Industria del uranio. Precipitación de "torta amarilla" de recuperaciones comerciales Torta amarilla

Releyendo lo que llamé el "ciclo del combustible nuclear" con bastante insolencia, sentí que algo faltaba claramente. Me parece que necesito una pequeña nota para hacer una revisión-referencia de cómo se ve hoy el "camino laboral" del uranio, cuando hay planes claramente delineados para la conquista completa del ciclo cerrado del combustible nuclear, y la práctica sigue siendo para otro 90%, lo que se convirtió en algún lugar entre los años 70 y 80 del siglo pasado. Así que intentaré hacer un artículo así; será conveniente volver si de repente olvidé algo.

Se sabe que todas las plantas de energía nuclear funcionan con uranio. Aunque es el más pesado de los "milagrosos", el uranio sigue siendo un elemento químico y, como se supone que lo es, está contenido en la corteza terrestre como parte de una variedad de minerales. Se incluye en la composición de estos minerales en forma de una variedad de óxidos y sales, las rocas huésped también son diferentes: carbonatos, silicatos, sulfuros. A veces se ve hermosa e incluso espectacular.

Mineral de uranio, Foto: staticflickr.com

Así es como el uranio brilla en luz ultravioleta:

Uranio en ultravioleta, Foto: seasons-goda.rf

Y esto, por ejemplo, es uraninita intercalada con oro nativo.

Uraninita con inclusiones de oro nativo, Foto: dakotamatrix.com

Se conocen más de cien minerales que contienen uranio, pero solo 12 de ellos son de interés práctico. Los minerales se clasifican en categorías: desde pobres (con un contenido de uranio inferior al 0,1%) hasta ricos (con un contenido de uranio superior al 1%). En Canadá, hay minerales con un contenido de uranio del 14-18%; ni siquiera sé cómo se llaman. ¿Los superricos? ¿Y los minerales del Congo Belga, que aseguró la implementación del proyecto Manhattan con su 60% - "Rockefeller", o? ..

En la madrugada proyecto atómico había minerales de uranio poco profundos, de 150 a 300 metros, pero ahora se han trabajado casi todos los tajos abiertos, y el mineral tiene que llegar a profundidades de un kilómetro, o incluso más. Aquí están las primeras tareas: extraer de tal profundidad y limpiar de rocas estériles.

Si se trata de rocas duras, en las que las vetas de mineral son claramente visibles, construiremos minas, picaremos el mineral con máquinas especiales (radiación, ya sabes, la era salir adelante por sí mismo pasado) y tire hacia arriba. En Rusia, este es el campo Priargunskoye de la región de Chitinchka. Un método más barato, más "avanzado" y ecológicamente menos dañino es la denominada "tecnología PSV" (lixiviación de pozos subterráneos). Aproximadamente: en el centro perforamos un agujero a la profundidad requerida, en los lados, algunos más. El ácido sulfúrico se bombea al pozo central, lixivia el uranio de la roca y la solución resultante se bombea a la superficie a través de pozos laterales. Por ejemplo, así es como las minas de uranio miran los depósitos de Khiagda (Buriatia) y Dalur (región de Kurgan):

Minas de uranio en los depósitos de Khiagda (Buriatia) y Dalur (región de Kurgan), Foto: armz.ru

El trabajo de las personas termina en la etapa de perforación, el resto del trabajo se realiza mediante mecanismos y bombas. Mantener la presión necesaria es toda la preocupación. No hay "heridas" en la superficie, no hay vertederos de minerales y ácido sulfúrico a una profundidad de más de un kilómetro; no hay daños ni siquiera en las aguas subterráneas. Sin embargo, el método PSV es tan interesante que vale la pena volver a la conversación al respecto con muchos detalles.

