探秘中国“国铀一号”：草原下的核能奇迹

大家猜猜我手上这些长得像大号麦乐鸡的是什么？

它的俗称，叫黄饼。这可不是能吃的那种饼，而是核工业中的一种重要原料——重铀酸钠。

经过一系列的加工，它就能做成燃料棒，最后再转换成我们平时用的电。

今天我们来看看，核燃料最初的起点——铀矿，到底长啥样。

铀矿从哪儿来？长啥样？

铀从哪儿来？

铀，原子序数 92，诞生于超新星爆炸和中子星碰撞。

46 亿年前，它随着太阳系的原始物质一起被吸积到地球，与氧、氟等元素形成铀的化合物，这些矿物在后来的地质演化中形成铀矿。

铀其实比我们想象的要多一点，它在地壳中的平均丰度约为 2.7ppm，也就是每吨地壳物质中有 2.7 克铀，跟钴镍铅这些金属差不多，而金在地壳中的平均丰度只有 0.004ppm。

但在传统开采方式下的铀，一般工业品位是 0.05%，每吨矿石 500 克铀，也就是比平均丰度要高出 185 倍才有开采的价值。所以它看着多，实际太分散，不容易开采。

铀也是化学性质比较活泼的元素，地下几乎不存在 “ 纯铀 ” 这种东西，都是以化合物的形式存在。

常见的组合有沥青铀矿，晶质铀矿，铀石，铀云母等等。

我国从南到北都有铀的分布，湖南、广东、江西主要是花岗岩型和火山岩型铀矿，新疆和内蒙古主要是砂岩型铀矿，而东北甚至云贵川地区也都发现过铀矿资源。

我们这次来看的铀矿，在我国草原最多的地方，也是铀资源最多的地方——内蒙古。

铀矿长啥样？

我现在在内蒙古鄂尔多斯市达拉特旗恩格贝镇纳岭沟铀矿床，这是我国规模最大的天然铀产能项目——中核集团 “ 国铀一号 ” 示范工程，大家前面看到的黄饼就来自于这片草原。

但如果我不告诉你这里正在采矿，你肯定看不出来，因为这里的矿和我们想象中完全不一样，既看不到矿井，也看不到矿工，唯一能看到的，只有许多黄绿蓝三色的箱子被放置在草原上。

我们一起来看看，“ 国铀一号 ” 是怎么把铀从地底下挖上来的。

这些黄绿蓝的箱子，其实就是 “ 国铀一号 ” 的矿井。

绿色的箱子代表注孔，负责将浸出液注入到砂岩型铀矿层；

而蓝色的箱子代表抽孔，负责把溶解出铀元素的液体给抽上来；

而黄色的箱子则是负责监测地下水环境的情况。

它们以六注一抽蜂窝状排布，也就是六个注孔 + 一个抽孔，井间距大概 30 米。

每个采区都有一个集控室，负责开关和监测抽注液的流量。外围还有两个蒸发池，处理后的少数多余水分会在这里被蒸发到大气层。

而不远处，还能看到热火朝天的钻井机正在新的采区打井。

这就是采用了“二氧化碳 + 氧气”地浸工艺的“国铀一号”，它和传统矿山的开采模式完全不一样，是采矿不见矿。

地浸采铀是如何采矿不见矿？

把铀变成黄饼总共分几步？

首先矿井会深入地下四百米左右到达铀矿层，这里不仅有砂岩，还有大量的地下水。

注液井会把融入水中的二氧化碳（ CO₂ ）和氧气（ O₂ ）作为浸出剂注入地下。

这时候铀离子会逐渐溶解到浸出液中，之后再通过抽液井抽出，通过集控室汇总到集液罐，顺着管道来到水冶厂。

如何把铀变成电？

接下来，这些黄饼会被送到纯化转化厂。从重铀酸钠转化成六氟化铀（ UF₆ ）。