Skip Ribbon Commands
Skip to main content

PersonName

أ.د. هاني خوري

ResearchTitle

مستقبل المعادن المشعة في الأردن

Research Body

1  مقدمة
ان استنزاف الوقود الاحفوري حتى منتصف القرن الحالي حسب مستوى الاستخدام  العالمي للطاقة وارتفاع اسعار الوقود جعلت الدول الصناعية والنامية تتجه لإعادة استخدام اليورانيوم كمصدر لتوليد الطاقة النوويه. قامت سلطة المصادر الطبيعية في بداية السبعينات بدراسات ومسوحات جيولوجية وجيوفيزيائية وجيوكيميائية على مختلف مناطق المملكة، ومنذ عام 1979 تضمنت الدراسات الراديوميترية مسح إشعاعي جوي لكافة مناطق المملكة عام 1980. وكان النشاط الإشعاعي العالي المسجل يتراوح بين 1000–2000 عدة/ث ومتعلق بتكشفات الصخور الفوسفاتية. أما في المناطق الأخرى فكان معدل النشاط الإشعاعي 500 عدة/ث. وأكدت دراسات وكالة الطاقة الذرية بالتعاون مع سلطة المصادر الطبيعية عام 1990 إرتباط النشاط الإشعاعي بالصخور الفوسفاتية، وفي الفترة بين 1991–1992 قامت سلطة المصادر الطبيعية بدراسات ميدانية لقياس تركيز عنصر الرادون بإستخدام جهاز سنتللومتر وتم جمع عينات صخرية لغرض تحليل عناصر اليورانيوم والثوريوم والزركونيوم وكانت نتائج الدراسة والبحث إكتشاف تمعدن لليورانيوم في الطبقات المتكشفة من صخور الحجر الجيري والمارل التابعة لتكوين الموقر، ورواسب البلايستوسين في شمال ووسط وجنوب شرق المملكة (تقارير سلطة المصادر الطبيعية)، وصخور رملية طينية وركامية دولوماتية تابعة إلى تكوين البرج في منطقة وادي فينان (ضانا)، ومكافئة لتلك الموجودة في منطقة تمنا على الجانب الآخر من وادي عربة ووادي النصيب في مصر. وكشفت تقارير سلطة المصادر الطبيعية عن وجود تركيز عالي للثوريوم واليورانيوم والزركونيوم في وادي فينان في الجزء السفلي (عدم التوافق) لتكوين سالب.
وبيّنت نتائج دراسات سلطة المصادر الطبيعية 1970 بأن الصخور المارلية-الطباشيرية البيتيومينيـة بشكل عام والتابعة لتكوين الموقر تتميز بخلفيـة إشعـاعية تتراوح بين 250-500 عدة/ث، بينما تتميز الضخور المتحولة (الرخام) وما يعلوها من صخور طباشيرية-مارلية إضافة إلى صخور البلايستوسين الكربونية (الترافرتين) بمستوى إشعاعي عالي جداً يصل في بعض القياسات إلى 3000 عدة/ث. وكانت خلفية ترسبات الوديان والقيعان لاتتجاوز 150 عدة/ث.
وفي وسط الأزرق دلّت تحاليل عينات سطحية من رواسب البلايستوسيـن التي تعلـو المارل والطباشير التابع للعصـور ماسترختي–باليوسين بتركيز عالي لليورانيوم. وكان تركيز العينة الأصلية 911 جزء بالمليون والحجم الناعم 2008 جزء بالمليون والحجم الخشن 736 جزء بالمليون.
وفي شمال الأردن في منطقة حوشا/الحمرة تم الكشف عن معادن صفراء غنية باليورانيوم مالئة لتشققات صخور مارلية وجيرية طباشيرية متكشفة على السطح. ودلّت تحاليل اليورانيوم في الصخور المشعة على تركيز يتراوح بين 80-700 جزء بالمليون.
ويتراوح تركيز اليورانيوم في جنوب وجنوب شرق الأردن في مناطق وادي البهية جنوب مرتفع طويل الشهاق في صخور مارلية طباشيرية بين 60-170 جزء بالمليون وفي منطقة وادي السهب الأبيض 90-200 جزء بالمليون.
وتعتمد حالياً كثير من دول العالم الصناعية على العناصر المشعة ومشتقاتها كمصدر هام للطاقة. ويبيّن الشكل 1 نتائج المسح الجوي للأردن حيث تظهر الخريطة أماكن تسجيل القراءات العالية للعناصر المشعة وهي اليورانيوم والثوريوم والراديوم بقياس شدة إشعاع جاما.

