核燃料的娘家——铀矿揭秘

说起中国第一颗原子弹，您恐怕已经不再有什么胃口了。

笔者要说的是诸位从没有细打听过的一件事——那颗原子弹的原料是哪里搞来的？这件事说出来有点好笑，却又不好笑，中国当时精选原子弹的原材料的过程就跟做豆腐差不多，居然是由成千上万农民用人类最原始和简陋的材料，在山寨工厂里，流血流汗，不顾放射性危险，硬凑出来的。

懂一点核物理的都知道，造原子弹要从找铀矿开始。

只有铀235可以造核弹，而自然界的铀只含有不到0.7%的铀235。

原子弹需要较高浓度的铀235。

这个过程先要把铀从铀矿石（多为花岗岩）中提炼出来，然后浓缩出铀235。

提炼铀包括开矿、选矿、浸矿、炼矿、精炼等程序。

前三步技术含量较低。

从铀金属中浓缩分离出铀235是最后也是技术含量最高的流程，必须在正规工厂或实验室里做。

造原子弹，就得从找铀起步。

铀矿这个东西即便今天也不是拿钱就可以随便买的。

1955年那个时候我国是两眼一麻黑，根本就不知道哪里有铀矿。

当时的二机部决定铀矿勘探和开采要全民来办。

不久两万多人的地质队伍在全国进行了大面积普查，最后确定了几个铀矿开采基地。

但有意思的是，用于第一颗原子弹的铀竟然不全是出自这几个铀矿，而是来自于那些搞不清铀元素为何物的农民手中。

当年许多县甚至人民公社都组建了地质队，成千上万的农民投入了找矿工作。

在短短几个月的时间里，湖南、广东、辽宁等地的农民采矿大军便将近地表层的铀矿石几乎扫荡一空。

铀矿找到了，下一步是精选。

这在当时是个大问题。

那时铀矿精选和处理铀矿石的工厂都没有建成，而研究单位又急需两吨二氧化铀做实验，二机部部长宋任穷便指示三局想办法先生产出制取二氧化铀的原料。

三局决定在广东的一个地方搞土法炼铀。

这个地方叫下庄。

下庄是粤北山区中一个仅有几十户农家的小山村。

苏联专家别捷夫去那里看过后很兴奋，命名其为希望矿化区。

为了在炼铀厂建成之前获取制造第一颗原子弹所需的重铀酸铵，三局副局长佟城首先赶到下庄，组织十一分队实施土法炼铀。

铀其实是一个很老资格的矿产元素，早在十八世纪的时候就被科学家克拉普罗特发现。

虽然资格很老，但是铀的名声却比较小，被发现之后一直默默无闻，躺平在元素周期表的角落里。

直到二十世纪第一颗原子弹爆炸成功，铀矿作为容易推动核裂变的唯一自然资源，之前一直默默无闻的普通元素，一下子被推到了聚光灯下，成为了矿产界的宠儿。

各国纷纷开始勘探铀矿，生怕晚了一步铀矿便会自己跑了似的。

新中国成立之后，我国决定要搞自己的原子弹。

既然要搞原子弹，那肯定是需要大量的铀作为裂变材料。

但当时西方国家对中国进行战略封锁，铀这样的高级战略物资必定是不可能卖给中国的。

既然不能进口，那么中国就只能用自己的铀矿，中国地大物博，难不成还找不到一点制造原子弹需要用的铀吗？但是去哪里找铀呢？勘探人员通过查阅外文资料，最终在一则由澳大利亚所发表的本国铀矿数据的声明中找到了勘探方法。

澳大利亚的勘探专家在对其南部阿德莱德市郊区的一普通山体进行探测的时候，发现了一个惊人的现象。

这座平白无奇的大山里面，竟然蕴藏着超过一百万吨的铀矿资源。

在铀矿附近还发现了几千吨的铜矿和金矿。

无论是在当时还是现在，一百万吨的铀矿产量都算是世界顶级的铀矿宝库了。

澳大利亚更是兴奋的把这座矿山命名为奥林匹克坝铀矿，足见其对此矿的重视。

这座大山和周围的其他山群相比，并没有什么特别之处，为何唯独在这里发现了巨量的铀矿呢？当时大家对铀矿如何勘探的方法争论不一，澳大利亚的勘探人员觉得奥利匹克坝矿床拥有如此巨量的铀矿资源，必然具有一些关于铀矿勘探的共性。

于是研究人员开始对奥利匹克坝矿床的山体结构进行研究，最后他们发现这座山体外表确实和周围山群相同，但是内部却大有乾坤，这座山体内部和周围山体不同，它的内部含有大量的花岗岩，而铀矿正是在花岗岩周围发现的。