Considere el caso de extraer mineral de uranio de las minas. Grandes trozos de roca: 1) clasificados según el grado de radiactividad; 2) aplastado a un estado fino; 3) se colocan en autoclaves, donde a alta temperatura y presión se lixivia uranio con soluciones de sulfúrico o Ácido nítrico o carbonato de sodio. Al mismo tiempo, el uranio pasa a estas maravillosas soluciones y la roca estéril en el sentido literal de la palabra se precipita. A esto le sigue la etapa 4: el uranio se precipita a partir de soluciones con porciones de nuevos reactivos químicos, lo que da como resultado compuestos de uranio y estos reactivos prácticamente puros. Pero, ¿qué son los reactivos para hacer en el reactor, se pregunta uno? Nada. En consecuencia, también son superfluos en esta fiesta de Mendeleev, por lo que es necesaria la etapa 5: refinar con el uso de bicarbonato de amonio. Un nombre de craqueo, ¡pero alguien está haciendo precisamente eso! ... Y ahora está la etapa número 6: los precipitados secos puros de sales de uranio obtenidos después del refinado se calcinan a temperaturas de 240 a 850 grados para obtener una torta amarilla ampliamente conocida en círculos estrechos. (es lo mismo: óxido nitroso de uranio, también conocido como U3O8). Aquí está, cariño.

Pastel amarillo, Foto: fresher.ru

Aunque el color, por supuesto, no siempre es tan alegre, en ocasiones es mucho más modesto.

Pastel amarillo, Foto: http://umma.ua/

Permítanme llamar su atención sobre el hecho de que las seis etapas descritas se llevan a cabo directamente cerca de las minas. Cualquier mina de uranio es un lugar donde se concentra la producción química.

La torta amarilla es conveniente porque es muy estable y tiene baja radiactividad, por lo que es adecuada para el transporte. Y lo están acercando a las centrifugadoras para realizar el último procedimiento químico: convertir óxido de uranio en fluoruro de uranio. Los científicos atómicos llaman a este proceso la conversión de uranio, y sin él, simplemente no hay forma. El fluoruro de uranio es conveniente porque cuando se calienta a 53 grados, no se derrite, sino que se convierte inmediatamente en gas, que se alimenta para enriquecimiento mediante centrifugadoras. El enriquecimiento es un aumento en la concentración de uranio-235 del valor natural del 0,7% al 4% requerido (en promedio, de hecho, del 2,6% al 4,8% para diferentes tipos reactores nucleares). Si alguien tiene tiempo para perderse aspecto externo de nuestros complejos de enriquecimiento (y ya se encuentran en cuatro lugares: UEKhK - Planta electroquímica de los Urales en Novouralsk, región de Sverdlovsk; Siberian Chemical Combine - Siberian Chemical Plant en Seversk Región de Tomsk; AEKhK - Planta electroquímica de Angarsk; ECP - Planta electroquímica en Zelenogorsk, Territorio de Krasnoyarsk), aquí tienes:

Procesamiento complejo, Foto: http://atomicexpert.com/

De las centrifugadoras, por supuesto, a la salida: el mismo gas, el mismo fluoruro de uranio, solo que ahora contiene más uranio-235. No se puede empujar gas al interior del reactor; en consecuencia, el fluoruro debe convertirse nuevamente en óxido de uranio (más precisamente, en dióxido, UO2), y esto ya es un polvo.

El polvo de dióxido de uranio por el método de la pulvimetalurgia se convierte en gránulos de combustible con un diámetro de aproximadamente 1 cm y un espesor de 1 a 1,5 cm. Las tabletas se colocan cuidadosamente en tubos de paredes delgadas hechos de circonio y aleación de niobio al 1% 3.5 metros de largo para reactores VVER modernos. Este tubo, lleno de 1,5 kg de gránulos de uranio, es el mismo elemento combustible: un elemento combustible. Aquí las tienes, hermosas:

Este trabajo se está llevando a cabo en Rusia en la Planta de Construcción de Máquinas en la ciudad de Elektrostal, Región de Moscú, y en la Planta de Concentrados Químicos de Novosibirsk. El circonio se funde en Glazov de la República de Udmurtia en la Planta Mecánica de Chepetsk. Las barras de combustible se combinan de manera constructiva en conjuntos combustibles: conjuntos combustibles. Se ven así:

FA - conjuntos de combustible, Foto: atomic-energy.ru

En la sección, como puede ver, hay un hexágono de panal, y este es un diseño soviético-ruso. Y aquí está TVS - "cuadrado" de diseño occidental:

TVS- "cuadrado", Foto: http://nuclear.ru/

Pasé parte de mi infancia en el colmenar de mi abuelo, así que soy muy parcial, me gustan más nuestros "panales".

