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IPEN : Ciencia y tecnologa para la competitividad
INSTITUTO PERUANO DE ENERGIA NUCLEAR- IPEN
Jacinto Valencia Herrera
Direccin de Servicios
LIMA, 24 de Junio de 2015
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CONTENIDO
1. Introduccin
2. Ciclo de produccin de uranio3. Formacin de los diferente tipos de
depsitos de uranio
4. Proyecto OIEA , PER 2/016
5. Conclusiones
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1. INTRODUCCION
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El desarrollo de la energa nuclear tiene
el mrito de que ampla la base de losrecursos naturales utilizables para laproduccin energtica, siendo el insumoen este caso el uranio un recursounitario.
La Organizacin para la Cooperacin yel Desarrollo Econmico(OCDE) tienepor objetivo asegurar que el uso de laenerga nuclear no reduzca de manerasignificativa aquellos activos naturalesque son irremplazables.
Al parecer el petrleo su produccin yallego a la cima; en tanto, las energasrenovables estn en sus inicios. Sinembargo, se requiere un suministro deenerga sostenible, de preferencia unmix energtico.
Introduccin
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El Uranio
El Uranio tiene uncomportamiento incompatibledentro de los lquidossilicatados que conducen asu concentracin ms elevadaen los lquidos residuales ms
flsicos que originan granitosy riolitas covirtendolos enfuentes de uranio primariopara la formacin dedepsitos.
Por este carcter
incompatible muy marcado,los depsitos de uranio queresultan directamente deprocesos magmaticos sonrelativamente raros.
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2. CICLO DE PRODUCCION DE URANIO
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Ciclo Minero en la Exploracin
de Uranio
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La minera atraviesa un perodode auge mundial que se explica
por varias razones.
La primera, son las innovaciones
tecnolgicas, que hoy permiten
explotar minerales dispersos enreas relativamente amplias,
superando as el agotamiento de
la tradicional explotacin de
veta.
La segunda, es la escalada deprecios resultante de la
voracidad de algunos pases
emergentes en procesos de
intensa industrializacin.
Particularmente China, que hoyconsume el 46 % del acero, el 40
% del cobre y el 50 % del carbn
que se produce en el mundo, y
construye 27 nuevos reactores, el
40% de la construccin total dereactores nucleares en el mundo.
Auge de los minerales
http://globedia.com/china-suspende-construccion-centrales-nucleares -
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World Uranium
Resources (from UIC)
IAEA
Unconformity
30%
Breccia Complex
16%
Sandstone
18%
Surficial
4%
Volcanic
3%
Intrusive
3%
Metamorphic
2%
Metasomatic
2%
Quartz-Pebble-Cong
13%
Vein
9%
Recursos Mundiales de Uraniopor tipo de depsito
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Produccin mundial de Uranio, 2012
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El ciclo de produccin de uranio, en el que seutilizan tecnologas de prospeccin, extraccin,procesamiento y su cierre adecuado, es unelemento importante de la sostenibilidad de laenerga nuclear.Adems, los efectos ambientales y sociales debenreducirse al mnimo.El Libro Rojo, Uranio 2011: Recursos,Produccin y Demanda,publicada conjuntamente
OCDE y OIEA, se identificaron los recursos deuranio convencionales recuperables a un costoinferior a 130 dlares/kg de U en 5,3 millones deTMU.La produccin mundial de uranio aumentconsiderablemente como resultado en gran medidadel incremento de la produccin en Kazajstn.A principios de 2012, los precios al contado deuranio eran de 135 dlares/kg de U, pero a fines delao esos precios eran de cerca de 115 dlares/kgde U.Ahora bien, los precios del uranio a largo plazo semantuvieron constantes, en cerca de 158 dlares/kgde U.
Produccin de Uranio
Global
Kazakhstan
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Requerimiento mundial de Uranio paralas centrales nucleares, 2012
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Reactores de potencia en construccin(antes del 2011)
Fuente: World Nuclear Association
http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&docid=2C7b74RKIh6klM&tbnid=wBLSVPc-Oc7dtM:&ved=0CAYQjRw&url=http://polivalencia.com/not/1166/el_sector_nuclear_a_debate_en_el_meeting_club/&ei=RrshU-apCIiW0QH_qIDQBA&bvm=bv.62922401,d.eW0&psig=AFQjCNGhvj9p1A5Sbt4J6A_kCAxhsv2CdQ&ust=1394805882361018 -
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En el 2013 se inici la construccin
de 10 reactores nucleares: cuatro enEEUU, tres en China uno enBielorrusia, uno en Corea del Sur yuno en los Emiratos rabes Unidos,segn la base de datos del OIEA.
En total, se estn construyendo a lo
largo del mundo 72 reactoresnucleares y otros 437, con unapotencia englobada de 373,3gigavatios, ya estn operativos.
En 2013 se conectaron a las redes
elctricas tres reactores nucleares enChina y uno en la India, construidocon la ayuda de tcnicos rusos.Cuatro reactores, todos ellos en USA,dejaron de funcionar el pasado ao.