由此，研究人员提出了一个颠覆前人的研究理论：铀矿一定分布在花岗岩中。

这一结论一经问世，当即得到了世界各国矿产、地质等各个门类专家的讨论。

由于奥利匹克坝矿床的铀矿储量实在是太过于惊人，最终世界各国的地质学家也纷纷认同了这一结论。

20世纪60年代，中国曾被认为是铀矿资源贫乏的国家，没有充足的发展核工业的原材料；同样的理由，中国提炼铀的技术水平也很低。

那么，“贫铀”的中国是如何找到足够制造第一颗原子弹的铀的？在当时技术水平低的情况下，铀又是如何提炼出来的？来到山里的神秘人1957年4月，一群神秘人出现在广东翁源县下庄，他们中有朴素粗犷的汉子，有白净文弱的书生，也有威猛孔武的军人。

当时新中国刚成立不久，这群神秘人自然引起了村民们的警觉。

不过，他们不是特务，也不是抓特务的公安人员，而是中央地质部309队11分队的地质工作者和警卫人员。

23岁的罗鹏飞是11分队的技术人员，他们此行的任务是为新中国找铀矿。

这天，他们在下庄山区寻矿，走了三个小时后，才意识到他们闯入了铀矿“禁区”——粤北山区被花岗岩覆盖，而花岗岩中不存在有工业价值的铀矿床是当时大多数专家的共识。

此时，小分队已经深入禁区两千多米。

经过慎重的考虑，罗鹏飞和其他队员决定，既然来了，就一探究竟！其他国家的花岗岩不含铀矿，不代表中国的也不含铀。

为了造出中国第一颗原子弹，他们不会放过任何一个角落。

随着时间的流逝，晚霞映红了天边，大家也已经筋疲力尽，突然，他们的伽马仪居然有了反应！只见表盘上的伽玛指针一个劲地往高档指数的刻盘上打，一连调了三个档都是最高指数！为了验证这个发现，罗鹏飞扩大探测面，结果仍是指针指向最高指数。

他们发现铀矿带了！然而，当时指导中国寻找铀矿的苏联专家，一听说在“禁区”发现了铀矿带，立马就将罗鹏飞训斥了一番，并命令他们必须尽快撤出粤北的花岗岩带。

但罗鹏飞和队员们已经在山上做了细致的检测，仪器显示铀矿确实存在，并且分布面积不小，因此他坚信，那里有铀矿带。

他顶着如山的压力，带领着队员们在山里挥汗舞镐，挖掘勘探沟带，每天背着仪器不停地在深沟里“转悠”。

经过几个月的艰辛努力，他们发现了三个矿体，品位达到了0.1%。

后来的研究证实，罗鹏飞确实发现了一条储矿带，矿体的品位为0.1%～0.3%。

铀元素核武器与核能的核心核能与核武器都与铀元素密切相关。

铀元素既是核能的重要燃料源，也是制造核武器的关键原料。

本文将深入探讨铀元素在核武器和核能中的作用，以及其对全球安全和能源领域的影响。

一、铀元素的特性与用途铀元素（U）是一种化学元素，具有重金属性质。

天然界中存在三种同位素，其中最常见的是铀-238（U-238）和铀-235（U-235）。

U-238相对丰度较高，但在核能和核武器中的应用较有限。

相反，U-235的裂变能力使其成为核能和核武器的理想选择。

铀元素广泛用于核能行业。

在核反应堆中，U-235的核裂变能够释放大量热能，用于产生蒸汽驱动涡轮发电机以生成电力。

此外，铀还可用于医学和科学研究，如放射性同位素的追踪和放射治疗等。

二、核能的利用与挑战核能是一种高效、清洁且可持续的能源形式。

通过控制核裂变过程，核能可以提供大量电力，并减少对传统化石燃料的依赖。

核电站已经在全球范围内得到广泛应用。

然而，核能也面临一些挑战和风险。

首先，核废料的处置是一个世界范围的难题。

核反应产生的废料具有高放射性，需要长时间储存和处理，以避免对环境和人类的危害。

其次，设施安全和核事故风险是人们普遍关注的问题，如切尔诺贝利核事故和福岛核事故等事件给人们敲响了警钟。

然而，对核能的合理利用和技术改进可以最大限度地减少这些风险。

例如，新一代核反应堆的开发旨在提高安全性能和废物处理技术，进一步推动核能的可持续发展。

三、铀元素在核武器中的应用铀元素的裂变特性使其成为制造核武器的理想选择。

其中，铀-235是最常用的可裂变材料。

通过将高度浓缩的U-235质量达到临界状态，核链式反应被触发，进而释放出巨大的爆炸能量。

然而，核武器的制造和使用给世界和平与安全带来了巨大威胁。

核武器的爆炸威力巨大，可以造成大量生命和财产损失，对环境造成长期的破坏。

核武器扩散也引发了国际社会的广泛担忧，因为它们落入恶意组织或不稳定国家的手中可能导致灾难性后果。

图解核燃料生产过程铀矿石中含铀量普遍不高，其放射性主要来自伴生的镭和氡，铀本身的放射性是相当有限的;所以，矿山开采，做好通风是必要的(带走氡);而镭等则在水冶厂生产过程中，被甩到尾渣里了(尾矿坝)。

