli conferisce un colore scuro.
• Proprietà radioattive: L'uranio è radioattivo, emettendo particelle alfa durante il suo decadimento. Questo lo rende un elemento pericoloso ma utile per la produzione di energia nucleare.

• Fissibilità nucleare: L'uranio-235 è fissile, il che significa che può essere scisso in reazioni nucleari, liberando una grande quantità di energia. Questa proprietà è alla base del funzionamento dei reattori nucleari e delle armi nucleari.

Kazakistan

È il principale produttore mondiale di uranio. Nel 2019 ha prodotto il 43% del totale globale Possiede infatti il 12% delle risorse mondiali di uranio e nel 2020 ne ha prodotte circa 19.500 tonnellate ma in generale la sua capacità ottimale è di circa 22.000, 25.000 tonnellate di uranio all'anno. Chiusa l'unica centrale che aveva, il Kazakistan usa l'uranio per produrre pellet di combustibile da vendere a valore aggiunto. Dal 2021 è in costruzione un impianto di fabbricazione di combustibili con il 49% di capitale cinese, la terza consumatrice di uranio al mondo dopo Stati Uniti e Francia. A fare affari con il Kazakistan c'è anche la Russia.

Canada

È stato il più grande produttore mondiale di uranio per moltissimi anni. La sola McArthur River mine è arrivata a produrre il 15% dell'uranio mondiale, attestandosi oggi al 22%. Quest'uranio proviene principalmente dalle miniere della provincia del Saskatchewan. Con risorse note di più di 600.000 tonnellate di ossidi di uranio ed esplorazioni continue, il Canada ha un ruolo di primo piano nel soddisfare la futura domanda mondiale. Un business che esporta l'85% di quello che estrae per un valore di circa 2 miliardi di dollari l'anno. Nel 2019, stando alla World Nuclear Association, è stato estratto qui un quinto del totale mondiale di uranio. All'inizio degli anni '90, il governo della Regione aveva preso in considerazione l'eliminazione graduale dell'estrazione di uranio in quella provincia ma questa politica è stata successivamente revocata e i posti di lavoro sarebbero stati difficili da sostituire.

Australia

Al terzo posto è presente l’Australia con 7798 tonnellate di ossidi di uranio al 2019, ha il giacimento noto più grande della terra con 3 miniere operative nel New South Wales e altre in progetto il sottosuolo australiano nasconde quasi un terzo dell’uranio totale mondiale. Visto che l’australia non usa energia nucleare la produzione viene esportata tutta e rappresenta un quarto dell’energia esportata da tutto il paese. Sapendo che genera energia soprattutto dal carbone potrebbe pensare alla fissione se ci fosse qualsiasi vincolo sul carbone e probabilmente dopo la firma dell’accordo di Parigi sul clima seguirà questa strada.

Tailings

Polvere Radioattiva

Isotopi Radioattivi

I residui di scarto, provenienti dalle minerie, vengono depositati nei bacini di stoccaggio. Se non vengono correttamente gestiti, contaminano il suolo circostante

Se rilasciati persistono nel tempo e contaminano il suolo.

La polvere è prodotta dalla frantumazione durante l'estrazione, che si deposita nel suolo.

Estrazione dell'Uranio

Avviene principalmente attraverso due metodi principali...

• E. Mineraria: Il minerale estratto viene successivamente trattato per separare l'uranio dai minerali associati.
• E. Acque marine: Il minerale può essere estratto attraverso due metodi, o utilizzando adsorbenti funzionalizzati oppure estraendo gli ioni di uranio attraverso elettrodi formati da un tessuto rivestito in fibre di carbonio e trattato con cloruro di idrossilammina ed amidossima.