شكل1 خريطة تبيّن نتائج المسح الجوي الأردني وأماكن تركيز العناصر المشعة بقياس شدة إشعاع جاما(Abu Ajamieh, 1981) .
2 اليورانيوم في الأردن
 تشير خريطة توزيع العناصر المشعة في الأردن إلى أن اليورانيوم يتركز في صخور العصر الطباشيري العلوي وتتطابق إلى حد بعيد مع صخور وحدة الفوسفوريت والجزء السفلي من وحدة الطباشير–المارل (الصخر الزيتي). وكذلك فإن هناك تركيزاً عالياً أيضاً لكن ذا إنتشار محلي مصاحب لرواسب الينابيع الحارة الحديثة في مناطق الزرقاء–ماعين، وزاره (الجانب الشرقي للبحر الميت) والمخيبة (شمالي الأردن). (Abu Ajamieh, 1981)، ولقد بيّن Helmdach et al., 1985 وجود تركيز عال لليورانيوم في الصخور الجيرية الواقعة ما بين منطقة الزرقاء والسخنة والتابعة للعصر التوروني العلوي والسانتوني السفلي. ولقد قامت سلطة المصادر الطبيعية بدراسات عديدة حول تركيز عنصر اليورانيوم في صخور وحدة الفوسفوريت والجزء السفلي من وحدة الطباشير–المارل (الصخر الزيتي) تضمنت حفر آبار وصلت إلى عمق 75 م. وتم التعرف على معادن الأوتيونيت والتياميونيت والكارنوتيت المشعة كمصدر لليورانيوم. ويزداد تركيز اليورانيوم في وحدة الفوسفوريت بإتجاه شمالي الأردن، وهو أعلى بكثير من تركيزه في الفوسفات متدني الدرجة في شرق وشمال شرقي الأردن الذي يتبع صخور عصر الإيوسين. وكما وجد بأن هناك علاقة طردية بين نسبة تركيز الفوسفات وتركيز اليورانيوم، ويبيّن الشكل (2) العلاقة بين قوة إشعاع جاما وتركيز خامس أكسيد الفوسفور الثنائي حيث يزداد المحتوى الإشعاعي بإزدياد تركيز الفوسفور، والذي يصل في وسط الأردن إلى أعلى تركيز له في طبقات الفوسفات العليا (P2O5=30%) مقارنةً بطبقات الفوسفات السفلى (P2O5=22%). وكما هو مبين بالشكل (19-2) فإن تركيز اليورانيوم يستمر بالزيادة بمعدل أقل حتى في الطبقات منخفضة المحتوى من الفسفور. ويمكن تفسير ذلك بأن اليورانيوم مرتبط بتركيب معدن الفرانكوليت، وتبقى العلاقة الطردية مستمرة إلى الحد الأعلى للمحتوى الفوسفاتي. ويدل معدل إزدياد المحتوى الإشعاعي حتى بعد إنخفاض نسبة الفوسفات إلى وجود علاقة طردية بين معادن اليورانيوم الثانوية والمعادن الطينية وخاصة سميكتيت التي تساعد في إمتصاص وترسيب معادن اليورانيوم الصفراء. وقام (Abu Ajamieh, 1981) بتقسيم وحدة الفوسفوريت إلى خمسة نطاقات بالإعتماد على تركيز اليورانيوم. ويبيّن الشكل (3) النطاقات الخمسة في مقطع يمثل الجيولوجيا تحت السطحية في المنطقة الواقعة بين سواقة وجرف الدراويش. وأعطي إسم النطاق شديد الاشعاع للطبقات التي يبلغ معدل تركيز ثامن أكسيد اليورانيوم الثلاثي (U3O8) فيها 204 أجزاء بالمليون، والنطاق متوسط الإشعاع للطبقات التي يتراوح تركيزه فيه بين 95 – 115 جزءاً بالمليون، والنطاق ضعيف الإشعاع للطبقات التي يبلغ معدل تركيزه فيها 24 جزءاً بالمليون. ويتراوح تركيز أكسـيد اليورانيوم في خــامات الفـوسـفات في الرصـيفة 135–170 جزءاً بالمليـون، ويقـل معدله كلما اتجــهنا جنوباً فـهو 93 جزءاً بالمـليون في الحسا و83 جزءاً بالمليون في الشيدية (Khalid and Abed, 1981).
ومما يجدر ذكره أن اليورانيوم يحـل محل الكـالسـيوم في الأباتيت في المراحـل الأولى عند الترسيب من ميـاه البـحر. وكذلك فإن اليورانيوم يوجد في الصخور الجيرية الواقعة بين السخنة والزرقاء، ويصل تركيزه أكثر من 300 جزء بالمليون ويزداد التركيز نتيجة الترسيب الثانوي لمعادن اليورانيوم في الشقوق والفواصل (Helmdach, et al., 1985; Wriekat et al., 1987).

شكل 2 العلاقة بين تركيـز اليـورانيـوم والفوسفـات في مناطـق وسـط الأردن
(Abu Ajamieh, 1981).

شكل 3 مقطع جيولوجي تحت سطحي يمثل طبقات الفوسفات في المنطقة الواقعة بين سواقة وجرف الدراويش (Abu Ajamieh, 1981).

1.2 اليورانيوم في وسط الأردن
 يوجد اليورانيوم في منطقة سواقة (شمال غرب جبل خريم، غرب زملات أبو حللوقة وشمال غرب خشيم متروك) في الطبقة المشعة (الغطاء الترابي- ترسبات البلايستوسين-صخور المارل-الطباشير-الرخام (Khoury, 2006) على شكل معادن دقيقة غير ظاهرة للعين المجردة أو على شكل ترسبات ثانوية صفراء مالئة للفراغات والشقوق في صخور الطباشير-المارل. ويتراوح تركيز اليورانيوم في الطبقة المشعة بين 140-2200 جزء بالمليون، وأظهرت التقديرات الأولية لسلطة المصادر الطبيعية عام 1997 بأن الإحتياطي لخام أكسيد اليورانيوم في منطقة سواقة (13 كم2) تصل إلى 18000 طن. وتبين الاشكا ل 4 و 5 معادن اليورانيوم الصفراء من وسط الاردن