水冶厂出来的产品，因为矿石成分不同，采取的工艺也有差别，黄饼是通行的称呼，但重铀酸铵或者三碳酸铀酰铵(钠)等也是常见产品;其中杂质也和矿石、工艺有关，除杂比较好的可以称为核能纯产品。

核能纯产品纯化很简单，否则就要经过再纯化，以进一步去除产品中的杂质离子(和放射性元素无关，比如铁钙镁钒等)。

这个就是黄饼，比较干燥，131潮湿一些，样子有点像鸡蛋黄。

这个是装黄饼的桶，可以看看工作人员有什么特别防护没有。

类似的产品桶，咱以前常靠着吸烟(主要是为了让学员放松一些，倒不是真要在产品库吸烟)。

装运产品的产品桶，咱也靠着打过盹和吃过饺子，那是很多年前在运送产品的专列上。

纯化后的铀化合物，经过几个步骤，逐步转化成六氟化铀，以便于利用气体离心机进行分离浓缩(六氟化铀加热后就成为气态，冷却后就是结晶，这个是个非常好的特性)。

分离浓缩想必大家都清楚，就是通过气体离心机的级联，将天然铀中丰度0.7%左右的铀235，逐步浓缩到4.5%左右;这个过程是以六氟化铀形势存在的，浓缩后的低浓缩铀丰度4.5%左右，而分离后的尾料就是贫料(贫铀)，其中含有0.2--0.3%的铀235。

低浓缩铀，必须再次经过转化，变成氧化铀，然后制胚、烧结成氧化铀陶瓷，也就是所谓的核燃料(芯块)了;氧化铀陶瓷具有非常好的强度和热工性能。

姑且算是一粒柴吧。

这个是制胚这个是烧结燃料芯块，按照一定要求装入锆管中，加上相应附件(气室、弹簧的等，理工科的容易理解，这东西可是高温下使用的，还会产生少量气体)，封装后就成了燃料棒。

这就是一根柴了。

燃料棒，按照一定位置，逐支插入、固定在燃料组件(一个框架，其中包含有控制棒导管、搅浑格架和锁紧机构等)中，安装相应附件就成了核燃料组件。

世界铀矿资源及其开发利用胡经国本文目录一、铀矿及其地质特性二、中国铀矿资源及其开发利用概况三、世界铀矿资源及其开发利用概况下面是正文一、铀矿及其地质特性1、铀矿及其一般地质特性铀，是一种极为稀有的放射性金属元素。

在地壳中，铀的平均含量仅为百万分之二。

其形成可供工业利用的铀矿床的几率，比其它金属元素要小得多。

铀矿是矿产家族中的“玫瑰花”，色彩绚丽，却具有放射性。

铀是一种化学性质十分活跃的元素，易与其它元素化合成铀矿物。

在地壳演变过程中，在岩浆作用、沉积作用、变质作用以及表生作用下，铀能聚集成不同类型的铀矿床。

常见铀矿品种有：方铀矿(uranatemnite)、沥青铀矿(pitchblende)、铌钛铀矿、晶质铀矿、非晶铀矿、钒钾铀矿、板铅铀矿、钡磷铀矿、翠砷铜铀矿、钙镁铀矿、钙铀云母、硅镁铀矿、磷锌铀矿、绿铀矿等。

铀矿晶体多呈立方体、八面体、菱形十二面体、针状、柱状、片状、板状等，并常呈双晶、晶簇产出。

铀矿集合体形态多呈土状、粉末状、块状、肾状、钟乳状、葡萄状等。

有些土状铀矿被称为铀黑，而块状铀矿则称为沥青铀矿。

土状铀矿没有什么光泽，块状铀矿则具有沥青光泽。

铀矿是具有放射性的危险矿种。

它除了可以提取铀，用于核工业外，还可以从中提取镭和其它稀土元素。

铀作为核燃料，是实现能量高度密集的核裂变的主要物质。

铀是极其重要的战略资源，是开发核电、保持国家核威慑力量和维系核大国地位的坚强保障。

2、几种常见铀矿品种的矿物学特性简介方铀矿Uranatemnite；Uraninite又称晶质铀矿，含二氧化铀（UO2）23.10%～84.30%，三氧化铀（UO3）2.60%～63.00%，二氧化钍0.01%～7.20%，氧化铅0.40%～19.50%，稀土氧化物0.01%～9.57%，此外还含铁、钙、镁、铝、硅、镭、氦等元素。

