پایان نامه بررسی مواد رادیو اکتیو، استخراج و آماده سازی جهت استفاده در راکتورها و تولید برق در 145 صفحه ورد قابل ویرایش

پایان نامه بررسی مواد رادیو اکتیو، استخراج و آماده سازی جهت استفاده در راکتورها و تولید برق در 145 صفحه ورد قابل ویرایش

فهرست مطالب

عنوان ................................................................................................................... صفحه

فصل اول: معرفی مواد پرتو زا

1-1- رادیواکتیو .................................................................................................. 2

1-1-1- اثر شیمیایی ........................................................................................... 2

1-1-2- اثر لومینسانس ( فسفرسانس) .............................................................. 2

1-1-3- اثر یونیزاسیون ..................................................................................... 2

1-2- تاریخچه و کاربرد ..................................................................................... 7

1-2-1- تاریخچه مواد رادیواکتیو....................................................................... 7

1-2-2- کاربرد مواد رادیواکتیو ........................................................................ 7

1-2-2-1- تکنولوژی هسته ای .......................................................................... 7

1-3- شیمی عناصر رادیواکتیو ........................................................................... 12

1-3-1- شیمی اورانیوم ...................................................................................... 12

1-3-2- شیمی توریوم ........................................................................................ 14

1-4- کانی شناسی اورانیوم و توریوم ............................................................... 14

1-4-1- اتونیت ................................................................................................... 14

1-4-2- کارنوتیت ............................................................................................... 15

1-4-3- توربرنیت (کالکولیت) ............................................................................. 15

1-4-4- دیگر کانیهای اورانیوم و توریم ............................................................ 15

1-5- وسایل آشکارسای رادیواکتیو ................................................................... 17

1-5-1- آشکارشازی اشعه به کمک سنتیلومتر ............................................. 17

1-5-2- آشکارسازی رادیواکتیو به کمک شمارنده گایگر ................................. 17

1-5-3- اسپکترومترهای اشعه ....................................................................... 18

1-5-4- روشهای اکتشافی اورانیوم آشکارسازی اشعه ................................ 23

1-5-4-1- امانومتری ........................................................................................ 23

1-5-4-2- ترک اچ ............................................................................................. 23

1-5-4-3- هلیوم متری ...................................................................................... 24

1-5-4-4- اتورادیوگرافی .................................................................................. 24

1-6- معرفی اورانیوم ( خواص و کاربرد ) ........................................................ 25

1-6-1- منشاء و اهمیت خطرات رادیولوژیکی ................................................... 26

1-6-2- محتوی اورانیوم سنگها.......................................................................... 29

1-6-3-1- کنگلومراها ........................................................................................ 31

1-6-3-2- ماسه سنگها ..................................................................................... 32

1-6-3-2-1- کانسارهای پنکوفکوردانت............................................................ 32

1-6-3-2-2- کانسارهای هلالی شکل ............................................................... 34

1-6-3-2-3- کانسارهای استک ........................................................................ 35

1-6-3-3- کانسارهای نوع رگه ای شکل .......................................................... 36

1-6-3-4- کانسارهای رگه ای ماگمایی ............................................................ 38

1-6-3-5- کانسارهای نوع درون ماگمایی ........................................................ 39

1-6-3-6- کانسارهای نوع کالکریت .................................................................. 40

1-6-3-7- سنگهای فسفاتیک اورانیوم دار ........................................................ 41

1-6-3-8- شیلهای سیاه دریایی اورانیوم دار ................................................... 42

فصل دوم :

2-1- کلیات اکتشاف رادیولوژی ......................................................................... 44

2-1-1- اصول فیزیکی اکتشاف اورانیوم به وسیله اندازه گیری تابش گاما....... 44

2-1-2- منتشر کننده های تابش گاما ................................................................. 45

2-1-3- فعل و انفعالات فرآیندهای پراکنش الکترومغناطیسی ............................ 52

2-1-4- تابش گاما از سریهای K40,Th, U............................................................ 54

2-1-5- منابع تابش گاما .................................................................................... 56

2-1-6- تکنیکهای نمایش داده ها ....................................................................... 57

2-2- اصول و مبانی مغناطیس سنجی ................................................................ 61

2-2-1- خواص مغناطیسی سنگها و کانیها ........................................................ 61

2-2-2- مغناطیس زمین....................................................................................... 63

2-3- اندازه گیریهای مغناطیسی هوا برد............................................................. 64

2-3-1- اندازه گیریهای مغناطیسی هوابرد......................................................... 64

2-3-2- اجزاء دستگاههای اساسی در مگنتومتری هوایی ................................ 65

2-3-3- نصب سیستم آشکارساز....................................................................... 65

2-3-4- ثبت خروجی و آشکار ساز ................................................................... 67

2-3-5- روش اندازه گیری ................................................................................ 67

2-3-6- پردازش داده ها .................................................................................... 70

2-3-7- تفسیر نتایج ........................................................................................... 71

2-3-8- فایده و محدودیتهای روش مغناطیسی هوایی ....................................... 73

2-3-9- قابلیتهای اجرایی روش مغناطیسی هوایی ............................................. 74

فصل سوم : اکتشاف اورانیوم در ایران

3-1- تاریخچه سازمان انرژی اتمی ایران .......................................................... 77