Reactores en Construccin Ao-2013
Ciclo del Combustible Nuclear
http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&docid=_RKLQgAD6NOfgM&tbnid=81Pan9aDMwLNTM:&ved=0CAYQjRw&url=http://www.rankia.com/blog/materias-primas/2168082-atractivo-inversion-uranio?page=3&ei=IL0hU4G-CpC50AHmx4HoCA&bvm=bv.62922401,d.eW0&psig=AFQjCNGhvj9p1A5Sbt4J6A_kCAxhsv2CdQ&ust=1394805882361018 -
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Produccin y Demanda de Uranio
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Precio del uranio
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Comportamiento del Precio del Uranio
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Mercado de Uranio Post-Fukushima
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3. FORMACIN DE LOS DIFERENTETIPOS DE DEPSITOS DE URANIO
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METAMORPHICROCKS
M A N T L E
T C
100100
200300
400
600
25
800
CONTINENTALCRUST
Upper cont. crust
PrimitiveMantle: 21ppbCarb. chondrites : 7ppb
METAMORPHICROCKS
M A N T L E
T C
100100
200300
400
600
25
800
PrimitiveMantle: 21ppbCarb. chondrites : 7ppb
Calcretes/Lignite/Coal
PhosphatesBlack Shales
Conglomerates
RollfrontBasal
Breccia
TabularTectonolithologic
UnconformityPipes
HTMetamorphic
Na-metasomatism
LTMetamorphic
SEDIMENTARYROCKS
IGNEOUSROCKS
MagmaticMagmatic(crystal.fract)(
Veins
Volcanic
IOCG(U)
Skarns
1.4 ppm U
2.7 ppm U
Enriched mantle
HKCa
PAl
PAk
PAl
HKCa
.
HKCa
PAl
PAk
PAl
HKCa
PAk
Depleted mantle
Alaskites
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Caracterizacin de Magmas Fuente
Tres son los t ipos de roca gneas que se constituyen enroca fuente de uranio
Roca gneas peralcalinas altamente fraccionadas Roca gneas calcoalcalinas peraluminosas ricas en K Roca gneas peraluminosas
Todas estas rocas derivadas de la corteza superior.Cada una tiene un caracterstico fraccionamiento de Th/U yuna paragnesis especfica de minerales accesorios.
PARAMETROS QUE CONTROLAN EL CAMBIO EN EL TIEMPO DE LOS
TIPOS DE DEPOSITOS DE URANIO (Dahlkamp 1993)
Los depsitos de uranio estn restringidos a determinadas pocas de lahistoria de la tierra.
Rocas fuente ricas en uranio prevalecieron durante distintas pocasgeolgicas.
Sedimentos y metasedimentos huspedes de depsitos de uranio
generalmente tienen una afinidad espacial diferente con las rocas fuentericas en uranio mencionado en el punto anterior.
Pl d l F bil id d
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Plano de la Favorabil idad
Geolgico-uranfera del Per
L Id tif i d
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Piura (1960)
Bayovar:U en fosfatos (sub producto)
Pasco (1970)
1. Colquij irca: U asociado a CU-Pb-Ag
2. Oxapampa: U en granito
I
Puno (1978-88)
Distrito Uranfero de Macusani
U en rocas volcnicas
Junn (2013)
San Ramm-La MercedU (torbernita) en granito
Lugares Identif icados por
Uranio en el Per
Cusco (1956-65)Vilcabamba, U asociado a Ni-Co
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4. PROYECTO OIEA, PER 02/162012-2013
Evaluacin del potencial uranferodel magmatismo Permo-trisico de
la Cordil lera Oriental
NUEVAS AREAS DE PROSPECCION
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BATOLITO ANDINO
CORDILLERA ORIENTAL
Distr ibucin de las Rocas Intrusivas
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Geotectnica Andina
Contexto Geotectnico
DISPOSITIVOGEOTECTONICO ANDINO(TECTONICA DE PLACAS)
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Cont.
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Plano Regional de Localidades Visitadas
del Centro del Per
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OXAPAMPA
SAN RAMON-LA MERCED
Areas del Nuevo Potencial de Uranioen el Per
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Plano de Muestreo
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Plano de Muestreo
Granito de San Ramn
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Granito rojo de San Ramn, fuertemente alteradoafectado por diversos diques aplticos, kaolinizado
Granito de San Ramn
Pl G l i
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PROYECTO PER 02/016
ZONA DE OXAPAMPA
CARTA GEOLOGICAScale: 100000
AREA DE INTERS
Plano Geolgico
Granito de Oxapampa
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Plano de Muestreo de Oxapampa
PROYECTO PER 02/016
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Zona de Oxapampa
Imagen Satelital
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PROYECTO PER 02/016
RESULTADOS DE ANALISIS QUIMICOS DE MUESTRAS DE ROCA DE LA CORDILLERA ORIENTAL (en ppm)
Codigo Fecha CoordenaAlti tud Tipo ro ca Rad c /s U Th K ObservacionesSR-8A 22/07/2012 '772546 E463 947 dique 220 15 15 37510 text porfirtica, cloritizada
SR-9 22/07/2012 '772314 E463 839 gr rojo 200 15 43 NA granito rojo text. equigranular
SR-10 22/07/2012 '771936 E463 830 gran argiliz 500 42 149 26710 granito rojo-violceo argilizada
SR-11 23/07/2012 '788214 E474 683 granito 200 8.6 69 36670 granito rojo, meteorizado OFe
SR-12 23/07/2012 '787622 E473 863 gran biotit 200 12.5 62 37330 granito rojo fract con hematita
SR-13 23/07/2012'786430 E472 1167 gran rojo 200 11 46.5 40950 granito meteoriz fel-qtz-bt
SR-14 23/07/2012 '789434 E473 800 gr grueso 200 14.6 58 35350 sienita? text equigranular
SR-15 23/07/2012 '789756 E470 682 gran rosado 220 10.1 122 33070 granito text. gr.fino equigranularSR-16 23/07/2012'788906 E469 680 gran rojo 1000 22.6 536 NA granito rojo text. gruesa
SR-17 23/07/2012 '788538 E469 750 gran rojo 450 76 114 35750 granito text equigranular
SR-18 24/07/2012 '779802 E465 747 gran rosado 200 10 51 41140 granito text equigr. fract.