Ahora, el uranio en forma de gránulos, que se coloca en barras de combustible, que se combinan en conjuntos combustibles, se puede colocar en el "horno", en el núcleo del reactor de la central nuclear. Durante los próximos 18 meses, a los que comúnmente se les llama la "empresa de combustible", el uranio "se quema", convirtiéndose gradualmente en combustible nuclear gastado. Aquí hay una imagen de cómo se ve el reactor antes del inicio de la campaña de combustible:

Reactor, Foto: http://publicatom.ru/

Me parece que esta historia del uranio con imágenes era necesaria desde el principio de la historia sobre el ciclo del combustible nuclear. Les pido que no me regañen por no haberlo hecho al principio: soy un blogger viejo solo por la edad, y los errores son algo común debido a mi juventud. ¡Sugiero que este artículo sea considerado "No. 0" en el ciclo de historias sobre combustible nuclear!

BABR.ru

El discurso del conocido especialista ruso en seguridad radiológica Vladimir Kuznetsov con los resultados de un examen de algunas áreas de la ciudad de Angarsk, contrariamente a las expectativas, no se volvió sensacional.

Recordemos que el 11 de febrero, en la sala de reuniones de la Asamblea Legislativa de la Región de Irkutsk, Vladimir Kuznetsov y su asistente Marina Khvostova presentaron los resultados de un estudio radiológico de los barrios suroeste y sureste de Angarsk, adyacentes a Angarsk. Planta de Electrólisis y Química (AECC). Los resultados de la investigación resultaron ser bastante tranquilizadores: en la mayoría de los casos, el nivel de radiación gamma no superó los 13-15 microroentgenos por hora, que es incluso un poco más bajo que el fondo natural.

Por supuesto, dado que el estudio se realizó con el dinero de Rosatom, se podría dudar de su objetividad- sin embargo, mucho antes de Kuznetsov, los ecologistas de Irkutsk examinaron minuciosamente todos los alrededores de la AECC y se aseguraron de que la planta no sea realmente "phonit". Lo cual, sin embargo, no es sorprendente: después de todo, el AEHK fue construido en Tiempos soviéticos cuando los requisitos de confidencialidad eran extremadamente altos. Entre estos requisitos se encontraba la ausencia de un mayor nivel de antecedentes.

Sin embargo, la tecnología de producción en AEKhK no implica ningún aumento de radiación. El concentrado de uranio natural (la llamada "torta amarilla") se reduce con amoniaco anhidro a óxido de uranio y luego se trata con ácido fluorhídrico para obtener tetrafluoruro de uranio. Luego, el tetrafluoruro de uranio en una corriente de hidrógeno ardiente se combina con flúor, lo que da como resultado hexafluoruro de uranio.

Este proceso se está llevando a cabo en la planta química AEKhK. El proceso en sí no es nuclear, sino químico, y no se producen procesos nucleares. Por supuesto, la planta de producción de hexafluoruro de uranio tiene un fondo de radiación aumentado, pero es bastante segura con una jornada laboral de cuatro horas. Y lo más importante, esta radiación no va más allá del taller.

El producto inicial resultante, hexafluoruro de uranio, tiene más del 99% uranio-238 con un nivel extremadamente bajo de radiactividad, menos del 1% uranio-235 y una décima de un por ciento uranio-234... Para el enriquecimiento, el hexafluoruro se envía a una planta de enriquecimiento, donde mediante centrifugación en cascada, el hexafluoruro gaseoso se lleva a un contenido de isótopo de uranio-235 en 5% .

