Témata
Reklama

Slídič diamantů

Povrchová těžba ničí vzácné minerály ukryté v jinak bezcenné hornině. Ruští vědci proto zkoušejí způsob, jak diamanty zmapovat pomocí rychlých neutronů.

Těžit diamanty je jako hledat příslovečnou jehlu v kupce sena. Na tunu hlušiny připadají pouze jeden až dva karáty (0,2–0,4 gramu) nejluxusnějšího a nejžádanějšího minerálu světa. Extrémně namáhavé získávání diamantů je navíc spojeno s další potíží. V největších světových nalezištích, které se nacházejí nejen v Africe, ale také v Kanadě, Rusku, Brazílii, Indii nebo Austrálii, se diamanty skrývají v takzvaném kimberlitu, pevné krystalické hornině, která je podobně jako král mezi minerály pozůstatkem dávné vulkanické činnosti.

Reklama
Reklama
Reklama

Jak najít a vytěžit diamant?

Systém těžby se od druhé třetiny 19. století, kdy se diamanty začaly komerčně těžit mimo indická naleziště v říčních naplaveninách, příliš nezměnil. Vítězí hrubá síla – kimberlit se nejprve odstřelí nebo odtěží obřími rypadly a následně se rozemílá. Není proto divu, že celá řada kvalitních diamantů přijde vniveč a skončí jako odpad v kimberlitové drti.

Kromě pracného ručního třídění existuje dosud jen jediná metoda, jak odhalit diamantovou čočku ukrytou v jinak bezcenné hornině – rentgenová fluorescence. Diamant jakožto čistý uhlík dokáže v okolní hornině „rozsvítit“ radiační záření. Metoda má však velkou nevýhodu – poskytuje jen dvojrozměrný obraz a přesnou prostorovou pozici je nutné skládat pomocí různých řezů zkoumanou hmotou.

Novinka na obzoru

Mnohem přesnějších výsledků je možné dosáhnout s použitím rychlých a vysoce energetických neutronových paprsků, které vyvolají ve zkoumané látce emisi měřitelného záření gama. To lze následně detekovat pomocí krystalů oxidu vizmutu a germania. A právě na neutronovou spektrometrii se zaměřili vědci z ruského Vědeckovýzkumného ústavu automatiky N. L. Duchova (VNIIA), který patří do skupiny ruského jaderného koncernu Rosatom.

Neutronový generátor osazený alfa detektorem

Jejich unikátní „slídič“ diamantů, který se opírá také o studie Spojeného institutu jaderných výzkumů v Dubně, má mobilní rozměry a lze ho přepravovat v běžném kontejneru o délce 6,1 metru. Zařízení je možné dopravit přímo do povrchového dolu, jeho sonda může být spuštěna i do hlubinné šachty. „Jde prakticky o jedinou technologii, která je schopna vyhledávat diamanty přímo v kimberlitu,“ popsal neutronový vyhledávač Dmitrij Jurkov, zástupce hlavního konstruktéra VNIIA.

Zařízení je ve fázi prototypu a první zkoušky by měly proběhnout v létě v Lomonosovském kombinátu Severalmaz v Archangelsku. Odborníci doufají, že za pomoci vhodného softwaru naučí paprsky neutronů hledat v hornině diamantové krystaly o velikosti 1 až 2 milimetry. A nejen diamanty – zařízení je testováno na rozpoznávání až 24 různých prvků. Pokud testy dopadnou dobře, jsou experti z VNIIA připraveni zahájit přibližně za dva roky sériovou výrobu. Existují již první odhady ceny. Unikátní pátrač diamantů by měl vyjít na zhruba půl milionu amerických dolarů.

Jak se bude těžba dál vyvíjet?

Nelze očekávat, že by neutronová spektrometrie nějak výrazně zasáhla do objemu těžby diamantů. S trochou štěstí ale dokáže předem odhalit ty největší a nejcennější diamanty, které by jinak skončily semleté na prach. „Prstýnky pro novomanžele nezlevní, ale arabští šejchové si budou moci pořídit více ohromných briliantů,“ prohlásil Jurkov.

