什么是铀?
迷人的矿石“玫瑰”,从建筑材料到核工业原料
地球诞生之前,甚至在太阳诞生前,铀就存在于宇宙中。
1789年,M·H·克拉普罗特从德国铀矿中发现了铀,并将其命名为Uranium,元素符号定为U。
铀是一种“活泼”又“美丽”的矿物,它被誉为矿石家族中的“玫瑰花”。
自然界已发现的铀化物有300多种,它们特别容易氧化,形成新的矿物,呈现出迷人的黄色、绿色或黄绿色,有些铀矿物在紫外线下能发出强烈的荧光,风吹日晒后还会更加鲜艳。因此,在19世纪末20世纪初,铀是欧洲城市建筑中不可多得的装饰材料。
那个时候,人们只看到了铀的表面,没有发现它的“内涵”。
直到1938年,德国物理学家施特拉斯曼用中子轰击铀核发现核裂变同时释放出能量,引起人们重新对铀的重视。随后,1946年,我国著名物理学家钱三强及其夫人何泽慧发现了铀原子核“三分裂”“四分裂”现象,在世界科学界引起强烈反响。
第二次世界大战期间和战后,由于核武器和核动力的需要,铀从建筑材料变身为核工业原料。我国第一颗原子弹,就是用铀做的。如今,铀已经广泛用于我国核工业的各个领域。
解开海塔之谜
十年磨一剑,是新的发现也是新的起点
找矿是小概率事件,找新矿物更是如此。
新中国成立70年来,作为我国找铀矿的“主力军、国家队”,核地矿系统一共发现了7个新铀矿物,而海塔铀矿属于原生新铀矿物,这是70年来发现的第3个。原生铀矿更为稀有,它没有经过氧化反应,纯度更高。
海塔铀矿的发现,偶然中带着必然。
青藏高原到四川盆地的过渡地带,是矿产资源富集区。从四川的康定到云南红河画一条线,这个被称作“康滇地轴”的区域是我国著名的铀多金属成矿带。范围包括了四川康定、泸定、石棉、冕宁、德昌、米易等大部分区域。
在长达近20亿年的时间里,康滇地轴经历了多次构造岩浆活动,每次岩浆活动都有一次矿产形成,因此这一带形成了丰富的矿产资源。攀枝花一带有全世界储量最大的钒钛磁铁矿,康定一带有亚洲最大的锂辉石矿,冕宁的牦牛坪拥有四川最大的稀土矿,康滇地轴亦发现了世界罕见的大颗粒晶质铀矿。
铀元素活泼,喜欢“广交朋友”,比如碰到碳硅泥,就在碳硅泥里富集,而且在各种岩石中的含量很不均匀。也加大了找矿的难度。
此次核工业北京地质研究院和核工业二八0研究所科研团队在地下50厘米处找到海塔铀矿,就像冥冥之中注定的缘分。这几颗铀矿的小石头经历了地壳变动,恰好被搬运到地表,又被伽马枪捕捉到。“是幸运,更是建立在长期大量的基础工作之上。”
在广袤的康滇地轴上,核地质人已经奋斗了70年。仅海塔铀矿来说,在被发现之前,核工业二八0研究所已经在米易一带工作了近10年,足迹遍布高山缓坡。
发现海塔铀矿,对核工业二八0研究所来说,并不是终点,而是新的起点。“工作才刚刚起步。”目前只是发现了新铀矿种,但量有多大、是否能够开采利用等等问题还没搞清楚。
下一步,他们将继续对米易到元谋一带的成矿环境进行探查,在铀矿的探索研究上,永无止境。