Aquí es donde termina todo el proceso en AECC. El 5% de HFC se carga en contenedores y se envía a una planta de pila de combustible de una planta de energía nuclear. Y en el modo de funcionamiento normal del AEHK, no parece que se produzcan fugas de radiación.

Pero.

Primero, es necesario depositar en algún lugar la roca “residual” que queda después de la etapa de recuperación de la “torta amarilla”. El nivel de radiactividad de esta roca estéril es extremadamente bajo, pero en cualquier caso es más alto que el fondo natural. El volumen estimado de estos residuos es de cientos de toneladas por año. Los científicos nucleares no dicen dónde almacenan los restos de la "torta amarilla", y los ecologistas solo pueden contentarse con rumores.

En segundo lugar, en el curso de todas las metamorfosis del uranio, quedan en la planta grandes volúmenes de diversos líquidos, incluidos los muy activos químicamente. Cuando entran en contacto con el mineral de uranio, estos líquidos también se ionizan y se vuelven radiactivos. Dónde se eliminan estos líquidos es un secreto sellado.

En tercer lugar, y esto es lo más importante. En el curso de las actividades de producción, se debe eliminar una gran cantidad de equipos que han fallado. Y esto son decenas y cientos de toneladas de metal radiactivo. Lo que le sucede también es un secreto.

El problema es que en el territorio de la propia AEKhK, nadie permitirá que se realicen mediciones. La planta, por supuesto, realiza tales mediciones para sus propias necesidades, pero sus resultados son secretos.

Las mediciones realizadas por ambientalistas en el vertedero de cenizas de CHPP-10 muestran suficiente altos niveles de radiación gamma. Es cierto que la explicación de esto puede no estar relacionada con la industria del uranio: hay suficiente uranio en el carbón natural que, cuando se quema, se evapora parcialmente en el aire y permanece parcialmente en las cenizas. Es curioso, sin embargo, que en los búnkeres de carbón del mismo CHPP-10 la radiación gamma sea aún menor que en el vertedero de cenizas.

Por supuesto, altos niveles de radiación gamma y cerca de ambas centrales térmicas de Angarsk. Por supuesto, ellos, como el vertedero de cenizas, se retiran de la zona residencial. Pero el humo de las chimeneas se extiende muy lejos y, con él, aumenta el fondo radiactivo. Las mediciones de los ambientalistas tomadas a lo largo de la calle Dekabristov (que en realidad va de AEKhK a ANKhK y CHPP-9) demuestran claramente un aumento gradual en el fondo radiactivo a medida que nos acercamos a la zona industrial de ANHK.

Al mismo tiempo, no importa cuánto les gustaría recibir a algunos lectores información sensacional, el trasfondo de la radiación gamma en Angarsk, incluso en las áreas más problemáticas, no supera los 30 microroentgenos por hora. Por cierto, en Irkutsk, donde no hay producción de uranio (y pronto no habrá ninguna), el fondo es algo más alto.

Sin embargo, el tema del ECP de Angarsk sigue preocupando a los residentes de Irkutsk y Angarsk. El hecho es que la planta está ubicada sin éxito. Se encuentra entre Irkutsk y Angarsk, que en realidad se fusionan en una sola ciudad. Al sur del AEKhK, a poca distancia, corre el tramo de Moscú. Y en el territorio de la AECC, como se mencionó anteriormente, hay una producción química bastante peligrosa. Y, además, hay una enorme instalación de almacenamiento para el llamado "vertedero" (es decir, que representa una sustancia no utilizada en la producción) de hexafluoruro de uranio.

No hace falta decir que la planta química AEKhK no representa una amenaza seria en su funcionamiento normal. Pero. Vivimos en un mundo complejo. Y nadie sabe qué pasará mañana.

No quisiera en absoluto crear algún tipo de pánico o avivar los miedos. La probabilidad de una emergencia es realmente pequeña. Pero está ahí.

