alex_leshy (alex_leshy) wrote,
alex_leshy
alex_leshy

Categories:

Ядерный топливный цикл: О современном нам уране

В качестве моего предисловия: Про урановые шахты знают все. Слово кек слышали многие. А вот как на самом деле уран становится ядерными дровами для котла АЭС, теми самыми ТВЭЛАми - представляют себе очень немногие. К сожалению, "школа" этому не учит. Она скорее формирует ощущение смеси страха и скуки каждый раз, когда разговор заходит "о чем-нибудь таком, ядерном". Хотя на самом деле, в любой российской розетке 18% электричества созданы на АЭС. К 2020 году доля атомной генерации вырастет до 23%. И дальше, такими темпами, до 30 - 35%. Но чтобы электричество появилось в розетке, умные люди сначала должны сделать ТВЭЛ. Этот рассказ про то, как он создается.



Ядерный топливный цикл: О современном нам уране


Перечитывая то, что я с изрядной долей наглости назвал «Ядерный топливный цикл», почувствовал, что явно чего-то не хватает. Мне кажется, что нужна вот небольшая заметка, чтобы сделать обзор-справку о том, как выглядит «трудовой путь» урана на день сегодняшний, когда о полном покорении закрытого ядерного топливного цикла есть четко прорисованные планы, а практика еще на 90% остается такой, какой она стала где-то в 70-80 годы века минувшего. Вот и попробую сделать такую статью – удобно будет возвращаться, если вдруг что-то подзабылось.

Все АЭС, как известно, работают на уране. Пусть он и самый тяжелый из «нерукотворных», но уран – все равно химический элемент и, как химическому элементу полагается, содержится он в земной коре в составе самых разных руд. Входит он в состав этих руд в виде самых разных оксидов и солей, вмещающие породы – тоже разные: карбонаты, силикаты, сульфиды. Выглядит это порой красиво и даже эффектно.


Урановая руда

Вот так уран светится в ультрафиолете


Уран в ультрафиолете

А это вот, например, уранинит с вкраплениями самородного золота


Уранинит с вкраплениями самородного золота

Минералов с содержанием урана известно более сотни, но практический интерес представляют только 12 из них. Руды подразделяются по категориям: от бедных (с содержанием урана менее 0,1%) до богатых (с содержанием урана более 1%). В Канаде есть руды с содержанием урана 14-18% – даже не знаю, как это называется. Сверхсупербогатые? А руды Бельгийского Конго, обеспечившие реализацию Манхэттенского проекта с их 60% – «рокфеллеровские», то ли?..

На заре атомного проекта были урановые руды неглубокого залегания – 150-300 метров, но сейчас практически все такие карьеры выработаны, и за рудой приходится уходить на глубины в километр, а то и больше. Вот и первые задачи: добыть с такой глубины и очистить от пустых пород.

Если имеем дело с крепкими горными породами, в которых хорошо заметны рудные жилы – будем строить шахты, рубить руду специальными машинами (радиация, знаете ли, эпоха ручной работы миновала) и вытаскивать ее наверх. В России это – Приаргунское месторождение Читинчкой области. Более дешевый, более «продвинутый» метод, экологически менее вредный – это так называемая «технология ПСВ» (поземное скважинное выщелаивание). Грубо: по центру сверлим дыру на нужную глубину, по бокам – еще несколько. В центральную скважину закачиваем серную кислоту, она выщелачивает уран из породы, а полученный раствор выкачивается на поверхность через боковые скважины. Вот, к примеру, как выглядят урановые рудники на месторождениях Хиагда (Бурятия) и Далур (Курганская область):

Полный текст статьи можно прочитать на сайте ГЕОЭНЕРГЕТИКА



Tags: Россия, атом, энергетика
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 5 comments