铀的特性

铀是一种密度大的金属，化学符号为U。作为纯金属，铀很重并且具有金属性。天然铀的比重约为18 . 7 ，几乎与黄金一样重（约为19 . 3 ）。它是电的不良导体，具有延展性和韧性。铀具有天然放射性，会发射伽马射线。它在自然界中以几种同位素形式存在，例如铀原子的原子核含有92质子，但中子数量可变，这些中子加在一起构成了原子质量。

主要同位素是U- 238 、U- 235和U- 234 。天然铀的大部分重量由 U- 238 ( 99 . 3百分比），而 U- 235 ( 0 . 7百分比）构成了剩余的大部分，并且 U- 234 ( 0 . 006百分比）仅占极小部分。U- 235具有天然裂变性，这意味着原子核可以分裂并随之释放能量，这使得这种特定的同位素在当今作为核能发电的燃料具有很高的价值。铀以微量形式存在于超过215种矿物中，包括氧化物、磷酸盐、碳酸盐、硫酸盐、砷酸盐和硅酸盐。表1中列出的主要矿石矿物通常含有超过45 ％ 的铀。

矿物名称	化学式	比重	尿量 %
沥青铀矿/沥青铀矿	大学2	11 . 0克/立方厘米	88 。 15
芬奇特	Sr(UO 2 ) 2 (V 2 O 8 )● 5 H 2 O	2 . 61克/立方厘米	59 。 9
钾钒矿	K 2 (UO 2 ) 2 (VO 4 ) 2 ● 3 (H 2 O)	5 . 07克/立方厘米	52 。 77
科菲尼特	U(SiO 4 ) 0 . 9 (OH) 0 . 4	5 . 44克/立方厘米	72 。 63
丘亚穆尼特	Ca(UO 2 ) 2 (VO 4 ) 2 ● 6 (H 2 O)	3 . 80克/立方厘米	51 。 85
钙	Ca(UO 2 ) 2 (PO 4 ) 2 ● 11 (H 2 O)	3 . 22克/立方厘米	48 。 27
铜辉石	Cu(UO 2 ) 2 (PO 4 ) 2 ● 11 (H 2 O)	3 . 22克/立方厘米	48 。 00

表1 ：含铀元素的矿物

铀的用途

铀对于服务于航空航天、国防和能源技术的国内冶金应用至关重要（Fortier 等人， 2018 ）。过去铀通常被用作陶瓷釉料和玻璃的着色剂，颜色从橙红色到黄绿色。该元素已被用作塑料生产中的氧化催化剂，以及在电气工业中用于制造白炽灯中的紫外线电极和电阻器。1800世纪中期，早期摄影师使用铀化合物发现了自发放射性。  

铀地质学

铀天然存在于岩石、土壤和水中超过200矿物形式中。它在火成岩、变质岩和沉积岩中很常见。铀的浓度通常很低，范围从不到1百万分率 (ppm) 到约8 ppm，地壳中的铀浓度平均约为2 . 5 ppm，而海水中的浓度约为0 . 003 ppm。铀是许多常见造岩矿物中的微量元素。含铀矿物可能形成于伟晶岩或热液蚀变脉中，或由其他含铀岩石的风化形成。铀通常与含有镍、铁、锌、铅和铜矿石的硫化物矿床有关。

矿物系统	存款类型	地质省
化学风化	地表铀	沿海平原
流星补给	砂岩托管	山谷和山脊
盆地卤水	不整合面和角砾岩筒相关	皮埃蒙特、蓝岭
海洋化学跃层	黑色页岩、磷块岩	山谷和山脊、沿海平原
变质	交代岩，剪切/碎裂岩为主	蓝岭，皮埃蒙特
岩浆岩	过碱性火成岩相关、脉状（花岗岩相关）	皮埃蒙特、蓝岭
氧化铁磷灰石（IOA）和氧化铁铜金（IOCG）	钠长石铀矿、赤铁矿角砾岩	皮埃蒙特、蓝岭

