Frage:
Wie viel Uran ist in der Erdkruste enthalten?
Danubian Sailor
2014-04-16 11:37:16 UTC
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Gibt es Schätzungen zur Menge an Uran in der Erdkruste?

Soweit ich weiß, wird angenommen, dass sich im Erdkern große Mengen Uran befinden, dessen Zerfall dafür verantwortlich ist, dass der Kern seine hohe Temperatur beibehält. Der Abbau des Kerns ist kaum vorstellbar, während die Ressourcen in Crust für den Bergbau leichter zugänglich sind: Wie viel befindet sich in der Kruste und in welcher Konzentration? (was sich auf die Lebensfähigkeit des Zugriffs auswirkt).

Sprechen Sie über zugängliches Uran oder Uran insgesamt? Wenn Sie von zugänglichem Uran sprechen, sind die Konzentrationen in der Kruste nicht so wichtig, sondern wie leicht sich das Element konzentriert. Nehmen wir zum Beispiel die Seltenerdelemente, die eigentlich nicht selten sind. Sie sind nur verteilt. Andererseits bildet Gold, das weniger häufig vorkommt, leicht konzentrierte Ablagerungen.
Der Kern besteht aus einer Nickel-Eisen-Legierung. In einem sehr allgemeinen Sinne wird Wärme durch die Schwerkraft erzeugt, die das Nickel / Eisen komprimiert. Daher wird der nukleare Zerfall nicht als Hauptwärmequelle innerhalb der Erde angesehen. Der Uranzerfall erzeugt Wärme in der Kruste, zusammen mit dem Zerfall von Kalium und Thorium, die durch verbesserte geothermische Brunnen genutzt werden können. Obwohl diese drei Elemente reichlich vorhanden sind, sind sie nicht für den Großteil der inneren Wärme der Erde verantwortlich.
Beachten Sie, dass die Erzeugung radioaktiver Zerfallswärme im Erdinneren hauptsächlich im Erdmantel stattfindet. Es ist unwahrscheinlich, dass der Kern viel radioaktives Material enthält.
Zwei antworten:
#1
+11
naught101
2014-04-16 15:24:22 UTC
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Laut Wikipedia befinden sich rund 5,5 Millionen Tonnen Uran in Erzvorkommen, die zu aktuellen Preisen kommerziell rentabel sind, und möglicherweise 35 Millionen Tonnen, die bei steigenden Preisen potenziell lebensfähig sind.

Laut Wikipedia enthält die Erdkruste (bis zu 25 km Tiefe) geschätzte 10 ^ 14 Tonnen (100 Billionen Tonnen), während die Ozeane 10 ^ 10 Tonnen (10 Milliarden Tonnen) enthalten können ). Dies schließt vermutlich die oben angegebenen Erzzahlen ein.

Der vorherige Link besagt, dass "der Zerfall von Uran, Thorium und Kalium-40 im Erdmantel als Hauptwärmequelle angesehen wird", jedoch nicht Schätzung wird für Mengen angegeben. Allègre, Lewin und Dupré (1988) geben an, dass "die Konzentration von U im Urmantel (Masse Erde) zu ~ 21 ± 1 ppb bestimmt wurde". Auf der Rückseite der Hüllkurvenberechnungen würden wir dann feststellen, dass der Mantel 84% des Erdvolumens (wahrscheinlich etwas weniger als der nach Masse?) Und die Masse des Erde ist 6 * 10 ^ 21 Tonnen, was sehr ungefähr 0,84 * (6 * 10 ^ 21) * (2,1 * 10 ^ -8) ~ = 10 ^ 14 Tonnen ergeben würde, oder ungefähr das gleiche wie in der Erdkruste.

Ich bin kein Geologe, aber es scheint mir seltsam, dass die Kruste so viel von einem so schweren Element enthält wie der Mantel, wenn man bedenkt, dass letzterer das 84-fache der Masse beträgt. Könnte gut sein, wenn jemand Lust hat, diese Zahlen noch einmal zu überprüfen. Ich habe alles aus Gründen der Konsistenz in Tonnen umgerechnet. Möglicherweise habe ich mich irgendwo verrechnet.
Der Grund, warum die Kruste mehr U als der Mantel hat, ist, dass das Element ein lithophiles Element ist. Auf globaler Ebene führt dies zu einem krustenphilen Verhalten.
Ein Element, das gerne ein Stein ist? [Cool] (https://en.wikipedia.org/wiki/Goldschmidt_classification#Lithophile_elements)! Ich denke, meine Berechnung ist wahrscheinlich nicht zu weit vom Ziel entfernt ...
Die Nomenklatur ist etwas verwirrend, da sich das Präfix "lith" normalerweise auf Gestein bezieht und sowohl Mantel als auch Kruste aus Gestein bestehen. Ich denke, die Nomenklatur stammt aus der Eisenschmelze, bei der sich das Eisenelement (Siderophil) vom Gestein (Lithophil) trennt, was ungefähr dem Erdmantel + der Erdkruste und dem Erdkern entspricht
Ich dachte, der Unterschied wäre, dass sich der Mantel, obwohl er fest ist, weitgehend wie eine sehr viskose Flüssigkeit (kein Stein) verhält und die Kruste nicht? [Lithosphäre] (https://en.wikipedia.org/wiki/Lithosphere) bedeutet zumindest nur die Kruste und den obersten, am wenigsten flüssigen Teil des Mantels.
Hoffe das hilft (Wortbegrenzung in Kommentaren macht es schwierig): Die Astenosphäre verhält sich wie eine Flüssigkeit, ist aber jederzeit fest. Aus petrologischer Sicht unterscheidet sich die Kruste (meistens Feldspat, Quarz) stark von dem Mantel (einschließlich Mantellithosphäre), der hauptsächlich aus Olivin, Pyroxen, Hornblende und einem Aluminiummineral besteht. Viele Elemente bevorzugen aufgrund ihrer Beziehung zu diesen Mineralien entweder den Mantel oder die Kruste. Die Aufteilung der Elemente wird meines Wissens nur indirekt durch die Konvektion der Astenosphäre beeinflusst.
Die Plattentektonik hilft dabei, alle "interessanten" Inkompatibilitäten aus dem Mantel zu fraktionieren - z. K, REEs usw.
#2
+5
tobias47n9e
2014-04-16 15:52:29 UTC
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Die Frage "wie viel" ist für geochemische Fragen etwas ungenau. Eher sollten Sie überlegen:

- Wie viel des Elements ist pro Gesteinsvolumen (= Konzentration) vorhanden?

Die Kruste hat eine höhere U-Konzentration als der Mantel, weil U. wird in die Mineralien gezogen, aus denen die Kruste besteht. Oder Sie könnten auch sagen, dass die Mineralien, aus denen der Mantel besteht, U nicht gerne enthalten. Gleiches gilt für den festen Eisenkern und die Eisenschmelze, aus der der äußere Kern besteht.

Aus geochemischen Gründen sind Konzentrationen aussagekräftiger als absolute Mengen. Ich vermute, dass dies ein Kommentar zum Tag [tag: geochemistry] ist. Denn dann ist es wahrscheinlich eher als Kommentar zur Frage als als Teil Ihrer Antwort geeignet.


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