Jaderná fyzika a energetika

Článků v rubrice: 482

Těžba rud za pomoci radiační technologie

Na počátku nového tisíciletí se globální těžební průmysl rozvíjel velmi rychle a mnoho zemí a společností investovalo velké prostředky do zvýšení těžby. Rozvíjející se ekonomika volá po přírodních zdrojích. Kvalita rud se však snižuje, těžební náklady se zvyšují a udržovat doly v provozu se daří jen zvyšováním produktivity práce. Svět potřebuje novou technologii, která umožní účinnější těžbu rud o velmi nízké kovnatosti. Nukleární stopovače a měřicí přístroje patří mezi technická zařízení, která pomohou těžebnímu průmyslu zvýšit efektivnost výroby.

Fotogalerie (2)
Schéma funkce radiačního zařízení na třídění rudy podle kovnatosti (kresba MD)

V současné době čelí důlní průmysl třem výzvám: k dispozici je méně vody, energie je stále dražší a kovnatost rud stále klesá“, prohlásil Nick Cutmore, ředitel australské společnosti Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO), která se zabývá výzkumem a vývojem jaderné techniky v důlním průmyslu. „Proto potřebujeme novou techniku, která umožní těžit suroviny selektivnějším způsobem bez zbytečného plýtvání vodou a energií i při dobývání rud o velmi nízké kovnatosti. Strategie je jednoduchá: je třeba zbavovat se hlušiny dříve, než se začne spotřebovávat energie a voda k dalšímu zpracování rudy“. V rámci těžebních operací se zpracovávají obrovská množství rudy, 1 000 až 10 000 tun za hodinu. Když se ruda pohybuje po dopravníkovém pásu, pro rychlou a přesnou analýzu je potřeba mít zařízení, které průběžně zjišťuje, jaké prvky a v jakém množství ruda obsahuje. Pro tyto účely je nejvhodnější jaderná technika. Neutrony nebo paprsky X o vysoké energii nebo gama paprsky mají velkou penetrační schopnost a umožní přesně analyzovat velká množství materiálu tam, kde jiné technologie selhávají.

Nové metody pro nové procesy

Výzkumná organizace CSIRO vyvíjí jadernou technologii i pro takové procesy, jako je vrtání, třídění materiálů a analýza v reálném čase. Vyvinula např. nový analyzátor, který kombinuje rentgenfluorescenční analýzu a difrakci paprsků X k získání rychlé charakteristiky minerálů s přesností řádově 1 : 106. U cenných kovů, jako je zlato a stříbro, uran a skupina platinových prvků, jakož i u kontaminantů, jako je olovo, rtuť a arzen, je to až na úroveň několika gramů v tuně rudy nebo ještě menší. V nedávné době vyvinula organizace CSIRO gama aktivační analýzu s využitím paprsků X o vysoké energii k měření vzorků rudy v automatizovaném procesu, kde odpadá jak pracná příprava vzorků, tak potřeba jaderného reaktoru k provedení neutronové aktivační analýzy. Tato technika je zvláště efektivní při detekci obsahu zlata v různých typech vzorků.

Těžba zlata

Roční těžba zlata ve světě má hodnotu miliard dolarů a vysoká cena zlata je většinou důsledkem vysokých těžebních nákladů. Zlato se v komerčním měřítku těží při kovnatosti na úrovni gramů na tunu horniny. Existuje jen málo analytických metod s citlivostí, která umožňuje takovou přesnost měření při tak nízkých úrovních kovnatosti. Gama aktivační analýza používá paprsky X o vysoké energii k excitaci specifických prvků v rudě a vyslídí jakékoliv stopy zlata ve vzorku. Aplikuje se u zlata v jakékoliv jeho chemické nebo fyzikální formě a může být použita k měření obsahu zlata v pevných látkách, kašovitých směsích nebo i kapalinách. Nejnovější kombinace paprsků X o vysoké energii, radiačních detektorů a moderních počítačových metod, které obsahuje nový analyzátor vyvinutý v CSIRO, umožňuje detekovat obsah zlata na úrovni desetkrát nižší, než dokážou běžné analytické metody.

Spolupráce s IAEA znamená sdílení technologie

CSIRO spolupracuje s IAEA (Mezinárodní agentura po atomovou energii) na koordinovaném výzkumném projektu, jehož cílem je vývoj radiometrických metod v průzkumu a těžbě minerálů a kovů. Tuto technologii sdílejí vědci z celého světa. Austrálie spolupracuje s IAEA při používání neutronů, paprsků X a radiostopovačů již od 80. let minulého století, kdy byla tato technologie ještě v plenkách. Účast Austrálie na projektu IAEA je proto zaměřena především na transfer technologie do jiných zemí. Koordinované výzkumné projekty představují mechanismus, díky němuž výzkumníci z vyspělých i rozvojových zemí spolupracují na specifických výzkumných úkolech a na výměně znalostí ve využívání jaderné technologie v různých mírových aplikacích. Cílem je, aby tato technologie přinášela benefity v lepším využíváním přírodních zdrojů ve prospěch ekonomické prosperity všech zemí světa.

Zdroj: Rodolfo Quevenco: Profitable mining with the help of radiation technology. IAEA Bulletin, September 2015, s. 22-23, https://www.iaea.org/publications/magazines/bulletin/56-3/profitable-mining-help-radiation-technology

Václav Vaněk
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Velký bratr vás sleduje

Pokud brouzdáte po internetu, jste stále atakováni reklamami. Někteří inzerenti na vás ale číhají i nepozorováni. Nabídky v reálném čase (RTB) jsou procesem, při kterém ...

Top 10 podivných věcí, které byly hacknuty

Protože technologie zabírají stále významnější část našeho života, jsou také stále bližší (a častější) nejrůznější počítačové hrozby.

Jihočeský jaderný park

Jihočeský kraj, ČEZ a ÚJV Řež zakládají Jihočeský jaderný park. Projekt má urychlit přípravu a zavádění malých modulárních reaktorů v České republice.

Výměna rotoru jednoho ze dvou největších českých generátorů

Zařízení, které produkuje přibližně 10 % české spotřeby elektřiny, prochází kontrolami a modernizací. Technici do generátoru prvního bloku JE Temelín na konci května instalovali záložní rotor generátoru.

Vodík a grafen z metanu

Na břehu řeky Cam, blízko místa, kde trénují vysokoškolské veslařské týmy Cambridge, druhé nejstarší britské univerzity, stojí šedý přepravní kontejner připravený pro Abu Dhabi.

Nejnovější video

Jak funguje PCR test na coronavirus

Krásně a jednoduše vysvětleno se srozumitelnými animacemi. V angličtině.

close
detail