Uranium: Perbedaan antara revisi

Logam uranium memiliki tiga bentuk [[alotropi|alotropik]]k:<ref>{{cite book |url=https://books.google.com/books?id=KWGu-LYMYjMC&pg=PA108 |page=108 |title=Applications of Texture Analysis |author=Rollett, A. D. |publisher=John Wiley and Sons |date=2008 |isbn=978-0-470-40835-3}}</ref>

Keamanan fasilitas nuklir di Rusia telah meningkat secara signifikan sejak stabilisasi gejolak politik dan ekonomi pada awal 1990-an. Sebagai contoh, pada tahun 1993 terdapat 29 insiden dengan peringkat di atas level 1 pada [[Skala Kejadian Nuklir Internasional]], dan jumlah ini turun di bawah empat per tahun pada tahun 1995–2003. Jumlah pekerja yang menerima dosis radiasi tahunan di atas 20&nbsp;m[[Sievert|Sv]], yang setara dengan satu [[Tomografi terkomputasi|pemindaian CT]] seluruh tubuh,<ref>{{cite journal |pmid=9166072 |year=1997 |last1=Van Unnik |first1=J. G. |last2=Broerse |first2=J. J. |last3=Geleijns |first3=J. |last4=Jansen |first4=J. T. |last5=Zoetelief |first5=J. |last6=Zweers |first6=D. |title=Survey of CT techniques and absorbed dose in various Dutch hospitals |url=https://archive.org/details/sim_british-journal-of-radiology_1997-04_70_832/page/367 |volume=70 |issue=832 |pages=367–71 |journal=The British Journal of Radiology|doi=10.1259/bjr.70.832.9166072 }} (3000 pemeriksaan dari 18 rumah sakit)</ref> mengalami penurunan tajam sekitar tahun 2000. Pada November 2015, pemerintah Rusia menyetujui program federal untuk keselamatan nuklir dan radiasi untuk tahun 2016 hingga 2030 dengan anggaran [[Rubel Rusia|₽]]562&nbsp;miliar (sekitar AS$8&nbsp;miliar). Masalah utamanya adalah "kewajiban yang ditangguhkan yang terakumulasi selama 70 tahun industri nuklir, terutama pada masa Uni Soviet". Sekitar 73% dari anggaran akan dihabiskan untuk penonaktifan reaktor nuklir dan fasilitas nuklir yang sudah tua dan usang, terutama yang terlibat dalam program pertahanan negara; 20% akan digunakan untuk pemrosesan dan pembuangan bahan bakar nuklir dan limbah radioaktif, dan 5% akan digunakan untuk memantau dan memastikan keselamatan nuklir dan radiasi.<ref>[https://world-nuclear.org/information-library/country-profiles/countries-o-s/russia-nuclear-fuel-cycle.aspx Russia's Nuclear Fuel Cycle]. World Nuclear Association. Diperbarui Desember 2021.</ref>

Bersama dengan semua unsur yang memiliki [[massa atom relatif|berat atom]] lebih tinggi dari [[besi]], uranium hanya secara alami dibentuk oleh [[proses r|proses-r]] (penangkapan neutron cepat) dalam [[supernova]] dan [[tabrakan bintang neutron]].<ref>{{cite web |url=http://herschel.jpl.nasa.gov/chemicalOrigins.shtml |title=History/Origin of Chemicals |publisher=NASA |access-date=13 Juni 2023}}</ref> Torium dan uranium primordial hanya diproduksi dalam proses-r, karena [[proses s|proses-s]] (penangkapan neutron lambat) dinilai terlalu lambat dan tidak dapat melewati celah ketidakstabilan setelah bismut.<ref name="B2FH">{{cite journal | author1=Burbidge, E. M. | author2=Burbidge, G. R. | author3=Fowler, W. A. | author4=Hoyle, F. | year=1957 | title=Synthesis of the Elements in Stars | journal=[[Reviews of Modern Physics]] | volume=29 | issue=4 | page=547 | bibcode=1957RvMP...29..547B | doi=10.1103/RevModPhys.29.547 | doi-access=free }}</ref><ref>{{cite book|last=Clayton|first=Donald D.|author-link=Donald D. Clayton|title=Principles of Stellar Evolution and Nucleosynthesis|url=https://archive.org/details/principlesofstel00clay|publisher=Mc-Graw-Hill|location=New York |date=1968|pages=577–91[https://archive.org/details/principlesofstel00clay/page/577 577]–91|isbn=978-0226109534}}</ref> Selain dua isotop uranium primordial yang masih ada, ²³⁵U dan ²³⁸U, proses-r juga menghasilkan [[uranium-236|²³⁶U]] dalam jumlah yang signifikan, yang memiliki waktu paruh lebih pendek dan juga merupakan sebuah [[radionuklida punah]], yang telah lama meluruh sepenuhnya menjadi ²³²Th. Uranium-236 itu sendiri diperkaya oleh peluruhan [[plutonium-244|²⁴⁴Pu]], terhitung untuk kelimpahan torium yang diamati lebih tinggi dari perkiraan dan kelimpahan uranium lebih rendah dari perkiraan.<ref name="thoruranium">{{cite journal |last1=Trenn |first1=Thaddeus J. |date=1978 |title=Thoruranium (U-236) as the extinct natural parent of thorium: The premature falsification of an essentially correct theory |journal=Annals of Science |volume=35 |issue=6 |pages=581–97 |doi=10.1080/00033797800200441}}</ref> Meskipun kelimpahan alami uranium telah dilengkapi dengan peluruhan [[plutonium-242|²⁴²Pu]] yang telah punah (waktu paruh 0,375&nbsp;juta&nbsp;tahun) dan ²⁴⁷Cm (waktu paruh 16&nbsp;juta&nbsp;tahun), masing-masing menghasilkan ²³⁸U dan ²³⁵U, hal ini terjadi hampir dapat diabaikan karena waktu paruh kedua induk ini lebih pendek dan produksinya lebih rendah daripada ²³⁶U dan ²⁴⁴Pu, kedua induk torium: rasio ²⁴⁷Cm:²³⁵U pada pembentukan Tata Surya adalah {{val|7.0e-5|1.6}}.<ref>