晶体形态可为立方体、八面体、菱形十二面体，或者为立方体与八面体或立方体与菱形十二面体的聚形晶体，这与形成条件有关。

化学元素知识：铀-核能源和核武器的重要元素铀是一种非常重要的化学元素，因其在核能源和核武器中的重要作用而闻名。

铀本身是一种金属，它的原子序数为92，化学符号为U。

铀是一种放射性元素，它可以通过核反应释放出大量的能量。

铀在核能源和核武器中的应用，使得其成为当今世界政治和环境的重要话题之一。

铀在核工业中的应用最早可以追溯到1930年代。

当时，科学家们探索元素的放射性质，并发现铀原子核可以分裂成较小的核片段。

这种现象被称为核裂变，同时也释放出大量的能量。

这就为核能源的应用奠定了基础。

铀被用于制造核聚变能源，这是一种相对较新的技术，但在近年来逐渐受到人们的青睐。

在核聚变过程中，铀的原子核与氢原子核融合，形成重氢和氦。

这种反应释放出的能量比核裂变更加强大，并且不会产生放射性废弃物。

尽管核能源是一种非常重要的能源形式，但同时也有着它的缺点。

由于核反应会产生高能辐射，如果处理不当，可能会对人类和环境造成极大的损害。

铀在核电站中使用时，需要严格遵循安全标准，并采取必要的保护措施。

同时，处理和储存核废料也是一个巨大的挑战。

铀在核电站中使用后产生的废料需要长期存储，并需要采取必要的措施防止它对环境造成危害。

另一方面，铀还可以用于制造核武器。

核武器是一种可怕的破坏性武器，它可以在瞬间摧毁整个城市。

铀在核武器中的应用可以追溯到二战时期。

美国曾在1945年使用了两枚原子弹作为对日本的报复行动。

这两枚原子弹都是使用铀制造的。

铀在核武器中的应用需要极其严格的控制和保护。

否则，铀可能会被非法使用，被恐怖组织或敌对国家用于制造核武器，进而威胁到全球的安全和稳定。

在目前的全球能源体系中，核能源仍然是最常见的能源形式之一。

尽管核能源具备一些明显风险，但目前来说仍然没有其他能源形式能够达到同样的功率和效率。

铀在核能源中的应用被广泛接受，但是也需要在严格的安全监管下进行，以确保不会对人类和环境造成损害。

同时，国际社会需要共同努力，确保铀不被用于制造核武器，以维护全球的和平与安全。

铀之秘密了解铀元素在核武器和核电站中的重要角色铀之秘密：了解铀元素在核武器和核电站中的重要角色引言：铀是一种重要的化学元素，它在核武器和核电站中都扮演着关键的角色。