Para referencia

El MPC individual máximo de ácido fluorhídrico en el aire es de 0,02 miligramos por metro cúbico.

El límite máximo de concentración de flúor en el aire es de 4 miligramos por litro.

El límite máximo de concentración de vapores de hexafluoruro de uranio en el aire es de 0,015 miligramos por metro cúbico.

Con un pecado a la mitad, los funcionarios de la AIEA salieron de los obstáculos burocráticos y redactaron una resolución sobre el programa nuclear de Irán. La resolución blanda no difiere mucho de las versiones anteriores y ni siquiera habla de sanciones. Según todas las apariencias, Irán seguirá haciendo "torta amarilla", mientras que el mundo cerrará los ojos a esto.

El martes se convocó una sesión extraordinaria de la Junta de Gobernadores de la AIEA, dedicada a la situación actual en torno al programa nuclear de Irán, pero el ritmo de redacción de la resolución final difícilmente puede considerarse extraordinario.

Mientras los funcionarios del Organismo Internacional de Energía Atómica negociaban tensamente la formulación de párrafos específicos del proyecto de resolución, en Irán lograron, lentamente y en presencia de inspectores, quitar los precintos del equipo de Isfahan centro nuclear y reanudar completamente el trabajo.

El lunes, Irán reanudó parcialmente el trabajo en el centro nuclear de Isfahan en equipos donde no se instalaron los sellos de la AIEA. Se ha iniciado el suministro de concentrado de mineral de uranio, incluida la primera parte del proceso de conversión de uranio. Después de quitar los sellos de otros equipos, lo que sucedió el miércoles, el Centro Nuclear de Isfahan se está moviendo gradualmente hacia el uso completo de sus instalaciones.

La empresa inició la conversión de uranio: procesamiento de mineral de uranio en gas (hexafluoruro de uranio). En principio, el siguiente paso después de la producción de gas es la separación del componente de uranio requerido, y este, a su vez, es el último paso para crear un combustible de uranio terminado. Pero, según la parte iraní, la sustancia purificada obtenida después del procesamiento de minerales que contienen uranio, conocida como "torta amarilla", simplemente se almacenará en contenedores especiales. De hecho: después de todo, el centro nuclear de Isfahan no tiene centrifugadoras de gas para la producción de uranio.

El miércoles, curiosos inspectores del OIEA instalaron cámaras de video en la planta de Isfahan para monitorear el proceso de procesamiento de uranio.

Aparentemente, aunque los inspectores solo pueden ver televisión, nadie puede detener la producción. De hecho, esto se indica en el texto de la resolución, que no es muy diferente de las advertencias anteriores a Irán.

En el proyecto de resolución final, que se filtró a Reuters el jueves por la tarde, el OIEA expresa una "seria preocupación" por el inicio del reprocesamiento de uranio en la planta nuclear de Isfahan. La Junta de Gobernadores del OIEA en una resolución pide a Irán que detenga por completo el funcionamiento del centro nuclear nuevamente. El proyecto de resolución también instruye al jefe de la AIEA, Mohammad ElBaradei, que prepare un informe sobre el programa nuclear iraní antes del 3 de septiembre.

Aunque la palabra "sanciones" se menciona constantemente al margen de la sede del OIEA, no se han tomado decisiones punitivas contra Irán en esta sesión y no se tomarán.

El caso es que el agravamiento de la "crisis nuclear" iraní ya ha provocado una fuerte subida del precio del petróleo, que se ha acercado a los 65 dólares el barril. Incluso es difícil imaginar qué pasará con el mercado del petróleo en caso de una hipotética transferencia del expediente iraní al Consejo de Seguridad de la ONU, que se debatió al margen de la AIEA.

Teherán también comprende la inutilidad de tal desarrollo de eventos. Ayer, el portavoz iraní Sirus Naseri dejó en claro a los funcionarios de la AIEA que presentar el tema de su programa nuclear al Consejo de Seguridad de la ONU sería un "gran error de cálculo".