Proteobacterium ''[[Geobacter]]'' juga telah terbukti melakukan bioremediasi uranium dalam air tanah.<ref name="AndersonVrionis2003">{{cite journal |last1=Anderson |first1=R. T. |last2=Vrionis |first2=H. A. |last3=Ortiz-Bernad |first3=I. |last4=Resch |first4=C. T. |last5=Long |first5=P. E. |last6=Dayvault |first6=R. |last7=Karp |first7=K. |last8=Marutzky |first8=S. |last9=Metzler |first9=D. R. |last10=Peacock |first10=A. |last11=White |first11=D. C. |last12=Lowe |first12=M. |last13=Lovley |first13=D. R. |title=Stimulating the ''in situ'' activity of ''Geobacter'' species to remove uranium from the groundwater of a uranium-contaminated aquifer |url=https://archive.org/details/sim_applied-and-environmental-microbiology_2003-10_69_10/page/5884 |journal=Applied and Environmental Microbiology |volume=69 |issue=10 |date=2003 |pages=5884–5891 |doi=10.1128/AEM.69.10.5884-5891.2003 |pmc=201226 |pmid=14532040|bibcode=2003ApEnM..69.5884A }}</ref> Jamur mikoriza ''[[Rhizophagus irregularis|Glomus intraradices]]'' meningkatkan kandungan uranium di akar tanaman simbiotiknya.<ref>{{Cite journal |title=Metals, minerals and microbes: geomicrobiology and bioremediation |journal=Microbiology |author=Gadd, G. M. |volume=156 |issue=Pt 3 |date=March 2010 |pages=609–643|pmid=20019082 |doi=10.1099/mic.0.037143-0 |doi-access=free }}</ref>

Bijih uranium ditambang dengan beberapa cara: dengan [[penambangan lubang terbuka|penambangan lubang terbuka]], [[Penambangan batu lunak bawah tanah|bawah tanah]], [[pelindian in-situ|pelindian ''in-situ'']], dan [[Penambangan lubang bor|lubang bor]] (lihat [[penambangan uranium]]).{{sfn|Emsley|2001|p=479}} Bijih uranium tingkat rendah yang ditambang biasanya mengandung 0,01&nbsp;hingga 0,25% uranium oksida. Langkah-langkah ekstensif harus dilakukan untuk mengekstraksi logam dari bijihnya.{{sfn|Seaborg|1968|p=774}} Bijih bermutu tinggi yang ditemukan di deposit [[Cekungan Athabasca]] di [[Saskatchewan]], Kanada rata-rata dapat mengandung hingga 23% uranium oksida.<ref>{{cite web |url=http://www.investcom.com/moneyshow/uranium_athabasca.htm |title=Athabasca Basin, Saskatchewan |access-date=13 Juni 2023}}</ref> Bijih uranium dihancurkan dan dibuat menjadi bubuk halus dan kemudian dilindi dengan [[asam]] atau [[alkali]]. [[Air lindi]] mengalami salah satu dari beberapa urutan presipitasi, ekstraksi pelarut, dan pertukaran ion. Campuran yang dihasilkan, disebut ''[[yellowcake]]'', mengandung sedikitnya 75% uranium oksida U₃O₈. ''Yellowcake'' kemudian di[[kalsinasi]] untuk menghilangkan kotoran dari proses penggilingan sebelum pemurnian dan konversi.<ref>{{cite book |url=https://books.google.com/books?id=F7p7W1rykpwC&pg=PA75 |pages=74–75 |title=Hydrometallurgy in extraction processes |volume=1 |author=Gupta, C. K. |author2=Mukherjee, T. K. |name-list-style=amp |publisher=CRC Press |date=1990 |isbn=978-0-8493-6804-2}}</ref>

