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

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.

Atraktivní projekty - Vojenská základna plná tajemství

V rámci pěstování vztahů s veřejností – public relations – se v Americe nejen soukromé firmy, ale i vládní organizace snaží vycházet zájemcům vstříc a pořádají různé dny otevřených dveří. Tak jsem měl možnost prohlédnout si například Pentagon, ale i vojenskou základnu v Novém Mexiku, kde se testovaly atomové bomby.

Ohlédnutí za MSV 2018

Jubilejní strojírenský veletrh v Brně se i letos nesl ve znamení inovací, technických i technologických novinek (často také světových premiér), ale hlavně v duchu oslav stého výročí založení Československé republiky, takže se také vzpomínalo na historické úspěchy v technice v expozici 100RIES. A není tedy divu, že partnerskou zemí bylo letos Slovensko. Na následujících řádcích přinášíme malé ohlédnutí za veletrhem, kde připomeneme některé exponáty, které v očích naší redakce za zmínku a vzpomínku stojí.

Související články
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.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
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.

Lipsko letos jenom digitálně

Tradiční dvojice veletrhů pro oblast strojírenství a subdodavatelského průmyslu Intec a Z v Lipsku se letos uskuteční v termínu 2.–3. března 2021 výhradně digitálně pod názvem „Intec/Z connect“. Společnost Leipziger Messe, pořadatel veletrhu, se takto rozhodla, neboť současný vývoj koronavirové pandemie a s tím spojená omezení neumožňují takto velkou akci smysluplně realizovat klasickou ani hybridní formou

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

Bezplatné elektronické vstupenky pro čtenáře časopisu MM Průmyslové spektrum.

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

Konstruktér, který předběhl dobu

V České republice žije velké množství zajímavých lidí. Během letošních dnů otevřených dveří v Kovosvitu MAS, se nám naskytla příležitost setkat se s jedním z nich - konstruktérskou legendou panem Ladislavem Borkovcem.

Čeští obráběči na čínském trhu

Spolupráce mezi českými a čínskými strojírenskými subjekty má kořeny ještě v hlubokém socialismu. Vzájemný obchod se v posledních letech vyvíjel dynamicky, byť v číselném vyjádření výrazně v neprospěch ČR. Po dvou letech růstu a rekordních výsledků došlo v roce 2012 opět k poklesu.

Čínská pětka na CIMT

V současné době existuje v Číně na 400 výrobců obráběcích a tvářecích strojů. Nejvýznačnější z nich jsou pak sdruženi do profesního svazu CMTBA - China Machine Tool and Tool Builders´Association. Dle této asociace byla v roce 2012 celková spotřeba obráběcích a tvářecích strojů na čínském trhu přes 38 mld. USD, z toho 27 mld. (18 mld. obráběcí a 9 mld. tvářecí stroje) si jí pokryli číňani sami svoji výrobou. Na 90 % jejich produkce zůstává doma, vyvážejí pouhých 10 %. Americká statistika Gardner pak uvádí výrobu hlavních 28 světových zemí za rok 2012 v hodnotě 93,2 mld. USD. kde čínské firmy s 30% produkcí představují jednoznačně první příčku. Na 45% celkové světové výroby strojů pak nachází své zákazníky právě na čínském trhu.

Oprava Karlova mostu: II. etapa

Jak již bylo uvedeno v článku v minulém vydání popisující I. etapu opravy, Karlův most je nejen historickou a kulturní památkou, ale také výjimečným technickým dílem, které slouží svému účelu 655 let. Je středem zájmu jak odborných institucí, tak i prostých občanů a je pochopitelné, že oprava vyvolala širokou, místy velmi kritickou diskuzi, vedoucí až ke sporům. Nebylo vždy snadné věnovat maximální úsilí opravě mostu a současně vyvracet šířené nepravdy.

Startovní výstřel pro kovozpracování a subdodavatele

Veletrhy Intec a Z 2021, které se budou konat v příštím roce od 2. do 5. března, opět promění Lipsko v centrum strojírenství a evropského subdodavatelského průmyslu. V nelehkých dobách nabídnou důležitou pomůcku pro orientaci v zásadních změnách, kterými průmysl prochází. Vystavovatelé z Česka mají na veletrzích Intec a Z ty nejlepší předpoklady navázat, či dále prohloubit obchodní vztahy s významnými společnostmi z Německa a celé Evropy. Ministerstvo průmyslu a obchodu plánuje společnou expozici českých firem v rámci programu na podporu exportu.

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