铀的性质使其成为核反应的理想材料，因此，对铀的了解对于我们理解核能的应用和潜力至关重要。

本文将详细探讨铀元素在核武器和核电站中的重要角色，并介绍铀的基本性质、核裂变过程以及铀资源的开采和利用。

铀的基本性质：铀是一种化学元素，原子序数为92，化学符号为U。

它是一种重金属，密度高、熔点高，具有良好的化学稳定性。

铀主要存在于自然界中的两种同位素：铀-238和铀-235。

其中，铀-235具有核裂变能力，是制造核武器和核燃料的重要原料。

核武器中的铀：核武器是利用铀的核裂变产生大能量释放的武器。

一般核武器使用两种方式来释放核能，其中一种方式是通过铀-235的核裂变反应实现的。

核武器中的铀会被压缩至临界状态，当触发器引发核链反应时，铀-235核裂变产生的巨大能量会引发连锁反应，导致核弹爆炸。

核电站中的铀：核电站利用核能产生热能，进而转化为电能。

核电站的核反应堆中使用铀-235或铀-233作为燃料。

核裂变的反应将铀核分裂成两半，释放出大量的能量。

这些能量被用来加热水蒸汽，产生蒸汽推动涡轮发电机发电。

铀资源的开采和利用：铀是一种非常稀少的资源，其在自然界中的含量非常低。

铀矿石一般以铀的氧化物形式存在。

开采铀矿石并从中提取铀是一个复杂且昂贵的过程。

提取出的铀可以用于制造核燃料、核武器或其他核技术应用。

关于铀资源的开采和利用，国际社会制定了严格的监管措施和防止核材料扩散的条约。

这些措施旨在确保铀资源的合理利用，并防止它们落入恶意组织或国家的手中。

结论：铀作为一种重要的化学元素，对于核武器和核电站的运作至关重要。

在核武器中，铀-235的核裂变产生巨大的能量，造成核弹爆炸。

在核电站中，铀-235或铀-233作为燃料，产生热能，转化为电能。

然而，铀的开采和利用必须受到严格的国际监管，以确保其安全和合理的利用。

地质学知识：铀矿床的成因探析及开发利用铀矿床是能源资源储备的重要组成部分，在能源稀缺的今天更显得尤为重要。

掌握铀矿床的成因探析以及开发利用对于社会的可持续发展有着不可替代的作用。

1.铀矿床的成因探析1.1自然条件铀矿床是在自然条件下形成的，主要取决于地质构造和矿物地球化学条件。

铀矿床的形成需要稳定的地质结构和一定的矿化流体来源和循环，因此常出现在构造稳定的盆地、洼地、断裂带和火山口等地。

1.2矿物作用铀矿床的成因和矿物作用密切相关。

在含有铀元素的岩石中，通过钠长石、方铁矿等含钒、钛、钒铁矿物的富集作用，逐渐形成含铀矿物。

铀的氧化会使其与磷酸根或碳酸根结合，形成铀矿物，并在地球深处富集形成矿床。

铀矿床的成因与成矿地质条件息息相关，只有分析这些地质条件,才能更准确地预测铀矿床，寻找到更多优质的铀矿石，对于保障能源安全起着非常重要的作用。

2.铀矿床的开发利用铀矿床的开发利用主要涉及四个环节：勘探、选矿、提取和加工。

这其中勘探是决定开采成败的重要环节。

2.1勘探铀矿床地质环境复杂，矿体含量低，因此铀矿床的勘探难度较大。

要寻找到铀矿床，需要通过地球物理、地球化学、岩石学等方法，综合分析各类地质信息并进行地下勘探。

勘探的目标是确定铀矿床的分布规律、规模和质量，确定各种条件和指标，寻找到矿床。

2.2选矿铀矿床的选矿主要是根据矿床或矿石中的化学、物理性质的差异或不同比例、大小的粒度等，采取机械、重选、浮选、潜水等方法，将中铀、富铀、矸石等分离出来，为后续的提取、加工等工序提供优质矿石，从而提高铀综合回收率，降低成本。