La UE y los EE. UU. Son conscientes de esto incluso sin Naseri. El secretario general de la ONU, Kofi Annan, pidió a los países de la Unión Europea que solo continúen el diálogo con Teherán, a pesar de la decisión de reanudar el trabajo sobre la conversión de uranio en la instalación nuclear de Isfahan. Así que ahora todas las partes involucradas en el conflicto buscarán una salida a la situación actual que preservará al menos la apariencia de un resultado exitoso, mientras que los especialistas iraníes, a la luz de las lentes de las cámaras de video del OIEA, continuarán su labor. camino hacia el enriquecimiento de uranio.

El contenido del artículo

INDUSTRIA DE URANIO. El uranio es la principal fuente de energía de la energía nuclear y genera aproximadamente el 20% de la electricidad mundial. La industria del uranio cubre todas las etapas de la producción de uranio, incluida la exploración, el desarrollo y el procesamiento del mineral. El procesamiento de uranio en combustible para reactores puede considerarse una rama natural de la industria del uranio.

Recursos.

Los recursos mundiales de uranio explorados de manera bastante confiable, que podrían extraerse del mineral a un costo de no más de $ 100 por kilogramo, se estiman en aproximadamente 3.300 millones de kg de U 3 O 8. Aproximadamente el 20% de esto (aproximadamente 700 millones de kg de U 3 O 8, cm... cifra) recae en Australia, seguida de Estados Unidos (aproximadamente 0,450 millones de kg de U 3 O 8). Sudáfrica y Canadá tienen importantes recursos para la producción de uranio.

Producción de uranio.

Las principales etapas de la producción de uranio son la extracción de mineral mediante extracción subterránea o a cielo abierto, el beneficio (clasificación) del mineral y la extracción de uranio a partir del mineral mediante lixiviación. En la mina, el mineral de uranio se extrae de la masa rocosa mediante un método de perforación y voladura, el mineral triturado se clasifica y tritura y luego se transfiere a una solución de un ácido fuerte (sulfúrico) o a una solución alcalina (carbonato de sodio, que es el más preferido en el caso de minerales de carbonato). La solución que contiene uranio se separa de las partículas no disueltas, se concentra y purifica por sorción en resinas de intercambio iónico o extracción con disolventes orgánicos. Luego, el concentrado, generalmente en forma de óxido de U 3 O 8, llamado torta amarilla, se precipita de la solución, se seca y se coloca en recipientes de acero con una capacidad de aprox. 1000 l.

Cada vez más, la lixiviación in situ se utiliza para recuperar uranio de minerales sedimentarios porosos. Una solución alcalina o ácida se impulsa continuamente a través de los pozos perforados en el cuerpo mineral. Esta solución con uranio transferido se concentra y purifica, y luego se obtiene una torta amarilla por precipitación.

Conversión de uranio en combustible nuclear.

El concentrado de uranio natural (torta amarilla) es un precursor del ciclo del combustible nuclear. Para convertir el uranio natural en combustible que cumpla con los requisitos de un reactor nuclear, se requieren tres etapas más: conversión a UF 6, enriquecimiento de uranio y producción de elementos combustibles (elementos combustibles).

Conversión a UF6.

Para convertir el óxido de uranio U 3 O 8 en hexafluoruro de uranio UF 6, la torta amarilla se reduce normalmente con amoniaco anhidro a UO 2, a partir del cual se obtiene entonces UF 4 utilizando ácido fluorhídrico. En la última etapa, actuando sobre el UF 4 con flúor puro, se obtiene el UF 6, un producto sólido que se sublima a temperatura ambiente y presión normal, y se funde a presión elevada. Los cinco mayores productores de uranio (Canadá, Rusia, Níger, Kazajstán y Uzbekistán) juntos pueden producir 65.000 toneladas de UF 6 al año.

Enriquecimiento de uranio.

