Urāns ir ārkārtīgi smags metāls, bet tā vietā, lai iegrimtu Zemes kodolā, tas tiek koncentrēts uz virsmas. Urāns ir atrodams gandrīz vienīgi Zemes kontinentālajā garozā, jo tā atomi neiederas mantijas minerālu kristāla struktūrā. Ģeoķīmiķi urānu uzskata par vienu no nesavietojami elementi, precīzāk, jonu litofilu elementa jeb LILE grupas loceklis. Tā vidējais pārpalikums visā kontinentālajā garozā ir nedaudz mazāks par 3 daļām uz miljonu.
Urāns nekad nav sastopams kā pliks metāls; drīzāk tas rodas oksīdos kā minerāli uraninīts (UO2) vai piķis (daļēji oksidēts uraninīts, ko parasti apzīmē ar U3O8). Risinājumā urāns pārvietojas molekulāros kompleksos ar karbonātu, sulfātu un hlorīdu, kamēr vien ķīmiskie apstākļi oksidējas. Bet reducējošos apstākļos urāns izkrīt no šķīduma kā oksīda minerāli. Šāda rīcība ir atslēga urāna meklēšanai. Urāna atradnes galvenokārt notiek divos ģeoloģiskos apstākļos, relatīvi vēss - nogulumieži un karsts granītos.
Urāna nogulumiežu noguldījumi
Tā kā urāns pārvietojas šķīdumā oksidējošos apstākļos un izkrīt samazinošos apstākļos, tas mēdz pulcēties tur, kur nav skābekļa, piemēram, melnajos slānekļos un citos iežos, kas bagāti ar organiskiem materiāliem. Ja oksidējoši šķidrumi iekļūst iekšā, tie mobilizē urānu un koncentrē to gar kustīgā šķidruma priekšpusi. Slavenie Kolorādo plato slīdošie urāna nogulumi ir šāda veida, radot pēdējos dažus simtus miljonus gadu. Urāna koncentrācija nav ļoti augsta, taču to ir viegli iegūt un apstrādāt.
Lielajiem urāna atradnēm Saskatčewanas ziemeļos Kanādā ir arī nogulumiežu izcelsme, bet ar atšķirīgu scenāriju - daudz lielāks vecums. Tur senais kontinents bija dziļi izpostīts agrīnā proterozoiskā laikmeta laikā pirms apmēram 2 miljardiem gadu, pēc tam to klāja dziļi nogulumiežu slāņi. neatbilstība starp sagrautajiem pagraba iežiem un nogulumiežu baseinu iežiem ir tā vieta, kur ķīmiskā aktivitāte un šķidrums koncentrētu urānu ievada rūdu ķermenī, sasniedzot 70 procentu tīrību. Kanādas Ģeoloģiskā asociācija ir publicējusi šo ar neatbilstību saistīto urāna atradņu rūpīgu izpēti, sniedzot pilnīgu informāciju par šo joprojām noslēpumaino procesu.
Aptuveni tajā pašā laikā ģeoloģiskajā vēsturē nogulšņu urāna atradne mūsdienu Āfrikā faktiski bija pietiekami koncentrēta, ka tā "aizdedzināja" dabisko kodolreaktoru, viens no Zemes visjaunākajiem trikiem.
Granīta urāna noguldījumi
Kad lielie granīta ķermeņi sacietē, pēdējie urāna daudzumi koncentrējas pēdējos palikušajos šķidruma gabalos. Īpaši seklā līmenī tie var saplīst un iekļūt apkārtējos iežos ar metālu saturošiem šķidrumiem, atstājot rūdas vēnas. Vairākas tektoniskās aktivitātes epizodes var tās koncentrēt tālāk, un pasaulē lielākā urāna atradne ir viena no tām - hematīta breciju komplekss Olimpiskajā dambī Austrālijas dienvidos.
Granīta sacietēšanas pēdējā posmā ir atrodami labi urāna minerālu paraugi - lielu kristālu vēnas un neparasti minerāli, ko sauc pegmatīti. Var atrast kubiskos uraninīta kristālus, sīpola melnās garozas un urāna fosfāta minerālu, piemēram, torbernīta, plāksnes (Cu (UOO)2) (PO4)2· 8–12H2O). Sudraba, vanādija un arsēna minerāli ir izplatīti arī urāna atrašanas vietās.
Pegmatīta urānu šodien nav vērts iegūt, jo rūdas atradnes ir mazas. Bet tajās ir atrodami labi minerālu paraugi.
Urāna radioaktivitāte ietekmē minerālus, kas atrodas ap to. Ja jūs pēta pegmatītu, šīs urāna pazīmes ietver melninātu fluoru, zilu celestītu, dūmu kvarcu, zeltainu berilu un sarkanu krāsotu laukšpatu. Arī halcedons, kas satur urānu, ir intensīvi fluorescējošs ar dzeltenīgi zaļu krāsu.
Urāns tirdzniecībā
Urāns tiek novērtēts par tā milzīgo enerģijas saturu, kuru var izmantot siltuma radīšanai kodolreaktoros vai atbrīvot no kodolsprāgstvielām. Kodolieroču neizplatīšanas līgums un citi starptautiski nolīgumi regulē urāna tirdzniecību, lai nodrošinātu, ka tas tiek izmantots tikai civiliem mērķiem. Pasaules urāna tirdzniecība pārsniedz 60 000 tonnu, un to visu uzskaita saskaņā ar starptautiskajiem protokoliem. Lielākie urāna ražotāji ir Kanāda, Austrālija un Kazahstāna.
Urāna cena ir mainījusies, ņemot vērā kodolenerģijas nozares likteni un dažādu valstu militārās vajadzības. Pēc Padomju Savienības sabrukuma lielie bagātinātā urāna krājumi ir atšķaidīti un pārdoti kā kodoldegviela saskaņā ar augsti bagātinātu urāna pirkšanas līgumu, kas uzturēja zemas cenas caur 1990. gadi.
Sākot no 2005. gada, tomēr cenas ir kāpjušas, un pirmo reizi paaudzē izredzētāji atkal dodas laukā. Un, ņemot vērā jauno uzmanību kodolenerģijai kā nulles oglekļa enerģijas avotam globālās sasilšanas kontekstā, ir laiks atkal iepazīties ar urānu.