2.3提取铀矿床的提取主要是利用化学或物理方法将铀元素从矿石中提取出来。

利用化学浸出、反渗透、氯化溶解等方法，将铀分离出来，过程中还需要对废水、废渣进行有效处理和回收。

这个环节的优质处理技术能有效提高从铀矿床中提取铀的效率，减少对环境的污染。

2.4加工铀元素提取后，还需要进一步加工成合适的铀化合物或金属，以便供应给核电站等市场。

漫话中国最大铀矿（5）胡经国六、铀－油相伴性研究众所周知，铀属于金属矿产，油气属于非金属矿产，两者本是“水火不相容”的物质，谈其相伴性似乎“违背了”常理。

但是，客观事实告诉我们，这两种矿产在某些地质环境中，确实是密切相伴的。

它们定位于同一个大地构造环境，并且在空间上铀矿床（或铀矿化）位于油气田的上方及外围。

在中国的二连、吐哈、鄂尔多斯、松辽、柴达木等盆地中，都存在与此类似的现象。

在国外（如俄罗斯、加拿大等）也有过类似的报道。

这一现象绝非偶然，它反映了铀－油之间存在着某些联系。

前人以二连盆地额仁淖尔凹陷内的铀矿床和油气藏为例，通过对它们相伴现象的分析，探讨了这种相伴性的成因机理，概括总结了铀－油相伴性的机理模式。

专家指出，中国二连盆地是在兴蒙地槽晚华力西期褶皱带基础上发育起来的中新生代内陆湖盆。

额仁淖尔凹陷位于该盆地西北部的乌兰察布坳陷中。

区内仅有元古宙、部分中生代及新生代地层出露；构造变动、岩浆活动都较为发育。

经过多年的找矿勘探工作，发现了苏崩、努和廷两个铀矿床，10多个铀矿化点；同时还发现了吉格森、包尔两个可供开采的工业油气田。

铀矿床主要赋存于晚白垩世二连达布苏组地层中；油气藏产出于早白垩世巴彦花群的阿尔善组和腾格尔组地层中。

七、内蒙古铀矿基地建设㈠、内蒙古铀矿基地建设指挥部成立据报道（20120807），2012年8月4日，内蒙古铀矿基地建设指挥部正式成立。

它将对统筹组织协调内蒙古地区的勘察开发工作，统一协调与地方政府的沟通联系，推动内蒙古铀资源探采工业的发展，起到重要的推动作用。

最近10多年来，有关核工业地质队在内蒙古地区深入研究，创新找矿思路和方法，探明了一大批大型、特大型铀矿床，使内蒙古成为中国铀资源潜力最大、开发前景广阔的地区。

为了加快勘查开发内蒙古地区铀资源，有关部门决定按照探采一体、优化产业布局、整合内部资源、强化区域协同的原则，组建了内蒙古铀矿基地建设指挥部。

这也是贯彻大基地战略、加快提升中国天然铀产能的重要举措，对于探索新产能、新布局、新机制，创新资源开发模式，都具有重要意义。

与铀有关的一些事铀，既是一种能源资源，也是一种重要的国防战略资源，对国民经济、核电事业和国防工业的发展具有重要的作用和意义。

在过去的60年中，铀矿已经成为世界上最重要的能源矿产之一。

1kg铀235核完全裂变所释放的能量相当于燃烧2500吨优质煤所放出的能量。

人们一谈到铀，常常会和“核武器”、“核电站”、“核辐射”“核事故”等联系起来。

那我们就来谈谈铀及和铀相关的这些事。

一、铀家“三兄弟”铀（Uranium）的原子序数为92的元素，其元素符号是U。

铀家族有 3 个天然同位素“兄弟”，即：铀234（234U）、铀235 （235U）和铀238（238U）。

其中铀235 是当前核电厂的绝对主力燃料，但它在天然铀资源中的含量仅有0.72%，另有不到0.006% 的铀234，其余99.27% 以上都是铀238。

根据国际原子能机构的定义，丰度为3%的铀235为核电站发电用低浓缩铀，铀235丰度大于80%的铀为高浓缩铀，其中丰度大于90%的称为武器级高浓缩铀。

那么这“三兄弟”的含量差别怎么会这么大呢？下面我们来介绍两个名字，即“核衰变”和“半衰期”。

所谓“核衰变”，是指原子核自发射出某种粒子而变为另一种原子核的过程。

所谓“半衰期”，是指放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。

了解这两个名字后，我们就能说清铀家“三兄弟”含量差别的原因。

铀家三兄弟悬殊的含量差距和它们的半衰期基本成正比。

铀234 的半衰期不到25 万年，铀235 的半衰期约为7 亿年，最长的铀238的半衰期达到45 亿年。

而地球的年龄被认为是46 亿岁左右，这样算下来，铀234 经历了18000 多个半衰期，和地球诞生之初相比，所剩的数量已经很少了；铀235 经历了不到7 个半衰期，现有数量相当于地球诞生时的 1.1%；而铀238 则只经历了一次半衰期，数量和地球诞生时相比还剩一半左右，远远多于另外两兄弟。

二、核武器—原子弹核武器是指利用能自持进行的原子核裂变或聚变反应瞬时释放的巨大能量，产生爆炸作用，并具有大规模毁伤破坏效应的武器。

贵州省白马洞铀矿床地球化学特征及成因贵州省白马洞铀矿床是世界上规模最大、质量最好的铀矿之一，被称为“铀的天堂”，是贵州省重要的战略性矿产资源之一。

经过多年的勘查和研究，人们对白马洞铀矿床的地球化学特征及成因有了较为深入的了解。

白马洞铀矿床位于贵州省遵义市桐梓县境内，是一座大规模、低品位、碱性和热液型铀矿床。

其矿体位于桐梓县和习水县交界处的麻山组和赤水组岩层中，主要为石英脉和蚀变矿岩体。

矿石中含有大量的铀、钍、钼、钒、铜、铅、锡、锑、银等元素，其中铀含量最高，可达到数千ppm。

白马洞铀矿床的形成与地质背景密切相关。

该地区位于贵州青藏高原边缘，是强烈的构造变形带，发生过多期次的构造运动。

同时，该地区也是深成岩浆作用和热液活动的重要区域。

在板块构造和区域地质背景的影响下，成矿过程经历了多个阶段的热液活动和地质变化。

先是在下古生界贵阳地台发生了火山喷出，形成了富含钍、铀等元素的火山岩。

随后，在构造抬升的作用下，上述岩石热液浸染，在岩墙缝隙和断层上形成了大规模的铀热液脉和铀热液蚀变矿体。

白马洞铀矿床的成因主要包括火山热液成因和深源流体成因两个方面。

火山热液成因是指铀在岩浆熔体上升过程中，遇到富含钍、铀等元素的流体反应得到铀的含量增大，之后随着岩浆液的上涌，铀被带到地表，和地表岩石反应而沉淀成一系列矿物，最终形成铀矿床。

