БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (УР)

У. р. разделяются на природные типы и технологичексие сорта. По характеру урановой минерализации различают: первичные У. р. – не менее 75% U 4 +от общего количества; окисленные У. р., содержащие главным образом U 6 +; смешанные У. р., в которых U 4 +и U 6 +находятся примерно в равных соотношениях. Степень окисления урановых минералов сказывается на технологии их переработки и поведении в гидрометаллургическом переделе. По «контрастности», определяемой степенью неравномерности содержания U в кусковой фракции отбитой горной массы, среди У. р. выделяются весьма контрастные, контрастные, слабо контрастные и неконтрастные руды; контрастность руд определяет возможность и целесоооразность их радиометрического обогащения. По размерам агрегатов и зёрен урановых минералов выделяются: крупнозернистые У. р. (свыше 25 мм в поперечнике), среднезернистые (3–25 мм ) , мелкозернистые (0,1–3 мм ) , тонкозернистые (0,015–0,1 мм ) и дисперсные (менее 0,015 мм ) ; размеры агрегатов и зёрен урановых минералов определяют возможность механического обогащения руд.

По содержанию полезных примесей выделяют: собственно урановые, уран-молибденовые, уран-ванадиевые, уран-никель-кобальт-висмут-серебряные и др. руды.

По химическому составу нерудной составляющей среди У. р. различают: силикатные У. р. (в основном из силикатных минералов); карбонатные (более 10–15% карбонатных минералов); железоокисные, представляющие собой железо-урановые руды; сульфидные, содержащие более 8–10% сульфидных минералов; каустобиолитовые, состоящие в основном из органического вещества.

Химический состав руд часто имеет решающее значение при выборе способа их переработки. Так, например, из силикатных руд уран выщелачивается кислотами, из карбонатных – содовыми растворами; железо-окисные руды подвергаются доменной плавке, при которой уран концентрируется в шлаках; каустобиолитовые У. р. иногда обогащаются путём их сжигания и т.д.

По содержанию урана выделяются 5 сортов руд: очень богатые руды (свыше 1% урана); богатые (1–0,5%); средние (0,5–0,25%); рядовые (0,25–0,1%); бедные (менее 0,1%). В качестве побочного продукта уран извлекается из руд, содержащих 0,01–0,015% урана (например, из золотоносных конгломератов Витватерсранда, ЮАР) и даже 0,006–0,008% (фосфориты Флориды, США).

В 1975 мировая добыча урана (без социалистических стран) составила 21 500 т. Главные месторождения У. р. капиталистических стран расположены в США ( Колорадо плато ) , Канаде (провинции Онтарио и Саскачеван), Франции (Центральный массив) и ЮАР ( Витватерсранд ) ; крупные месторождения урана известны также в Австралии (Северная территория) и в Габоне.

Лит.: Суражский Д. Я., Методы поисков и разведки месторождений урана, М., 1960; Прибытков П. В., Основные принципы классификации промышленных урановых РУД, «Атомная энергия», 1960, т. 9, в. 3: Рудные месторождения СССР, т. 2, М., 1974.

Д. Я. Суражский.

Ура'новые слю'дки,группа минералов, водных фосфатов и арсенатов уранила (UO 2) 2 +, для которых характерна хорошо выраженная слюдоподобная спайность в одном направлении и пластинчатая форма кристаллов. Общая формула А (UO 2) 2(XO 4) 2·nH 2O, где А – H 3O, Na, К, Ca, Ba, Cu, Mg и др., а Х – Р или As. Содержит около 30 минеральных видов, главные минералы – торбернит и отенит. В основе кристаллической структуры У. с. – слои, состоящие из дискретных уранильных групп (UO 2) 2 +и фосфатных или арсенатных тетраэдров [РО 4] 3-, [AsO 4] 3-; между слоями находятся катионы А, координированные молекулами воды. По степени гидратности У. с. подразделяются на т. н. основные формы с n = 8 и больше (ряд торбернита) и метаформы с n = 8 и меньше (ряд метаторбернита). У. с. основные формы легко теряют часть воды, переходя в метаформы. Преобладающая окраска жёлтая, зелёная, реже розовая (слюдки с Со и Mn). Для У. с. характерны перламутровый блеск, твёрдость 2–2,5 (по минералогической шкале) и плотность 3200–3600 кг/м 3 . У. с., не содержащие Cu, Fe, Pb, Со, Mn, отличаются сильной люминесценцией. Радиоактивны; легко растворяются в кислотах. Все У. с. – гипергенные минералы, особенно характерные для зоны окисления урано-сульфидных месторождений. Входят в состав урановых руд.

Лит.: Соболева М. В., Пудовкина И. А., Минералы урана. Справочник, М., 1957.

Л. Н. Белова.

Ура'новые спла'вы,сплавы на основе урана; применяются в качестве ядерного горючего в металлических тепловыделяющих элементах. Использование чистого урана, имеющего 3 аллотропические модификации, ограничено из-за плохих механических свойств. У. с., подвергнутые термической обработке, отличаются от чистого урана значительно большими пределами прочности и ползучести, а также повышенной коррозионной стойкостью и меньшей склонностью к формоизменению изделий при колебаниях температуры и под воздействием облучения. Значительное улучшение свойств урана при введении др. элементов обусловлено образованием твёрдых растворов или интерметаллических соединений, которые при малых концентрациях добавок в большинстве случаев упрочняют металл в результате дисперсионного твердения.

Элементы, входящие в состав У. с., должны обладать минимальной величиной сечения захвата нейтронов, что позволяет уменьшать загрузку в реактор обогащенного урана. Особое внимание уделяется совместимости сплавов с материалом защитной оболочки при рабочих температурах, а также их обрабатываемости.

У. с. условно делятся на 2 группы. В первую группу входят сплавы с элементами, обладающими малой растворимостью в a-, b- и g-фазах урана: Al, Be, Fe, Si, Ta, Cr и др. Вторая группа – сплавы с элементами, обладающими большой растворимостью в g-фазе: Nb, Zr, Ti, Pu, Hf – полная взаимная растворимость; Mo, V, Re и др. – растворимость более 10% (ат.).

В сплавах на основе природного или малообогащённого урана с небольшим содержанием добавок при закалке получается мартенситная структура пересыщенного твёрдого раствора a-фазы. Структура g-фазы получается закалкой У. с. с относительно высоким содержанием добавоколо Такие сплавы хорошо сохраняют механическую прочность при повышенных температурах, отличаются коррозионной стойкостью в воде при высоких давлениях и температурах; изделия из них не изменяют формы и размеров при облучении. Наибольшее практическое значение имеют двойные и тройные сплавы главным образом с Mo, Zr, Al, Nb, Cr. Введение около 3% (по массе) Mo позволяет полностью избежать образования Р-фазы; в сплавах, содержащих более 7% (по массе) Mo, легко фиксируется метастабильная при комнатной температуре g-фаза, имеющая объёмноцентрированную кубическую решётку и изотропные свойства. Zr в количестве 1–2% (по массе) приводит к значительному упрочнению урана и понижает скорость ползучести, а добавка 1,5–2% (по массе) Nb повышает радиационную стойкость сплавов U – Zr.