1 Уран жаратылысы

1.1 Жер қыртысындағы уран

Уран сирек кездесетін және шашыранды элементтер қатарына жатады. Уранның жер қыртысындағы орташа мөлшері (салмақ кларкы деп аталатын) А. П. Виноградовтың деректеріне сәйкес 3·10^-4 %, басқа да деректерге сәйкес 4·10^-4 %-ды құрайды. Осыны негізге ала отырып, уранның жер қыртысының жоғары қабатындағы жалпы саны шамамен 10¹⁵т-ға тең деп бағалауға болады. Бұл, жер қыртысындағы уран күміске қарағанда 30 есе, алтынға қарағанда 1000 есе көп және мырыш немесе қорғасынның мөлшерімен шамалас дегенді білдіреді. Уранның кларкына сәйкес кларкқа бор, молибден, гафний және талий де ие. Қазіргі уақытта уран «барлығында да болушы» элемент болып есептеледі. Оған уранның радиоактивті қасиеттері мүмкіндік жасайды, мысалы оның ыдырау өнімдерінің радиоактивтілігі, әсіресе табиғатта уранмен әрқашан бірге кездесетін радийдің радиоактивтілігі. Радийдің радиоактивтілігі уранның кішігірім мөлшерін салыстырмалы түрде оңай тауып және анықтауға мүмкіндік жасайды [3].

1.2 Уранның көп таралу жолдары

Уранның осылай жаппай таралымы оның салыстырмалы түрдегі жоғарғы кларкымен ғана емес, сонымен қоса оның физика-химиялық қасиеттерімен, мысалы жоғары химиялық белсенділігімен, үлкен атомдық радиусымен, валенттілігімен, кейбір (ІV) U қосылыстарының біршама жоғары ерігіштігімен және т.б. мысалдармен түсіндіріледі. Уранның табиғатта кең таралуын қамтамасыз ететін қасиеттері, оның бөлінуіне, шашырап таралуына себепші, сондықтан жер қыртысындағы уранның негізгі массасы тау жыныстарында, топырақтарда, табиғи суларда шашырап таралған. Тек қана уранның салыстырмалы түрде аз ғана бөлігі кен орындарында шоғырланған және оны сол кен орындарынан алады. Уранның миграциясы (орын ауыстыруы) гипергенез зоналары деп аталатын жер қыртысының жоғарғы қабатында жүреді, ондағы сулар, күн энергиясы және тірі организмдер уранның шашырап таралуына, шоғырлануына қолайлы жағдайлар жасайды. Уран гипергенез аймағында тотығу-тотықсыздану реакциялары арқылы миграцияланады, уранның ірі өнеркәсіптік кен орындарының құрылуы осы реакциялармен тығыз байланысты. Көрсетілген факторлардың әсерінен дәл осы гипергенез аймағында көптеген елдердің атомдык шикізат қорларының үлкен бөлігін құрайтын өнеркәсіптік уран кендерінің аса ірі көздері құрылған.

1.3 Уран геосфераларын құру

Уранның жер қыртысында біркелкі таралмауын және уран кендерінің пайда болу жолдарын камтамасыз ететін үрдістерді қарастырайық. Жердің кұрылуының казіргі заманғы теориясы метеориттік заттың бастапқы агломерациясының (жинау, тығыздау) планета өлшеміне дейін жетуімен түсіндіріледі. Нығыздалу мен радиоактивтіліктің үлкен дәрежесінің нәтижесінде планета заттарының белгілі-бір жерде қорытылуы мен заттың отты - сұйық күйінің құрылуына алып келетін, көп мөлшерде жылу бөлінуі болған. Геохимиктер мен радиохимиктердің есептеулері жер шарының мұндай күйі, қазіргі уақытқа карағанда ол уақытта бірнеше есе көп болған уран, торий және калий сияқты жердің осындай радиоактивті элементтерінің жылу бөліп шығарғанын ғылыми дәлелдеп отыр. Планета қойнауларында генерацияланған радиогендік жылудың 99%-дан астамы осы элементтермен (уран, торий, калий) және олардың қосалқы өнімдерімен қамтамасыз етілген. Радиогенді жылу планетаның барлық көлемінде генерацияланады, бірақ оның сәуле таратуына тек қана сыртқы жұқа қабықшалары қатысады. Радиогендік жылудың қайту үрдісі жүрмейтін жердің ішкі ауданы өте баяу, бірақ тоқтаусыз қыздырылуды және осыған сәйкес кеңеюді басынан кешіруде. Планетаның ішкі ауданы көлем мен масса жағынан перисферадан едәуір артық болғандықтан, перисферада кеңейтілу мен қабықтанып жарылу үрдісі жүреді. Осылайша жану, планета қыртысындағы көшу козғалыстарының тектогенездің механикалық жұмысына түрленеді және де бұл біздің планетамыздың геологиялық дамуының негізгі себебі болып табылады. Қазіргі заманғы түсініктерге сәйкес, балқу және оның баяу балқу және тез балқу фазаларына бөлінуі болған кезде, біздің планетамыздың кейбір аймақтарында аймақтық балқу үрдістері жүріп өткен. Балқытылған күйде болатын тез ерігіш фаза бірте-бірте салқындау процесі кезінде жердің үстіңгі қабатына қарай ауыскан, ал баяу еритін фаза өз орнында қатты күйде қалған. Жердің баяу балқитын заты мантия осылай құрылған. Едәуір тез балқығыш зат (базальттер) көптеген сирек кездесетін элементтерді, және тантал, ниобий, титан, торий және уранды өзінде шоғырландырған. Жер қыртысына осындай заттардың шамамен 1%-ы балқытылып шығарылған. Бұл аймақтық балқу уақытында заттардың дегазациясы, булар мен газдардың бөлінуі және гидросфера мен атмосфераның құрылу үрдістері жүрген [6].