深源流体成因是指在深部地幔、地壳中特定的成矿条件下，富含铀的流体不断向上移动并与岩石反应，形成了铀矿体。

在白马洞铀矿床的矿床形成及热液作用中，光照度、温度、含氧量等因素在成矿过程中也起到了重要的作用，尤其是温度对于铀矿床的形成和富集起到了至关重要的作用。

总之，白马洞铀矿床成因复杂，受构造和地质背景的控制，是火山热液和深源流体成矿作用相互作用的结果。

了解其地球化学特征及成因，有助于深刻理解其矿床特点和成矿机制，进而更好地开发和利用其矿产资源。

白马洞铀矿床是世界上规模最大、质量最好的铀矿之一，其矿石中含有大量的铀、钍、钼、钒、铜、铅、锡、锑、银等元素。

漫话中国最大铀矿（1）胡经国前言2012年，中国内蒙古中部大营地区铀矿勘查取得了重大突破，发现了中国最大规模的“可地浸砂岩型”铀矿床。

其铀矿储量达到3万吨，可以供应3座装机容量100万千瓦核电站同时使用60年。

连同此前已获得的铀矿勘查成果，该地区累计控制的铀资源量已跻身于世界级大型铀矿行列。

一、铀元素与铀矿地质概述㈠、铀元素及其物理化学性质1、铀元素概述铀（Uranium）的元素符号为U，原子序数为92。

铀是一种极为稀有的放射性金属元素，也是在自然界中能够找到的最重的元素。

在自然界中铀元素有三种同位素，它们都具有放射性和非常长的半衰期（数十万年至45亿年）。

此外，它还有12种人工同位素。

铀元素在地壳中的平均含量仅为百万分之二。

因此，由铀元素富集成为可供工业开发利用的铀矿床的几率比其它金属元素要小得多。

铀是一种自然产生的最重的金属。

它呈银白色，具有硬度大、密度高、可延展、有放射性等特征。

当铀原子发生裂变反应时能够释放出大量能量，从而铀可以应用于核电站发电，核武器制造等核工业领域。

2、铀的一般化学性质铀是锕系放射性化学元素，相对原子质量为238.03，是原子序数和相对原子质量最大的自然元素。

铀在常温下是银白色的致密金属。

铀的新鲜断面呈发亮的钢灰色，但是铀在室温空气中会逐渐氧化，生成黑色氧化膜。

铀是正电性很强的活泼元素，能够与几乎所有非金属元素（惰性气体除外）发生反应生成化合物。

铀与氢在523K时发生可逆反应，生成UH3。

铀－氧系列化合物比较复杂，在UO2～UO3之间存在多种铀的氧化物；其重要的氧化物有UO2、U3O8和UO3。

其中，UO2是当前应用最广泛的核燃料。

铀与卤素化合可生成在核燃料制备工艺中重要的化合物。

例如，UF4是生产金属铀和UF6的中间产物。

UF6的“三相点”为337K，它是气态铀同位素分离的原料。

碳化铀、氮化铀和硅化铀都是性能优越的、被认为有希望的核燃料。

在空气中金属铀的色泽会变暗。

第41卷 第2期2024年4月WORLD NUCLEAR GEOSCIENCE世界核地质科学Vol.41 No.2April 2024张晓，宋继叶，孙璐. 神奇的核能原料——铀[J].世界核地质科学，2024，41（2）：418.doi ：10.3969/j.issn.1672-0636.2024.02.018ZHANG Xiao ， SONG Jiye ， SUN LU. Magic nuclear material ：Uranium[J]. World Nuclear Geoscience ， 2024，41（2）：418 (in Chinese).神奇的核能原料——铀张晓，宋继叶，孙璐核工业北京地质研究院 中核集团铀资源勘查与评价技术重点实验室，北京 100029Magic nuclear material ：UraniumZHANG Xiao ，SONG Jiye ，SUN LuCNNC Key Laboratory of Uranium Resources Exploration and Evaluation Technology Beijing Research Institute of Uranium Geology ，Beijing 100029，China铀，既是最具威慑力的军事武器的“基石”，又给人类提供“光明”的重要“原料”。