表2 ：弗吉尼亚州的潜在铀矿物系统、矿床类型（Hofstra 和 Kreiner， 2020 ）和地质省

铀在工业中的应用

尽管美国在国防储备中保留了铀供应，但美国大约有95 ％的铀依赖从加拿大、哈萨克斯坦、澳大利亚和俄罗斯等几个国家进口。美国自1949开始开采铀矿，至今仍在继续，尽管只有约10 % 的铀矿来自国内。内布拉斯加州、怀俄明州、犹他州、新墨西哥州、德克萨斯州和南达科他州开采或加工铀。与铀矿开采和生产相关的担忧包括铀释放到土壤、空气和水中，而这些污染会造成严重的健康问题。

弗吉尼亚州从未开采过铀矿，但整个联邦都存在富含铀的基岩。最近通过航空和地面勘测方法进行的地球化学采样和天然放射性测绘极大地帮助我们了解了铀浓缩基岩的分布。在蓝岭和皮埃蒙特省，这些地层通常包括富含二氧化硅的变质火成岩，如花岗岩、富含碱性的深成岩和伟晶岩。在山谷和山脊省，碳质黑色页岩通常含有相对较高的铀含量。人们还发现中生代盆地中沉积的黑色页岩中也有类似的铀富集现象。铀浓缩也可能与沿海平原的磷矿沉积有关。这些岩石的表面风化可能为流动铀提供来源（例如，河流沉积物的沙子中夹带的含铀矿物），然而，将含铀矿物浓缩到潜在可开采的矿床中的自然过程非常复杂，并且在地质历史上很少发生。

弗吉尼亚州最早的铀及相关矿物勘探始于 20 世纪1950年代初期。一份名为《弗吉尼亚的铀矿》（Stow， 1955 ）的出版物描述了当时人们对在弗吉尼亚寻找铀矿的兴趣。根据先前已知的铀矿模型，人们认为该州西部最有可能发现商业资源。20 世纪1970年代末到1980年代初，联邦原子能委员会实施了国家铀资源评估 (NURE) 计划，在美国东部各地寻找放射性核素的证据。该计划采用了航空辐射测量、河流沉积物采样和其他表面测量等勘探技术。这些研究的结果为绘制弗吉尼亚州浓缩铀基岩的分布图奠定了基础。

国家铀资源评估 (NURE) 航空辐射数据显示彩色阴影 eU (ppm)。
来源：USGS OFR 2005 - 1413

皮特西尔瓦尼亚县

美国最大的未开采铀矿床是皮特西尔瓦尼亚县的科尔斯山。1970年代，几家矿业公司在弗吉尼亚州开展了铀矿勘探项目和土地租赁，最终于1978年由马林铀业公司在科尔斯山发现了斯旺森矿床。至 期间1982 Marline 在1980 Hill 钻了大约256勘探孔。

弗吉尼亚州铀矿勘探地点

1982 ，弗吉尼亚州颁布了《弗吉尼亚州法典》第45章第1款21对铀矿勘探进行了管理，其中还包括暂停铀矿开采，要求在联邦接受铀矿开采许可证申请之前，必须通过法规建立一项规范采矿的计划。这项禁令至今仍然有效。年1983 ，铀矿管理小组 (UAG) 成立，并被授权与顾问签订合同，开展研究，评估皮特西尔瓦尼亚县特定地点铀矿开采的成本和收益，并于 年 12 月向弗吉尼亚煤炭和能源委员会报告研究结果。 年19831 月1984 ，煤炭与能源委员会接受了 UAG 的建议，在新成立的铀工作组 (UTF) 的监督下继续进行研究并扩大研究范围，UTF 于 10 月1 、 1984报告了研究结果（最终报告）。该报告发布后不久，铀市场价格大幅下跌，未来需求前景似乎有限。根据预期的生产成本，科尔斯山矿床不再被视为可行的商业采矿企业，而马林公司则放弃了其矿产租约。

2005年，铀价开始上涨，人们对科尔斯山矿场的兴趣又重新燃起。2007年，弗吉尼亚铀业公司 (VUI) 申请并获得了进一步勘探 Coles Hill 矿床的勘探许可证。铀矿勘探法规的一般要求可在此处找到。

大会2008届会议提出立法，设立立法委员会来考虑是否应在联邦内进行铀矿开采。因此，开展了多项研究来审查与铀矿开采和选矿有关的公共健康和环境问题，最终形成了铀工作组发布的2012报告，该工作组包括 DMME、环境质量部 (DEQ) 和弗吉尼亚州卫生部 (VDH) 的工作人员。有关这些研究的更多信息，请访问存档的UWG 网站。