3-2- فعالیتهای انجام شده در زمینه اکتشاف اورانیوم در ایران ....................... 77

3-2-1- منطقه ساغند ......................................................................................... 77

3-2-2- منطقه گچین (بندرعباس) ....................................................................... 78

3-2-3- منطقه انارک .......................................................................................... 79

3-2-3-1- ناحیه کالیکافی .................................................................................. 79

3-2-3-2- ناحیه طالمسی .................................................................................. 79

3-2-4- منطقه جاموزیان ................................................................................... 79

3-2-5- منطقه عروسان ..................................................................................... 79

فصل چهارم : معدنکاری اورانیوم

4-1- معدنکاری اورانیوم .................................................................................... 81

4-2- خصوصیات معدنکاری اورانیوم ............................................................... 81

4-3- روشهای معدنکاری اورانیوم .................................................................... 82

4-3-1- روش استخراج روباز ........................................................................... 82

4-3-1-1- ایمنی رادیولوژیکی در معادن روباز اورانیوم ................................. 83

4-3-2- روشهای استخراج زیرزمینی ................................................................ 84

4-3-2-1- روش استخراج بلوکی یا تخریب بزرگ ............................................ 85

4-3-2-2- روش استخراج با احداث طبقات فرعی ............................................. 85

4-3-2-3- روش استخراج انباره ای ................................................................. 85

4-3-2-4- روش استخراج کند و آکند ............................................................... 86

4-3-2-5- روش زیربرش و پرکردن ................................................................ 86

4-3-2-6- روش استخراج چالهای طولانی و موازی ........................................ 86

4-3-2-7- روش استخراج V.C.R......................................................................... 87

4-3-2-8- روش استخراج اتاق و پایه ............................................................... 87

4-3-2-9- روش جبهه کار کوتاه با خاکریزی .................................................. 88

4-3-2-10- روش استخراج جبهه کار طولانی .................................................. 88

فصل پنجم : فرآیند آماده سازی سنگ معدن استخراج شده

5-1- آماده سازی سنگ معدن ........................................................................... 90

5-1-1- سیلو ...................................................................................................... 90

5-1-2- سنگ شکن فکی ..................................................................................... 90

5-1-3- سنگ شکن مخروطی ............................................................................. 90

5-1-4- الک متحرک نوسانی .............................................................................. 90

5-1-5- آسیاب گلوله ای دوار ........................................................................... 91

5-1-6- جداکننده مغناطیسی .............................................................................. 91

5-1-7- تیکنر ...................................................................................................... 91

5-3- استخراج اورانیم از سنگ معدن ................................................................ 91

5-2-1- فرایند لیچینگ ........................................................................................ 91

5-2-1-1- متغیرهای فرآیند .............................................................................. 93

5-2-1-1-1- اندازه سنگ معدن ........................................................................ 93

5-2-1-1-2- غلظت اسید .................................................................................. 93

5-2-1-1-3- اکسیداسیون ................................................................................ 94

5-2-1-1-4- درجه حرارت و زمان عملیات ..................................................... 94

5-2-1-1-5- وزن مخصوص و گرانروی ........................................................ 95

5-2-2- جداسازی جامد – مایع .......................................................................... 95

5-3- خالص سازی و تغلیظ ............................................................................... 96

5-3-1- استخراج با حلال ................................................................................... 97

5-3-2- تبادل یونی با رزین ............................................................................... 101

5-4- رسوب گیری ............................................................................................. 103

5-5- آبگیری و کلینه کردن ................................................................................ 104

5-6- اطلاعات مربوط به مصرف مواد شیمیایی درکارخانه نیمه صنعتی .......... 105

فصل ششم: مشخصات وخصوصیات دستگاهها

6-1- سیلو ........................................................................................................... 111

6-2- سنگ شکن فکی .......................................................................................... 112

6-3- تسمه نقاله .................................................................................................. 113

6-4- سنگ شکن مخروطی ................................................................................. 113

6-5- الکهای متحرک نوسانی .............................................................................. 114

6-6- آسیاب گلوله ای دوار ................................................................................ 115

6-7- طبقه بندی گننده مارپیچی .......................................................................... 117

6-8- جدا کننده مغناطیسی................................................................................... 119

6-9- تیکنر .......................................................................................................... 121

6-10- مخازن لیچینگ ......................................................................................... 122

6-11- صافی بشکه ای ....................................................................................... 123

6-12- سانتریفیوژ .............................................................................................. 124

6-13- مخلوط کننده وجدا کننده ........................................................................ 126

6-14- جریان سنج ............................................................................................. 127

6-15- رسوب دهنده .......................................................................................... 129

6-16- کوره ........................................................................................................ 129

فصل هفتم : نقش آزمایشگاه ها در فرآیند تغلیظ

7-1- آزمایشگاه فرآیند لیچینگ ........................................................................... 131

7-2- آزمایشگاه فرآیند خالص سازی و تغلیظ ................................................... 132

7-2-1- استخراج با حلال ................................................................................... 132

7-2-2- استخراج با تبادل یونی توسط رزین ..................................................... 134

7-3- آزمایشگاه فرایند رسوب گیری ................................................................. 134

7-4- آزمایشگاه تجزیه و تحلیل مواد ................................................................. 135

فصل هشتم : آماده سازی محصول جهت استفاده در راکتورها و تولید برق.. 138