它“身体里”蕴含着巨大的能量，仅1 000 g 235U 所产生的能量就和2 700 t 标准煤相当，需要45节火车车厢才能装下①。

铀元素最早是由德国化学家克拉普罗斯在1789年发现的，52年后法国化学家佩利戈特首次制得了金属铀，之后在1898年由居里夫人证明了铀具有放射性。

铀元素是自然界中能找到的最重元素，也是一种放射性金属元素，地壳平均每一吨物质中含有2.7克铀。

铀元素化学性质活泼，在自然界中常以化合态存在，目前发现的含铀矿物多达200余种，具有工业开采价值的主要只有：沥青铀矿、晶质铀矿、铀石、铀黑等。

铀元素核能时代的重要能源铀元素是一种重要的能源资源，被广泛应用于核能领域。

核能不仅在电力生产中发挥关键作用，还有助于推动可持续发展、减少温室气体排放以及增强能源安全。

本文将从铀元素的特性、核能发展的历史、核能的应用及其对环境的影响等方面，探讨铀元素核能在能源领域的重要性。

一、铀元素的特性铀是一种化学元素，原子序数为92，化学符号为U。

它是一种放射性金属，具有较高的密度和熔点。

铀元素通过核裂变释放出巨大的能量，而这种能量可以用于发电。

铀的稳定同位素U-238是最常见的一种，而U-235则是可用于核裂变的同位素。

二、核能发展的历史核能的概念最早可以追溯到20世纪初。

爱因斯坦的相对论理论揭示了质量和能量之间的关系，为核能的发展奠定了基础。

20世纪30年代，意大利物理学家费米率先实现了核裂变链式反应，并证实了核能释放巨大能量的可能性。

核能在第二次世界大战中成为制造原子弹的基础，并引发了人们对核能的广泛关注和研究。

三、核能的应用1. 电力生产：核能被广泛应用于电力生产领域。

核电站通过核裂变反应将铀原子分裂释放出的能量转化为热能，再通过蒸汽机转化成电能。

核电站具有高效、稳定的特点，为国家能源供应提供了可靠的支持。

2. 航天探索：核能也在航天领域发挥着重要作用。

核动力系统可以提供长时间高能量输出，用于推动载人航天器、深空探测器等长期任务。

此外，核反应堆还可用于为宇宙飞船提供电力和热能。

3. 医疗科技：核技术广泛应用于医疗诊断和治疗领域。

放射性同位素用于核医学成像，如放射性核素碘-131用于甲状腺治疗。

此外，放射性同位素还用于肿瘤治疗和放射性标记药物的研制。

四、核能对环境的影响1. 温室气体排放减少：相比燃煤等传统能源，核能发电过程中基本没有二氧化碳的排放，对减少温室气体的排放起到重要作用。

这对于应对气候变化和控制全球暖化具有重大意义。

2. 核废料处理：核能利用后会产生放射性废料，这需要在合适的环境条件下进行妥善处理。

解码761丨中国首颗原子弹背后的开阳贡献采矿采冶铀矿中国第一颗原子弹爆炸时升起的蘑菇云1964年10月16日，震撼世界的中国第一颗原子弹爆炸成功！半个多世纪过去，关于这颗原子弹背后的感人故事陆续解密。

其中，制造原子弹的原料铀，就来自开阳县。

近日，记者走进开阳县双流镇白马村，凝视着原“七六一”采矿、炼矿旧址，敬畏之情和民族自豪感油然而生；聆听着采矿人讲述的勘探、采掘、冶炼铀矿奋斗故事，从中感受中国力量、品读开阳贡献。

追溯丨朱砂炼汞已千年原“七六一”矿位于云贵高原东部的苗岭山系、乌江流域，行政区划属贵州省开阳县双流镇白马村，地名叫白马洞，其前身为“开阳汞矿厂”，创办于1957年11月6日，隶属于贵州省劳改局；在发现铀矿之前，这里主要出产朱砂用于炼汞，并且汞矿采冶历史可追溯到1200多年前。

1895年法国里昂商会考察团绘制的贵州白马洞汞矿图据史料记载，唐朝建中三年，蛮州刺史宋鼎就已贡朱砂500两。

明清两代，采冶更盛，从业工人可达万余。

民国初期，据说设厂十八家，炼灶70余座，日产汞30公斤。

德国地理学家李希霍芬在1862年估算，开阳清代中期丹砂采冶核心区直径达26平方公里，水银年产量达400吨，当时号称世界最大汞矿——西班牙阿尔马登汞矿年产不过300吨左右，所以当时开阳水银年产量居世界第一。

明、清时期修建的宝王宫——丹砂神庙就是重要历史物证。

铀矿丨目标锁定白马洞1956年，原地质部三局309队在白马洞发现有铀矿化现象，这个高度机密的发现，同年6月，309队6分队对此进行了专业性普查找到铀矿，初步确定矿床远景储量；年底，贵州省地质局505队踏勘小队对汞矿进行了调查，并作出初步远景评价。

封闭的矿井洞口1957年1月，309队对白马洞铀矿进行了勘探及区域普查，同年2月将勘探铀矿工作移交给二机部209队进行；3月，贵州省地质局黔中队也开始了汞矿的详查工作；1958年，209队和贵州地质局黔中队针对铀、汞均展开更加详细的勘探工作，年底同时提交矿区储量报告。