En la siguiente etapa del ciclo del combustible nuclear, se incrementa el contenido de U-235 en UF 6. El uranio natural consta de tres isótopos: U-238 (99,28%), U-235 (0,71%) y U-234 (0,01%). Para la reacción de fisión en un reactor nuclear, se requiere un mayor contenido del isótopo U-235. El enriquecimiento de uranio se lleva a cabo mediante dos métodos principales de separación de isótopos: el método de difusión de gas y el método de centrifugación de gas. (La energía gastada en el enriquecimiento de uranio se mide en unidades de trabajo de separación, SWU).

En el método de difusión gaseosa, el hexafluoruro de uranio sólido UF 6 se convierte bajando la presión a un estado gaseoso y luego se bombea a través de tubos porosos hechos de una aleación especial, a través de cuyas paredes puede difundirse el gas. Dado que los átomos de U-235 tienen menos masa que los átomos de U-238, se difunden más fácil y rápidamente. En el proceso de difusión, el gas se enriquece en el isótopo U-235 y el gas que pasa a través de los tubos se agota. El gas enriquecido pasa nuevamente a través de los tubos y el proceso continúa hasta que el contenido del isótopo U-235 en el sangrado alcanza el nivel (3-5%) requerido para el funcionamiento de un reactor nuclear. (El uranio apto para armas requiere un enriquecimiento a más del 90% de U-235). Solo el 0,2-0,3% del isótopo U-235 permanece en los desechos de enriquecimiento. El método de difusión gaseosa se caracteriza por un alto consumo de energía. Las plantas basadas en este método solo están disponibles en EE. UU., Francia y la República Popular China.

En Rusia, Gran Bretaña, Alemania, los Países Bajos y Japón se utiliza el método de centrifugación, en el que el gas UF 6 se coloca en una rotación muy rápida. Debido a la diferencia en la masa de los átomos y, por lo tanto, en fuerzas centrífugas actuando sobre los átomos, el gas cerca del eje de rotación del flujo se enriquece en el isótopo ligero U-235. El gas rico se recolecta y extrae.

Fabricación de barras de combustible.

El UF 6 enriquecido llega a la planta en contenedores de acero de 2,5 toneladas. El UO 2 F 2 se obtiene mediante hidrólisis, que luego se trata con hidróxido de amonio. El diuranato de amonio precipitado se filtra y se cuece para obtener dióxido de uranio UO 2, que se prensa y sinteriza en pequeñas tabletas de cerámica. Las tabletas se colocan en un tubo de aleación de circonio (zircaloy) y se obtienen barras de combustible, las llamadas. elementos combustibles (barras de combustible), que combinan aproximadamente 200 piezas en conjuntos combustibles completos, listos para su uso en centrales nucleares.

El combustible nuclear gastado es altamente radiactivo y requiere precauciones especiales durante el almacenamiento y la eliminación. En principio, se puede reprocesar separando los productos de fisión de los residuos de uranio y plutonio, que pueden volver a servir como combustible nuclear. Pero tal procesamiento es caro y el correspondiente empresas comerciales disponible solo en algunos países, como Francia y el Reino Unido.

Volumen de producción.

A mediados de la década de 1980, cuando se desvanecieron las esperanzas de un rápido crecimiento de la energía nuclear, la producción de uranio se desplomó. Se suspendió la construcción de muchos reactores nuevos y las existencias de combustible de uranio comenzaron a acumularse en las empresas operativas. Con el colapso de la Unión Soviética, el suministro de uranio en Occidente aumentó aún más.

La industria del uranio en Kazajstán es, quizás, superada solo por la producción de petróleo en términos de ingresos para el presupuesto del país. Más de 25 mil personas trabajan en esta industria, sin embargo, debido al régimen de las instalaciones, los huéspedes en las minas de uranio son extremadamente raros.

Hoy veremos cómo funciona la empresa minera "Ortalyk", ubicada en el distrito de Suzak de la región del sur de Kazajstán.

