Fråga:
Hur mycket uran finns det i jordskorpan?
Danubian Sailor
2014-04-16 11:37:16 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Finns det några uppskattningar av mängden uran som finns i jordskorpan?

Enligt vad jag vet antas det att det finns stora mängder uran i jordens kärna, vars förfall är ansvarig för att kärnan bibehåller sin höga temperatur. Att bryta kärnan är knappast tänkbart, medan resurserna i Crust är mer tillgängliga för gruvdrift: hur mycket är det i skorpan och på vilka nivåer av koncentration? (vilket påverkar lönsamheten att komma åt den).

Pratar du om tillgängligt uran eller uran totalt? Om du talar om tillgängligt uran är koncentrationerna i skorpan inte så viktiga utan snarare hur lätt elementet koncentreras. Ta till exempel sällsynta jordartsmetaller, som inte är sällsynta. De är bara spridda. Å andra sidan bildar guld, som är mindre rikligt, lätt koncentrerade avlagringar.
Kärnan består av nickel-järnlegering. I en mycket allmän mening genereras värme på grund av att gravitationen komprimerar nickel / järn. Som sådan anses inte kärnkraftsförfall vara den viktigaste värmekällan från jorden. Uranförfall genererar värme i skorpan, tillsammans med förfallet av både kalium och torium som kan utnyttjas genom förbättrade geotermiska brunnar, även om dessa tre element är rikliga, är de inte ansvariga för majoriteten av jordens inre värme.
Observera att den radioaktiva sönderfallsvärmeproduktionen i jordens inre sker huvudsakligen i manteln, det är osannolikt att kärnan innehåller mycket radioaktivt material.
Två svar:
#1
+11
naught101
2014-04-16 15:24:22 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Enligt wikipedia finns det cirka 5,5 miljoner ton uran i malmfyndigheter som är kommersiellt lönsamma till nuvarande priser, och kanske 35 miljoner ton som är potentiellt lönsamma om priserna stiger.

Enligt wikipedia innehåller jordskorpan (till 25 km djup) uppskattningsvis 10 ^ 14 ton (100 biljoner ton), medan haven kan innehålla 10 ^ 10 ton (10 miljarder ton) ). Detta inkluderar antagligen malmfigurerna som anges ovan.

Den tidigare länken säger att "förfallet av uran, torium och kalium-40 i jordens mantel anses vara den viktigaste värmekällan", dock ingen uppskattning ges för kvantiteter. Allègre, Lewin och Dupré (1988) säger att "Koncentrationen av U i urmanteln (bulkjord) har bestämts till ~ 21 ± 1 ppb". Baksidan av kuvertberäkningarna skulle då ge oss att manteln är 84% av jorden i volym (förmodligen något mindre än massan?), Och jorden är 6 * 10 ^ 21 ton, vilket skulle ge oss ungefär 0,84 * (6 * 10 ^ 21) * (2,1 * 10 ^ -8) ~ = 10 ^ 14 ton, eller ungefär samma som i Jordskorpa.

Jag är ingen geolog, men det verkar konstigt för mig att skorpan skulle innehålla så mycket av ett sådant tungt element som manteln, med tanke på att den senare är 84 gånger massan. Det kan vara bra om någon känner för att dubbelkontrollera dessa siffror. Jag konverterade allt till ton för konsistens, det är möjligt att jag räknade fel någonstans.
Anledningen till att skorpan har mer U än manteln är att elementet är ett litofilt element. På global skala resulterar detta i ett skorpefilbeteende.
Ett element som gillar att vara en sten? [Cool] (https://en.wikipedia.org/wiki/Goldschmidt_classification#Lithophile_elements)! Så jag antar att min beräkning förmodligen inte är för långt ifrån märket ...
Nomenklaturen är lite förvirrande eftersom prefixet "lit" brukar referera till sten och både mantel och skorpa är gjorda av sten. Jag tror att nomenklaturen kommer från järnsmältning där järnelementet (siderofil) skiljer sig från berget (litofil) vilket ungefär motsvarar jordmanteln + skorpan och jordens kärna
Jag trodde att skillnaden var att manteln, fast den är fast, beter sig till stor del som en mycket viskös vätska (inte en sten), och skorpan inte? [Lithosphere] (https://en.wikipedia.org/wiki/Lithosphere) betyder åtminstone endast skorpan och den allra övre, minst flytande delen av manteln.
Hoppas det hjälper (ordbegränsning i kommentarer gör det svårt): Astenosfären beter sig som en vätska men är hela tiden fast. Men ur petrologisk synvinkel skiljer sig skorpan (mestadels fältspat, kvarts) mycket från manteln (inklusive mantel-litosfär) som mestadels består av olivin, pyroxen, hornblende och ett aluminiummineral. Många element föredrar antingen manteln eller skorpan på grund av deras förhållande till dessa mineraler. Uppdelningen av elementen är såvitt jag vet endast indirekt påverkad av astenosfärkonvektionen.
Plåtektonik hjälper till att fraktionera alla "intressanta" inkompatibla från manteln - t.ex. K, REE, etc.
#2
+5
tobias47n9e
2014-04-16 15:52:29 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Frågan "hur mycket" är lite exakt för geokemiska frågor. Snarare bör du tänka på:

-Hur mycket av elementet finns det per Rock-Volume (= Concentration)?

Skorpan har en högre U-koncentration än manteln eftersom U dras in i mineralerna som utgör skorpan. Eller så kan du också säga att mineralerna som utgör manteln inte gillar att införliva U. Detsamma gäller för den fasta järnkärnan och järnsmältan som utgör den yttre kärnan.

För geokemiska ändamål är koncentrationerna mer meningsfulla än absoluta mängder, jag misstänker att det är en kommentar till taggen [tag: geochemistry]? För då är det förmodligen mer lämpligt som en kommentar till frågan än som en del av ditt svar.


Denna fråga och svar översattes automatiskt från det engelska språket.Det ursprungliga innehållet finns tillgängligt på stackexchange, vilket vi tackar för cc by-sa 3.0-licensen som det distribueras under.
Loading...