Tambahan 4,6&nbsp;miliar ton uranium diperkirakan terlarut dalam [[air laut]] (ilmuwan [[Jepang]] pada 1980-an menunjukkan bahwa ekstraksi uranium dari air laut menggunakan [[pertukaran ion|penukar ion]] secara teknis layak dilakukan).<ref name="UseaWater">{{cite web |title=Uranium recovery from Seawater |url=http://www.jaea.go.jp/jaeri/english/ff/ff43/topics.html |access-date=13 Juni 2023 |publisher=Japan Atomic Energy Research Institute |date=23 Agustus 1999 |archive-url=https://web.archive.org/web/20091017081215/http://www.jaea.go.jp/jaeri/english/ff/ff43/topics.html |archive-date=17 Oktober 2009 |url-status=dead}}</ref><ref name="stanfordCohen">{{cite web |title=How long will nuclear energy last? |url=http://www-formal.stanford.edu/jmc/progress/cohen.html |access-date=13 Juni 2023 |date=12 Februari 1996 |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20070410165316/http://www-formal.stanford.edu/jmc/progress/cohen.html |archive-date=10 April 2007 }}</ref> Terdapat percobaan untuk mengekstraksi uranium dari air laut,<ref>{{Cite journal |doi=10.1002/cjce.5450620416 |title=Extraction of uranium from sea water using biological origin adsorbents |url=https://archive.org/details/sim_canadian-journal-of-chemical-engineering_1984-08_62_4/page/559 |year=1984 |last1=Tsezos |first1=M. |last2=Noh |first2=S. H. |journal=The Canadian Journal of Chemical Engineering |volume=62 |issue=4| pages=559–561}}</ref> tetapi hasilnya rendah karena kandungan karbonat di dalam air. Pada tahun 2012, peneliti [[Laboratorium Nasional Oak Ridge|ORNL]] mengumumkan keberhasilan pengembangan bahan penyerap baru yang dijuluki HiCap yang melakukan retensi permukaan molekul padat atau gas, atom atau ion dan juga secara efektif menghilangkan logam beracun dari air, menurut hasil yang diverifikasi oleh para peneliti di Laboratorium Nasional Pacific Northwest.<ref>{{cite web |url=http://www.ornl.gov/info/press_releases/get_press_release.cfm?ReleaseNumber=mr20120821-00 |title=ORNL technology moves scientists closer to extracting uranium from seawater |publisher=[[Laboratorium Nasional Oak Ridge|Oak Ridge National Laboratory]], United States |date=21 Agustus 2012 |access-date=13 Juni 2023 |archive-url=https://web.archive.org/web/20120825192521/http://www.ornl.gov/info/press_releases/get_press_release.cfm?ReleaseNumber=mr20120821-00 |archive-date=25 Agustus 2012 |url-status=dead}}</ref><ref>{{cite web |title=Fueling nuclear power with seawater |publisher=Pnnl.gov |date=21 Agustus 2012 |url=http://www.pnnl.gov/news/release.aspx?id=938 |access-date=13 Juni 2023}}</ref>

Untuk dianggap 'diperkaya', fraksi uranium-235 harus antara 3% dan 5%.<ref>{{cite web |url=http://web.ead.anl.gov/uranium/guide/depletedu/enrich/index.cfm |title=Uranium Enrichment |access-date=13 Juni 2023 |publisher=Laboratorium Nasional Argonne |archive-url=https://web.archive.org/web/20070124232415/http://web.ead.anl.gov/uranium/guide/depletedu/enrich/index.cfm |archive-date=24 Januari 2007 |url-status=dead}}</ref> Proses ini menghasilkan uranium dalam jumlah besar, yang merupakan uranium-235 terdeplesi dan dengan fraksi uranium-238 yang meningkat, yang disebut uranium terdeplesi atau 'DU'. Untuk dianggap 'terdeplesi', konsentrasi isotop uranium-235 tidak boleh lebih dari 0,3%.<ref name="paducah">{{cite news |url=http://www.wise-uranium.org/dhap991.html |title=Depleted Uranium: a by-product of the Nuclear Chain |access-date=13 Juni 2023 |publisher=Laka Foundation |author=Diehl, Peter |url-status=dead |archive-url=https://archive.istoday/20130113114319/http://www.wise-uranium.org/dhap991.html |archive-date=13 Januari 2013}}</ref> Harga uranium telah meningkat sejak tahun 2001, sehingga tailing pengayaan yang mengandung lebih dari 0,35% uranium-235 sedang dipertimbangkan untuk pengayaan ulang, mendorong harga [[uranium heksafluorida terdeplesi]] di atas AS$130&nbsp;per kilogram pada Juli 2007 dari AS$5&nbsp;pada tahun 2001.<ref name="paducah" />