El turno de trabajo de los empleados de LLP "Mining Enterprise" Ortalyk "comienza con un examen médico obligatorio

A los trabajadores de la empresa minera de uranio se les mide la presión, la temperatura y también se les revisa el alcoholímetro. Aunque, según el médico, el alcohol está estrictamente prohibido en las instalaciones, y no hubo un solo caso en que la última prueba haya "fallado".

Después del reconocimiento médico - desayuno en la cantina de la mina.

La especificidad de la producción crea requisitos de seguridad adicionales: ropa de trabajo Los empleados se colocan en un vestuario separado, se prohíbe el acceso al campamento rotativo y al área limpia de la mina.

El capataz de turno emite un equipo: una tarea que determina el contenido, el lugar de trabajo, el momento de su inicio y finalización, las condiciones para una ejecución segura, las medidas de seguridad necesarias

Una de las medidas de seguridad es el uso de respiradores en los talleres. Esto se debe al hecho de que en la producción de uranio se utilizan reactivos como el ácido sulfúrico y el nitrato de amonio.

La extracción de uranio está completamente automatizada. En la sala del operador, puede rastrear todos los procesos que ocurren en la instalación

La producción de uranio en Ortalyk, como en todas las demás empresas de Kazajstán, se realiza mediante lixiviación in situ. Se eligió este método porque es el más ecológico. El fondo de radiación en los campos no difiere del fondo de radiación en las grandes ciudades.

El principio del método de lixiviación subterránea es el siguiente: una solución al 2% de ácido sulfúrico se bombea bajo tierra en las capas que contienen uranio, que, al interactuar con las rocas, disuelve el uranio, luego esta solución enriquecida con uranio se bombea a la superficie. . Hay un panel de control de la bomba encima de cada pozo.

En esta sala, en el territorio del relleno sanitario con pozos, hay una unidad de distribución de solución.

Los empleados reciben anteojos y sombreros que los salvan del increíble calor.

Se bombea una solución de ácido sulfúrico a los pozos a través de estas tuberías. Los pozos de bombeo que bombean uranio del suelo tienen el mismo aspecto.

Luego, la solución con uranio se envía a través de tuberías al taller para procesar soluciones productivas (ciclo de sorción-regeneración).

Con este método de minería, Ortalyk utiliza alrededor de 15 toneladas de ácido sulfúrico por hora.

En la producción de uranio, todos los procesos están automatizados, pero también es posible el control manual.

Esta tienda recibe solución de uranio - desorbato de uranio comercial

La solución interactúa con el carbonato de amonio para obtener un concentrado de uranio natural: "torta amarilla".

Comprobación de las lecturas del filtro de prensa

Torta amarilla o concentrado de uranio natural es el producto final de la empresa, que se envasa en contenedores especiales. En realidad, el uranio en este compuesto es alrededor del 45-50%. Está previsto extraer 2.000 toneladas de uranio este año. El depósito en sí está diseñado para 25 años de funcionamiento.

Las bombas sumergibles prácticamente no necesitan reparación, generan unas 30 mil horas de funcionamiento. Sin embargo, es necesario revisar constantemente y, si es necesario, cambiar los impulsores.

Paralelamente a la extracción directa de uranio, el laboratorio está realizando investigaciones que permiten el desarrollo más eficiente del depósito.

Según las normas aceptadas, no deben quedar más de 3 miligramos de uranio por litro en la solución devuelta al subsuelo después del reprocesamiento, sin embargo, según los resultados de las muestras, las pérdidas no superaron los 1,2 miligramos.

Una vez finalizado el turno de trabajo, la dosis de radiación de los empleados se controla por todos los medios.

Cuando fuimos a la empresa, esperábamos que el campo de rotación de los trabajadores del uranio se vería como en los viejos tiempos: vagones en los que los trabajadores se apiñan. Sin embargo, el campo de rotación en Ortalyk se ve completamente diferente: es un complejo moderno de edificios, que tiene todo lo que una persona necesita para descansar después del trabajo.

Después de la cena, muchos de los trabajadores pasan tiempo jugando al tenis de mesa.

El campamento de turno también tiene su propio campo de mini-fútbol.