SR-19 24/07/2012'780314 E465 745 gran rosado 250 15 45.5 39670 granito rosado masivo frac
SR-20 24/07/2012 '775702 E463 787 gran violace 200 6.6 52 39800 granito cataclstico inclusiones
SR-21 24/07/2012 '796334 E468 761 gran kaolin 150 3.4 24 36100 granito masivo y confract. subpar
OXA-1 25/07/2012 '830260 E441 732 gran rosado 80 3.8 23 31900 granito meteoriz , kaolinizado
OXA-2 25/07/2012 '828710 E449 1873 mzgr 80 2.64 18 8530 granito alterado color violceo
OXA-3 25/07/2012 '828744 E449 1870 gran meteor 10,-15, 1400 7.53 NA granito/Gpo. Oriente, Min. UOXA-4 25/07/2012 '828744 E449 1870 gran arcill 1000 431 2.35 NA granito cont caliza por falla
OXA-5 25/07/2012 '837462 E450 1810 gran arcill 150 4.1 22.6 47510 granito meteoriz color marrn
OXA-6 25/07/2012 '837660 E450 1803 gran catacl 120 4.24 23 38000 granito meteoriz kaolinizado
OXA-7 25/07/2012 '825142 E450 2059 andesita alt 160 7.3 47.4 23090 volcanicos del Grupo Mitu
Resultados de Anlisis Qumicos de uranio
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Revisin radimtrica en afloramiento de roca sedimentaria en contacto con elgranito de Oxapampa
Equipo Detector de Radiactividadgama total
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Torbernita (color verde) asociada con minerales de Mn-Cu expuestaen el contacto de rocas sedimentarias con el granito de Oxapampa
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Desencape de zona con radiactiv idad alta en el granito de Oxapampa
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Muestra de mano con mineral de uranio, Torbernita en rocasedimentaria, de la zona de Oxapampa .
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Torio el combustible nuclear
despus del uranio
A pesar de que se consider altorio, desde el comienzo deldesarrollo de energa nuclear,
como combustible nuclear paraseguir al uranio, el uso deciclos de combustible a base detorio se ha estudiado en unaescala mucho ms pequea encomparacin con el uranio o
ciclos de uranio / plutonio. La tecnologa a utilizar torio enreactores nucleares tiene suventaja sobre el uranio.
Mineral de Torio
PROYECCIONES FUTURAS
MINERALIZACION DE URANO
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MINERALIZACION DE URANO
Torbenite
Estudios de Laboratorio (MEB)
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Estudios de Laboratorio (MEB)Muestra OXA-3
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El potencial uranfero del Per ha incrementado por el presente proyecto, se confirma lafavorabilidad uranfera del magmatismo Permo-trisico, identificando nuevas reas para la
exploracin y distintas a las de Macusani.
Se confirma el incremento de la favorabilidad uranfera de Oeste a Este del territorio conrelacin a la mayor alcalinidad de las rocas gneas (grantos) de la Cordillera Oriental.
El modelo metalogentico de uranio del magmatismo de la Cordillera Oriental tiene sus propiascaractersticas geoqumicas y tectono-estructurales distintas al del Batolito de la Costa.
.
Las condiciones de yacencia de intrusivos tipo granito como roca fuente de uranio hacenposible la existencia a partir de estos de depsitos de uranio tanto intragranticos comoperigranticos con incidencia en rocas sedimentarias de origen continental.
El equivalente de rocas intrusivas del Batolito de la Costa de composicin calcoalcalina tienenuna mayor contribucin de material mantlico haciendo que su contenido de uranio sea menorque el de la Cordillera Oriental a los intrusivos del magmatismo Permo-trisico.
El uranio es un mineral energtico, importante para producir energa nuclear y esta incluido enla matriz energtica nacional, por lo que debera deser declarado recurso energtico.
En la demanda mundial futura de energa sern necesarias todas las fuentes de energa. En elcaso del Per el uranio puede ser el sustento de un programa nuclear energtico nacional opara abastecer la demanda del mercado internacional.
CONCLUSIONES
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