Uran i Universet og i Jorden

Transkript

1 Uran i Universet og i Jorden Leif Thorning; uddannet i England og Danmark som geofysiker, forhenværende statsgeolog, fra GEUS (De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland) Har i 40 år, siden 1974, arbejdet med mange aspekter af mineralefterforskning, mest i Grønland, men også i Skandinavien, Europa, Canada, Syd Amerika, Asien og Afrika. Arbejder nu, som statsgeolog emeritus tilknyttet GEUS, med geofysiske metoder og remote sensing til efterforskning af mineralske råstoffer. Sisimiut, Ilulissat, Uummannaq, Aasiaat, Kangerlussuaq Grønland juni GEUS/LTH

2 The Big Bang! For næsten 14 milliarder år siden startede en proces, som løbende skaber og fordeler universets ressourcer. Jordens andel blev fastlagt for cirka 4,5 milliarder år siden. Menneskenes trivsel og overlevelse afhænger af hvor godt vi forvalter denne klodes andel af universets ressourcer. Atomare processer og radioaktivitet har spillet en afgørende rolle - og gør det stadig! Uden radioaktivitet ville vores klode se helt anderledes ud og næppe være beboelig. Vi ville sandsynligvis slet ikke være her!

3 Supernova: Fabrik for tunge stoffer Crab Nebula Supernova, 1054, observeret i Kina 6500 lysår fra os, diameter 11 lysår, udvides m 1500 km per sek. Stjernen var ca. 10 gange så massiv som solen. Nu er den en pulsar, roterende neutronstjerne De tunge grundstoffer dannes i sådanne eksplosioner de findes nu i denne sky (Tak til Hubble teleskopet)

4 Fødestue for stjerner Orion Nebula (M42) lysår fra jorden. Fylder som fuldmånen på himlen (24 lysår) Omkring 3000 stjerner - En fødestue for stjerner Grundstoffer udslynget fra Supernovaer fanges i sådanne tåger og indgår i dannelsen af nye solsystemer For ca. 4,5 milliarder år siden blev vores sol og planeterne dannet som stjerne i et sådant miljø

5 Stjerner og planetsystemer dannes samtidigt Ny stjerne Nye planeter Solsystemer under dannelse fanger de grundstoffer, som blev slynget ud fra Supernovaen. Nogle af dem vil indgå i de planeter, der dannes i solsystemet

6 Vores stjerne - solen c. 150 mill. km fra jorden Fusion bygger grundstoffer inden i solen måske op til c. FE Men ikke de tunge (som fx U): Solen ender som en rød dværg om c. 4 milliarder år, ikke som en supernova. Liv på jorden er afhængig af den energi som udstråler fra solen.

7 Vores planet - jorden Jorden har på den måde fået sin del af universets ressourcer, Derfra er alle kontinenter og have og alt liv dannet gennem milliarder af år. Det er en endelig mængde af ressourcer! Vi må klare os med disse indtil vi er i stand til at rejse til andre himmellegemer. Vores globale civilisation er afhængig af adgang til de ressourcer, som jorden har modtaget..

8 Skjoldet omkring jorden Detaljer i Orion Nebula: Bow shock

9 Skjoldet omkring jorden Magnetfelter beskytter jorden mod kosmisk stråling og partikler!

10 Skjoldet omkring jorden Nordlys: solvind og kosmiske partikler/stråling

11 Naturligt forekommende radioaktivitet på jordkloden Langlivede radioaktive isotoper fra jordens skabelse Uranisotoper: 238 U (4.5 mia. År), 235 U (700 mio. År) Thoriumisotoper: 232 Th (14 mia. År) Kaliumisotop: 40 K (1.3 mia. År) Kortlivede radioaktive isotoper fra henfald af uran og thorium samt løbende produktion i atmosfæren ved partikler fra solen Uran-238 serien: 226 Ra (1600 år), 210 Pb (22 år), 210 Po (138 d) Tritium: 3 H (13 år) Kulstof: 14 C (5800 år) Beryllium: 7 Be (53 d) (Sven Nielsen, DTU Risø)

12 Uran jordens brændsel

13 Uran en kraft bag pladetektonik Jordens overflade er dynamisk den ændrer sig hele tiden. Continental Drift

14 Lavastrøm Magmakammer magma Vulkanen opbygges af aske og lava stiger op SKORPE Lokalt kan der ske opsmeltning i bunden af skorpen KAPPE Geologi Geologiske processer i skorpe og kappe medfører dannelsen af nye strukturer, som kan indeholde grundstoffer i sådanne mængder, at det får økonomisk betydning hvis de da ikke er gemt for dybt nede!

15 Geologiske modeller Det er ikke altid, at processen når jordens overflade. Så mulige forekomster kan være godt gemt! GANG SILL Blokke svømmer i intrusionen ÅRER

16 Gamle formationer dukker op Senere i den geologiske historie kan disse gemte forekomster blive lettere at finde, fordi lagene over dem bliver eroderet bort. For ca. 1.2 milliarder siden udspillede en variant af dette tema sig i Sydgrønland. Det førte til det vi i dag kalder Ilimmaasaq intrusionen.

17 Uran - nøgle til geologien Uran Varierende (lille!) indhold i forskellige bjergarter

18 Uran - nøgle til geologien Kalium Varierende (lille!) indhold i forskellige bjergarter

19 Uran - nøgle til geologien Thorium Varierende (lille!) indhold i forskellige bjergarter

20 Uran - nøgle til geologien Totalt Varierende (lille!) indhold i forskellige bjergarter

21 Uran og REE I et magmakammer dannedes forskellige bjergarter pga. de fysiske forhold. Nogle af processerne kunne koncentrere visse grundstoffer. Hvor koncentrationen er betydelig opstår muligheden for en senere mine.

22 Forskellige grundstoffer forskellige forekomstmåder Grundstofferne er ikke jævnt fordelt og kun en mindre del er let tilgængelige

23 Mennesker/10 Metric tons Menneskets behov for mange grundstoffer er stærkt stigende! Forbrug af stål Befolkning År

24 Reserver - hvor længe slår de til? Reserver / årlig forbrug (1992) (tallene ændrer sig gennem tid)

25 Grønland er en del af denne komplekse historie. Ganske mange af grundstofferne gemmer sig i den grønlandske undergrund, men de er ikke jævnt fordelt. Det giver både muligheder og udfordringer for menneskene i det grønlandske samfund som en del af den globale civilisation! Derfor må også Grønland tage stilling til URAN

26 nu er det op til os! Natur Beskrivelse af naturlig tilstand. Ressourceevaluering, Geo-videnskabelige surveys Oplysning og inddragelse Tilladelse til efterforskning Boringer Feasibility studier Ansøgning om udnyttelse Lukning af mine Åbning af mine Minedrift Mine Geologiske modeller, Markedsføring Monitering Vurderinger af geologiske aspekter af ansøgninger. Monitering af minens drift Løbende vurdering af ressourcen Udvikling af model for forekomsten Lukning af minen Dokumentation og beskrivelse Rådgivning Oprydning Frigivelse af rapporter og data, Fornyet markedsføring Natur MINECYKLUS

27 Naturen har gjort sit, dannet ressourcerne og samlet nogle af dem på jorden, beskyttet livet på jorden, givet mennesket indsigt til at forstå naturen og bruge ressourcerne - eller lade være. Uran er én af ressourcerne!

28 Kilder