Neutronový vyhledávač má každopádně přímou souvislost s těžbou diamantů v Rusku, které je největším světovým producentem tohoto žádaného minerálu. Jaderní odborníci zařízení vyvinuli na objednávku těžařské firmy Alrosa, v níž drží podíly nejen ruský stát a autonomní Jakutská republika se svými municipalitami, ale také americké investiční fondy Oppenheimer a Lazard.

Alrosa, která v roce 2013 dosáhla obratu pěti miliard dolarů, chystá další expanzi. Nedávno ohlásila cíl zvýšit roční produkci na 40 milionů karátů a upevnit tak pozici Ruska, které těží stejně přírodních diamantů jako celá Afrika dohromady. Nejžádanější jsou právě ty jakutské.

Alrosa ovšem čelí stejným problémům jako konkurence v Africe nebo Austrálii – obří povrchové doly začínají být vytěžené, a navíc je jejich provoz finančně náročný a nefektivní.

Typickým příkladem může být povrchový důl Udačnyj, ležící v severní části Sibiře sedmnáct kilometrů za polárním kruhem. Od roku 1971, kdy tu předchůdce Alrosy začal s těžbou, se z něj podařilo získat diamanty v hodnotě 80 miliard dolarů. Jeho životnost ale letos skončí a těžba se tak přehoupne do bodu, kdy už nebude rentabilní.

Ledaže by se podařilo otevřít ve stejné lokalitě hlubinný důl. Ten se ovšem vyplatí provozovat jen tehdy, když budou mít těžaři větší jistotu, kde by se diamanty v kimberlitových vrstvách mohly nacházet. Unikátní neutronový detektor by tak mohl otevřít novou kapitolu v dějinách dobývání nejtvrdšího a nejdražšího minerálu na světě.

Zuzana Sommerová

zuzana.sommerova@essential-com.cz

Essential Communications

Reklama
Vydání #7,8
Kód článku: 150701
Datum: 24. 06. 2015
Rubrika: Servis / Zajímavosti
Autor:
Firmy
Související články
Integrovaný obvod o tloušťce jedné molekuly

Lidstvo již zvládlo přeměňovat světlo na elektřinu a vytvořit akumulátory, v nichž nedochází k chemickým reakcím. Problémem však je, že tyto přístroje mají velmi nízkou účinnost. Nejlepších parametrů by se dosáhlo při použití polovodičů o tloušťce jediné molekuly. A ty se nyní naučili vyrábět vědci z ruského institutu MISiS, který je partnerem ruské korporace pro atomovou energii Rosatom.

Diskutovaný Průmysl 4.0

Fenomén Průmysl 4.0, nastínění možných směrů vývoje a příprava společnosti na změny způsobené novými technologiemi – to jsou diskutovaná témata konferencí a seminářů současnosti. Podpora výzkumu a vývoje se musí soustřeďovat na technologicky významné oblasti vycházející z potřeb české průmyslové praxe. Odborníci zdůrazňují potřebu vzdělávání a zvyšování kvalifikace zaměstnanců.

Inovace. Co to vlastně je?

Vděčné sexy téma, o kterém rádi všichni mluví, ale nikdo pořádně neví, jak je skutečně realizovat. Celá řada hvězdiček, jimž se podařilo inovovat sebevětší pitominu a s ní nějak uspět na našem malém hladovém lokálním trhu se cítí být vyvoleni rozdávat moudra. Zasvěcený člověk se pak nestačí divit.

Související články
HANNOVER MESSE 2018 (pondělí 23. - pátek 27. dubna)

Bezplatné elektronické vstupenky pro čtenáře časopisu MM Průmyslové spektrum.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Made in Česko - Romantické tóny z Hradce Králové

V roce 1948 byla doslova ze dne na den znárodněna česká firma Petrof vyrábějící dokonalé, světově proslulé klavíry. Její majitel, dědeček dvou dam a pradědeček třetí, tedy těch, které v současné době firmu úspěšně vedou, musel tehdy okamžitě svoji továrnu opustit. O dlouhou řadu let později se, nejen díky revoluci, ale i díky nezměrnému úsilí jeho samého i jeho potomků, podařilo firmu, která figuruje na předním místě mezi českým „rodinným stříbrem“, vrátit do rukou rodiny Petrofů.