شكل 4  معادن اليورانيوم الصفراء في الرخام من وسط الاردن

شكل 5 معادن اليورانيوم الصفراء في ترسبات البلايستوسين من وسط الاردن
 
وتوجد رواسب لليورانيوم واعدة في الصخور الزيتية والفوسفاتية والمارلية والطباشيرية وصخور البلايستوسين في منطقة وادي المغار، وفي دراسة تحليلية لمعادن اليورانيوم من وسط الأردن تبيّن أن التركيب البنائي لهذه المعادن كما يلي(Healy and Young,1998) :
(Na0.929Ca0.379K0.119Sr0.057Mg0.038)(UO2)2(V1.914Si0.062Al0.019Fe0.006)O8.nH2O.
(Na,Ca,K,Sr,Mg)(UO2)2(V,Si,Al,Fe)2.001O8.nH2O  
 ويدل هذا التركيب على أن مكونات المعدن هي 50% strelkinite و40% tyuyamunite و5% carnotite. وبيّنت كافة التحاليل أن هناك إرتباطاً وثيقاً بين عناصر اليورانيوم والفانيديوم، وأن عدم وجود عنصر السيزيوم Cs يدل على أن معادن اليورانيوم ترسبت على درجة حرارة منخفضة.
2.2 أهمية اليورانيوم في الفوسفات الأردني
 تقدر كمية الإحتياطي الأولي في أكسيد اليورانيوم في الفوسفات الأردني القابل للتعدين بأكثر من 200000 طن متري (Abu Ajamieh, 1981)، ولكن الكمية الفعلية هي أكثر من ذلك بكثير ويمكن إستخلاص اليورانيوم كناتج ثانوي خلال عملية تصنيع حامض الفوسفوريك، وتدل النتائج الأولية للأبحاث التي أجريت في مصنع الأسمدة الكيماوية على إمكانية تركيز 80 – 100 طن متري من ثامن أكسيد اليورانيوم الثلاثي (الكعكة الصفراء) عند إستخدام 1.3 مليون طن متري من الفوسفات. ويمكن تركيز اليورانيوم 235 من الكعكة الصفراء عن طريق تحويله إلى فلوريد اليورانيوم وفصله عن اليورانيوم 238 والذي يمكن إستخدامه كوقود نووي لأغراض المفاعلات النووية. وهنالك حاجة ماسة لإجراء المزيد من الأبحاث على توزيع اليورانيوم في الفوسفات الأردني وأفضل الطرق لإستخلاصه، وهنالك تكنولوجيا متقدمة في الولايات المتحدة الأمريكية يمكن الإستفادة منها في مجال إستخلاص اليورانيوم من الفوسفات الأردني وخاصة في ولاية فلوريدا.
3 الثوريوم
 تبيّن خريطة توزيع العناصر المشعة في الأردن الشكل (1) أماكن وجود الثوريوم حيث يتركز في مناطق جنوب شرقي الأردن في الصخور الرملية التابعة لحقبة الحياة القديمة (الأوردوفيشي والسيلوري السفلي). ويتكون الجزء السفلي من صخور العصر الأوردوفيشي من الحجر الرملي البني المتطبق ذي الأصل القاري يعلوه الحجر الرملي الناعم والرملي الطيني الجرابتوليتي من العصر الأوردوفيشي الأوسط، ثم الحجر الرملي الناعم والطيني الكونيولاري من الأوردوفيشي العلوي ذي الأصل البحري. وتعلورواسب الحجر الرملي النوتيليدي البحري (سيلوري سفلي) صخور الأوردوفيشي. ويتركز الثوريوم وعناصر أخرى هامة في صخور الأوردوفيشي الأوسط الجرابتوليتية حيث يصل تركيز أكسيد الثوريوم إلى حوالي 400 جزء بالمليون. أما تركيز العناصر الأخرى مثل الزركونيوم (حوالي 3000 جزء بالمليون) وسترونشيوم (200 جزء بالمليون) وباريوم (200–700 جزء بالمليـون) والعناصر الأرضيـة النادرة (500 جزء بالمليون) والتنجستن (500–1000 جزء بالمليون) والتيتانيوم (0.6–0.7%) (Abu Ajamieh, 1981). ويبدو أن المعادن الثقيلة مثل الزركون والروتايل والمونازيت التي نقلت من مصادرها (صخور القاعدة) وترسبت على شكل حبيبي مع رسوبيات حقب الحياة القديمة هي مصدر الثوريوم العالي. وكذلك فإن تحليل عينة من الحجر الجيري التابع للعصر الطباشيري العلوي في المنطقة بين السخنة والزرقاء أظهرت تركيزاً عالياً للثوريوم وصل إلى أكثر من 200 جزء بالمليون (Wriekat, et al., 1987). أن توزيع عنصر الثوريوم في صخور حقبة الحياة القديمة وفي صخور العصر الطباشيري العلوي وخاصة الفوسفاتية منها بحاجة إلى دراسات تفصيلية يجب الأخذ بها بعين الإعتبار في المشاريع التنقيبية المستقبلية.

4 الراديوم
الراديوم 226 ناتج من تحلل عنصر اليورانيوم 238 حيث أظهرت الدراسات الأولية على رواسب الينابيع الحارة الحديثة بأن هناك تركيزاً عالياً لعنصر الراديوم وغاز الرادون 222 في الجو مع آثار لعناصر الثوريوم واليورانيوم. ويبدو أن هناك علاقة بين حركة المياه في الصخور الحاملة للعناصر المشعة مثل وحدة الفوسفوريت أو الصخر الزيتي وتركيز عنصر الراديوم في مياه الينابيع الحارة ورواسبها من الترافرتين على السطح. وبالتالي فإن الحاجة ماسة إلى إجراء دراسات تفصيلية أخرى لمعرفة تركيز عنصر الراديوم في مياه الينابيع الحارة والرواسب الحديثة وعلاقة ذلك بالصخور التي تتخللها والتي يعتقد بأنها صخور المصدر للعناصر المشعة.
 
5.الخلاصة
تعتبر العناصر المشعة المستخلصة من المعادن المشعة الاساس لتوليد الطاقة النووية والتي تعتبر من مصادر الطاقة البديلة والهامة وخاصة في مجال توليد الكهرباء وتحلية مياه البحار, ولقد أكد رئيس هيئة الطاقة الذرية الأردنية  في مناسبات عديدة أن مؤشرات حجم مخزون اليورانيوم في منطقة الوسط جاءت مبشرة وأعلى من  التوقعات حيث يمكن أن تتجاوز80 ألف طن ,  وسيخصص جزء  من الكعكة الصفراء  المنتجة من هذه الكميات لتوليد الطاقة محليا يكفي  احتياجات المملكة من انتاج الطاقة لمدة 150 عاما قادمة .كما أكد رئيس هيئة الطاقة الذرية الأردنية بأن الأردن سيحتفظ بكافة حقوقه في تخصيب اليورانيوم حيث ان نسبة التخصيب البالغة 4% فقط  هي اللازمة كوقود  لتشغيل المفاعلات النووية.
 أن امتلاك الأردن لليورانيوم المستخدم كوقود أساسي في المحطات النووية  لانتاج الطاقة يعتبر ثروة وطنية مستقبلية  , خاصة في ظل توقعات بأن  يحقق اليورانيوم قفزات سعرية قادمة خلال الأعوام القادمة حيث تدل  المؤشرات لتوقع بلوغ سعر الباوند (ما يعادل 455غم) 100 دولار في العام  2020 فيما يبلغ السعر حاليا حوالي 50 دولارا في الاسواق العالمية .  هذا وأكد رئيس هيئة الطاقة الذرية الأردنية أن تواجد اليورانيوم في الأردن  سيساعد على بناء مفاعلات نووية بقدرة من( 700- 1100)  ميجاواط في  المرحلة الأولى، ومن المتوقع أن يبدأ انتاج اليورانيوم عام 2012 وتوليد  الكهرباء من الطاقة النووية الأردنية عام 2018 , 2009)  Al Rai News)  .
References6. المراجع     
- سلطة المصادر الطبيعية1997 : التنقيب عن خامات اليورانيوم السطحية في الأردن ( خام اليورانيوم في سواقة ) تقرير داخلي
- AL Ra'i Newspaper, 2009, Amman, Jordan.
- Abu Ajamieh, M., 1981: Radioactive minerals in Jordan The. Fourth Arab Mineral Resources Conference, Amman. 2:16p.
- Healy, R., and Young, J., 1998: Mineralogy of U-bearing marls from The Jordanian desert. Unpublished Report for Cameco Corporation, Canada
- Helmdach, F., Khoury, H., and Meyer, J., 1985: Secondary uranium mineralization in the Santonian-Turonian, near Zarqa, north Jordan. Dirasat, 12:105-111.
- Khalid, H., and Abed, A., 1981: Uranium in Esh-Shediya Phosphates. Dirasat 8:57-66.
- Khoury, H., N. (2006): Industrial rocks and minerals of Jordan. University of Jordan Publications.
- Wriekat, A., Abdullah, M., and Saffarini, G., 1987: The determination of U and Th in some Jordanian mineral deposits using natural gamma ray spectroscopy., Dirasat, 14:18

OrderID

1

Person Image

View

 

Attachments

Created at 10/10/2012 11:29 AM by Ola Alja'afri
Last modified at 10/10/2012 11:29 AM by Ola Alja'afri