Uranas yra ypač sunkus metalas, tačiau, užuot grimzęs į Žemės branduolį, jis koncentruojamas į paviršių. Uranas randamas beveik vien tik žemyninėje žemės plutoje, nes jo atomai netelpa mantijos mineralų kristalinėje struktūroje. Geochemikai uraną laiko vienu iš nesuderinami elementai, tiksliau, didelio jonų litofilo elemento arba LILE grupės narys. Vidutinis jos kiekis visoje žemyno plutoje yra šiek tiek mažesnis nei 3 dalys milijonui.
Uranas niekada nebūna plikas metalas; veikiau jis susidaro oksiduose kaip mineralai uraninitas (UO)2) arba pikio rūgšties (iš dalies oksiduotas uraninitas, paprastai vartojamas kaip U3O8). Tirpale, uranas keliauja molekuliniais kompleksais su karbonatu, sulfatu ir chloridu tol, kol cheminės sąlygos oksiduojasi. Bet redukuojančiomis sąlygomis uranas ištirpsta kaip oksido mineralai. Šis elgesys yra raktas į urano žvalgymą. Urano telkiniai dažniausiai būna dviejose geologinėse sąlygose, santykinai vėsioje - nuosėdinės uolienos ir karštas granitose.
Nuosėdiniai urano telkiniai
Uranas tirpdamas juda oksiduodamasis ir iškrendamas redukuojant linkęs kauptis ten, kur nėra deguonies, tokiuose kaip juodieji skalūnai ir kitos uolienos, kuriose gausu organinių medžiagų. Jei oksiduojantys skysčiai patenka į vidų, jie mobilizuoja uraną ir koncentruoja jį išilgai judančio skysčio priekio. Garsiosios Kolorado plokščiakalnio urano nuosėdos yra šio tipo, datuojamos per pastaruosius kelis šimtus milijonų metų. Urano koncentracijos nėra labai aukštos, tačiau jas lengva iškasti ir perdirbti.
Puikios šiaurės Saskačevano miesto, Kanadoje, didžiosios urano atsargos taip pat yra nuosėdinės kilmės, tačiau jų scenarijus yra daug didesnis. Senovės žemynas buvo giliai išnaikintas ankstyvajame proterozojaus amžiuje prieš maždaug 2 milijardus metų, tada jį uždengė gilūs nuosėdinių uolienų sluoksniai. neatitikimas tarp išnaikintų rūsio uolienų ir besidriekiančių nuosėdinių baseino uolienų yra tas, kur cheminis aktyvumas ir skystis teka koncentruotu uranu į rūdos kūnus, kurių grynumas siekia 70 procentų. Kanados geologijos asociacija paskelbė išsamų šių su neatitikimu susijusių urano telkinių tyrimą ir išsamią informaciją apie šį vis dar paslaptingą procesą.
Maždaug tuo pačiu metu geologinėje istorijoje nuosėdinio urano telkiniai dabartinėje Afrikoje iš tikrųjų išaugo pakankamai koncentruoti, kad „užsidegė“ natūralus branduolinis reaktorius, vienas iš blogiausių Žemės triukų.
Granito urano indėliai
Kai dideli granito kūneliai sukietėja, pėdsakai urano susikaupia paskutiniuose skysčio gabalėliuose. Ypač sekliame lygyje jie gali suskaidyti ir patekti į aplinkines uolienas metalu turinčiais skysčiais, palikdami rūdos venas. Daugiau tektoninio aktyvumo epizodų gali juos sukoncentruoti toliau, o didžiausias pasaulyje urano telkinys yra vienas iš jų, hematito breccia kompleksas Olimpinėje užtvankoje Pietų Australijoje.
Geri urano mineralų pavyzdžiai yra galutinėje granito sukietėjimo stadijoje - didelių kristalų venose ir neįprastuose mineraluose, vadinamuose pegmatitai. Gali būti rasta kubinių uraninito kristalų, juodųjų pikio dalelių trupinių ir urano fosfato mineralų plokštelių, tokių kaip torbernitas (Cu (UOO)2) (PO4)2· 8–12 H2O). Sidabro, vanadžio ir arseno mineralai taip pat paplitę ten, kur randamas uranas.
Pegmatito urano šiandien neverta kasti, nes rūdos telkinių yra nedaug. Tačiau ten yra gerųjų mineralų pavyzdžiai.
Urano radioaktyvumas veikia mineralus aplink jį. Jei tiriate pegmatitą, šie urano požymiai apima patamsėjusį fluoritą, mėlyną celestitą, dūminį kvarcą, auksinį berilį ir raudonai nudažytus felčerius. Taip pat chalcedonas, kurio sudėtyje yra urano, intensyviai fluorescuoja geltonai žalia spalva.
Uranas komercijoje
Uranas yra vertinamas už savo didžiulį energijos kiekį, kuris gali būti panaudotas šilumai generuoti branduoliniuose reaktoriuose arba neišmestas į branduolinius sprogmenis. Branduolinio ginklo neplatinimo sutartis ir kiti tarptautiniai susitarimai reglamentuoja urano prekybą, siekiant užtikrinti, kad jis būtų naudojamas tik civiliams tikslams. Pasaulinė urano prekyba siekia daugiau nei 60 000 metrinių tonų, visa tai sudarė tarptautiniai protokolai. Didžiausi urano gamintojai yra Kanada, Australija ir Kazachstanas.
Urano kaina svyravo atsižvelgiant į branduolinės energetikos pranašumus ir įvairių šalių karinius poreikius. Po Sovietų Sąjungos žlugimo didelės praturtinto urano parduotuvės buvo praskiedžiamos ir parduodamos kaip branduolinis kuras pagal labai praturtinto urano pirkimo sutartį, pagal kurią kainos išliko žemos 1990-ieji.
Tačiau maždaug nuo 2005 m. Kainos augo, o žvalgytojai vėl pasirodė lauke pirmą kartą iš kartos. Atsižvelgiant į visuotinį atšilimą, atkreipus dėmesį į branduolinę energiją, kaip į energijos šaltinį be anglies, atėjo laikas vėl susipažinti su uranu.