Umělé svaly, část 3: Dielektrické elastomery, 2. díl

Náš seriál pokročil do 21. století, ve kterém se téma umělých svalů stále častěji spojuje s technologií dielektrických elastomerů. Mobilní roboti, výrobní stroje, linky, dopravníky… všude zde se nabízí jejich využití. 2. díl je pokračováním a dokončením tématu dielektrických elastomerů

Na cestě ke zrození stroje: Závěrečné ohlasy

Série 10 článků konstruktéra Michala Roseckého během celého roku popisovala proces výroby obráběcího stroje. Krok po kroku se autor snažil čtenáře provázet tímto náročným procesem, na jehož závěru je po stránce vývoje a výroby rentabilní moderní výrobní zařízení s inovativními prvky, o které trh projeví zájem a po uvedení do provozu přinese zákazníkovi deklarovanou profitabilitu, technické parametry a návratnost investic.

Na cestě ke zrození stroje,
Část 1. Průzkum trhu

Série 10 článků, jejichž autorem je konstruktér Michal Rosecký, popisuje postup výroby obráběcího stroje. Krok po kroku nás provází tímto náročným procesem, v jehož závěru je po stránce vývoje a výroby rentabilní moderní výrobní zařízení s inovativními prvky, o které trh projeví zájem a po uvedení do provozu přinese zákazníkovi deklarovanou profitabilitu a návratnost investic.

MSV představí svět budoucnosti

Mezinárodní strojírenský veletrh vstupuje do svého již 61. ročníku. Během let se z něj stal nejrenomovanější oborový veletrh. Je tedy jasné, že řídit jej tak, aby renomé neztratil, není nic snadného a vyžaduje to člověka nejen schopného, ale i zkušeného. Současný ředitel, Ing. Michalis Busios, bezesporu splňuje obojí. Dokladem je skutečnost, že pro veletrh úspěšně pracuje již od roku 2008.

Pod dvou letech opět na EMO do Hannoveru

Od 16. do 21. září 2019 se uskuteční 22. ročník největšího světového veletrhu zpracování kovů EMO. Megaakce se koná opět v Německu, které je po Číně a USA třetím největším trhem obráběcích strojů na světě. Veletrhu se účastní téměř 2 100 vystavovatelů ze 47 zemí světa. Z České republiky se očekává účast 28 firem na ploše necelých 1 700 m2. Na minulý veletrh v roce 2017 přijelo do Hannoveru z České republiky přes 2 200 odborníků.

CIMT Peking, Část 2. Win Together

Podtitul veletrhu CIMT 2019 byl: 融合共赢 智造未来. Musíte uznat, že motto veletrhu je v této pro nás exotické podobě zahaleno značným tajemstvím. Dáte-li větu do automatického překladače, výsledná myšlenka zní: fúze a výhra. Jednoduchá slova, divný obsah - tento způsob nalezení významu věty opravdu není žádná výhra. Proto se o nápravu "ztráty v překladu" pokusíme v druhém vstupu z veletrhu, ve kterém se tentokrát podíváme i za technikou.

CIMT Peking, Část 1. Obecný pohled

V předvelikonočním týdnu se v Pekingu uskutečnil veletrh obráběcích strojů CIMT 2019. V asijském regionu se jedná o obdobu veletrhu EMO Hannover. A stejně jako EMO je velkou měrou národní výstava německé výrobní techniky, tak CIMT je převážně čínský. V tomto prvním vstupu se podíváme na letošní ročník trochu s odstupem, aniž bychom se zaměřili na konkrétní exponáty.

Formárenský veletrh se blíží

Již třetí ročník formárenského veletrhu Moulding Expo v druhé polovině května bude hostit výrobce forem a nástrojů a dodavatelé potřebných technologií ve Stuttgartu. Pořadatelé sezvali novinářskou obec do slovinské Lublaně, kde prozradili několik detailu o blížícím se veletrhu. Součástí tiskové konference byla také návštěva místních nástrojáren a výzkumného centra pro formárenství.

Evropskou veletržní sezónu 2019 opět zahájí Lipsko

Lipské průmyslové veletrhy Intec a Z otevřou brány výstaviště pro svůj další ročník již ve dnech 5. až 8. února 2019. Výhodný termín konání hned na začátku roku znamená pro vystavovatele a návštěvníky z České republiky ty nejlepší předpoklady pro navázání či prohloubení obchodních kontaktů na mezinárodní strojírenské a subdodavatelské scéně.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit