Uraanitööstus. "Kollase koogi" sade kaubandustoodetest Kollane kook

Lugedes paraja jultumusega uuesti seda, mida ma nimetasin "tuumakütusetsükliks", tundsin, et midagi on selgelt puudu. Mulle tundub, et vajan väikest märkust, et teha ülevaadet-viitet selle kohta, milline näeb välja uraani "töötee" tänapäeval, mil on selgelt välja toodud plaanid suletud tuumakütusetsükli täielikuks vallutamiseks ja praktika jääb püsima. 90% meeldib see.mis sellest sai kuskil eelmise sajandi 70-80. Nii et proovin teha sellise artikli - kui ma äkki midagi unustasin, on mugav tagasi tulla.

Teadaolevalt töötavad kõik tuumaelektrijaamad uraanil. Kuigi uraan on "imelistest" kõige raskem, on see siiski keemiline element ja, nagu keemiline element eeldatakse, sisaldub see maakoores mitmesuguste maakide osana. See sisaldub nende maakide koostises mitmesuguste oksiidide ja soolade kujul, ka põhikivimid on erinevad: karbonaadid, silikaadid, sulfiidid. Mõnikord tundub see ilus ja isegi tähelepanuväärne.

Uraanimaak, Foto: staticflickr.com

Nii helendab uraan ultraviolettvalguses:

Uraan ultraviolettkiirguses, Foto: seasons-goda.rf

Ja see on näiteks uraniniit, mis on segatud loodusliku kullaga.

Uraniniit loodusliku kulla lisanditega, Foto: dakotamatrix.com

Uraani sisaldavaid mineraale on teada üle saja, kuid praktilist huvi pakuvad neist vaid 12. Maagid liigitatakse kategooriatesse: kehvadest (uraanisisaldusega alla 0,1%) kuni rikasteni (uraanisisaldusega üle 1%). Kanadas on maake, mille uraanisisaldus on 14-18% – ma isegi ei tea, kuidas seda nimetatakse. Super-superrikkad? Ja Belgia Kongo maagid, mis tagasid Manhattani projekti elluviimise oma 60% -ga - "Rockefeller" või? ..

Koidikul aatomi projekt seal oli madalaid uraanimaake - 150-300 meetrit, kuid nüüd on peaaegu kõik sellised lahtised kaevandused välja töötatud ja maak peab minema kilomeetri sügavusele või isegi rohkem. Siin on esimesed ülesanded: kaevandada sellisest sügavusest ja puhastada jääkkividest.

Kui tegemist on kõvade kivimitega, milles on selgelt näha maagisooned, siis ehitame kaevandusi, hakkime maaki spetsiaalsete masinatega (kiirgus, teate küll, ajastu ise tehtud möödas) ja tõmmake see üles. Venemaal on see Chitinchka piirkonna Priargunskoje väli. Odavam, "täiustatud" meetod, ökoloogiliselt vähem kahjulik on nn "PSV-tehnoloogia" (maa-alune puuraugu leostumine). Ligikaudu: keskel puurime vajaliku sügavusega augu, külgedel - veel paar. Väävelhape pumbatakse keskkaevu, see leotab kivist uraani ja saadud lahus pumbatakse külgmiste aukude kaudu pinnale. Näiteks siin on see, kuidas uraanikaevandused vaatavad Khiagda (Burjaatia) ja Daluri (Kurgani piirkond) maardlaid:

Uraanikaevandused Khiagda (Burjaatia) ja Daluri (Kurgani piirkond) maardlates, Foto: armz.ru

Inimeste töö lõppeb puurimise etapis, kõik muud tööd teevad mehhanismid ja pumpad. Vajaliku surve säilitamine on kogu murekoht. Ei mingeid pinnapealseid "haavu", ei mingeid maagipuistanguid ja väävelhapet rohkem kui kilomeetri sügavusel – pole kahju isegi põhjaveele. PSV-meetod on aga nii huvitav, et selle teemalise vestluse juurde tasub naasta koos paljude detailidega.

Mõelge kaevandustest uraanimaagi kaevandamise juhtumile. Suured kivitükid: 1) sorteeritud radioaktiivsuse astme järgi; 2) peeneks purustatud; 3) paigutatakse autoklaavidesse, kus kõrgel temperatuuril ja rõhul uraan leostatakse väävel- või lämmastikhape või naatriumkarbonaat. Samal ajal läheb nendesse imelistesse lahustesse uraan ja aheraine selle sõna otseses mõttes sadestub. Sellele järgneb 4. etapp: uraan sadestatakse lahustest koos osade uute keemiliste reaktiividega, mille tulemusena saadakse praktiliselt puhtad uraani ja nende reaktiivide ühendid. Aga mida reaktiive reaktoris teha, küsitakse? Mitte midagi. Järelikult on need ka sellel Mendelejevi puhkusel üleliigsed, seetõttu on vajalik 5. etapp: rafineerimine ammooniumvesinikkarbonaadi kasutamisega. Põnev nimi, kuid keegi teeb just seda! .. Ja nüüd on etapp number 6 - pärast rafineerimist saadud kuivad puhtad uraanisoolade sademed kaltsineeritakse temperatuuril 240–850 kraadi, et saada kitsastes ringkondades laialt tuntud kollane kook (see on sama – uraani dilämmastikoksiid ehk U3O8). Siin ta on, kallis.

Kollane kook, Foto: fresher.ru

Kuigi värv ei ole muidugi alati nii rõõmsameelne, on see mõnikord palju tagasihoidlikum.

Kollane kook, Foto: http://umma.ua/

Lubage mul juhtida teie tähelepanu asjaolule, et kõik kuus kirjeldatud etappi viiakse läbi otse kaevanduste läheduses. Iga uraanikaevandus on koht, kuhu koondub keemiline tootmine.

Kollane kook on mugav, kuna see on väga stabiilne, madala radioaktiivsusega - seetõttu sobib see transportimiseks. Ja nad viivad ta tsentrifuugidele lähemale, et viia läbi viimane keemiline protseduur – muuta uraanoksiid uraanfluoriidiks. Aatomiteadlased nimetavad seda protsessi uraani muundamiseks ja ilma selleta pole lihtsalt mingit võimalust. Uraanfluoriid on mugav, kuna kuumutamisel 53 kraadini ei sula, vaid muutub kohe gaasiks, mis juhitakse tsentrifuugide abil rikastamiseks. Rikastamine on uraan-235 kontsentratsiooni suurendamine looduslikult väärtuselt 0,7% nõutava 4%ni (eri tüüpide puhul tegelikult keskmiselt 2,6%-lt 4,8%-le tuumareaktorid). Kui kellelgi on aega puudust tunda väline väljanägemine meie rikastuskompleksidest (ja need on juba neljas kohas: UEKhK - Uurali elektrokeemiatehas Novouralskis, Sverdlovski oblastis; Siberi keemiakombinaat - Siberi keemiatehas Severskis Tomski piirkond; AEKhK - Angarski elektrokeemiatehas; ECP - elektrokeemiatehas Zelenogorskis, Krasnojarski territooriumil), siis siin lähete:

Töötlemiskompleks, Foto: http://atomicexpert.com/

Tsentrifuugidest muidugi väljapääsu juures - sama gaas, sama uraanfluoriid, ainult et nüüd sisaldab see rohkem uraan-235. Gaasi reaktorisse suruda ei saa - vastavalt sellele tuleb fluoriid uuesti uraanoksiidiks (täpsemalt dioksiidiks, UO2-ks) muuta ja see on juba pulber.

Uraandioksiidi pulber muudetakse pulbermetallurgia meetodil kütusegraanuliteks, mille läbimõõt on umbes 1 cm ja paksus 1–1,5 cm. Tabletid asetatakse ettevaatlikult õhukeseseinalistesse tsirkooniumi ja 1% nioobiumisulamist 3,5 valmistatud torudesse. meetrit pikad tänapäevaste VVER reaktorite jaoks. See 1,5 kg uraanigraanulitega täidetud toru on sama kütuseelement: kütuseelement. Siin nad on, ilusad:

See töö toimub Venemaal Moskva oblastis Elektrostali linna masinaehitustehases ja Novosibirski keemiakontsentraaditehases. Tsirkooniumi valatakse Udmurdi Vabariigis Glazovis Tšepetski mehaanilises tehases. Kütusevardad on konstruktiivselt ühendatud kütusesõlmedeks - kütusesõlmedeks. Need näevad välja sellised:

FA - kütusesõlmed, Foto: atomic-energy.ru

Sektsioonis, nagu näete, on kärgstruktuuriga kuusnurk ja see on Nõukogude-Vene disain. Ja siin on TVS - lääne disaini "ruut":

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

Osa lapsepõlvest veetsin vanaisa mesilas, seega olen väga kallutatud – mulle meeldivad meie “kärjed” rohkem.

Nüüd saab uraani graanulite kujul, mis asetatakse kütusevarrastesse, mis on kombineeritud kütusesõlmedeks, panna "ahju" - tuumajaama reaktori südamikusse. Järgmise 18 kuu jooksul, mida tavaliselt nimetatakse "kütuseettevõtteks", uraan "põleb", muutudes järk-järgult kasutatud tuumakütuseks. Siin on pilt sellest, milline näeb reaktor välja enne kütusekampaania algust:

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

Mulle tundub, et sellist piltidega uraanilugu oli vaja juba tuumkütusetsükli loo algusest peale. Ma palun, et te ei sõima mind, et ma seda esialgu ei teinud - olen ainult vanuse järgi vana blogija ja eksimused on minu nooruse tõttu tavaline asi. Soovitan seda artiklit lugeda "nr 0" tuumakütuse lugude tsüklis!

BABR.ru

Tuntud Venemaa kiirgusohutuse spetsialisti Vladimir Kuznetsovi kõne Angarski linna mõne piirkonna uurimise tulemustega vastupidiselt ootustele sensatsiooniliseks ei kujunenud.

Tuletame meelde, et 11. veebruaril esitlesid Vladimir Kuznetsov ja tema assistent Marina Khvostova Irkutski oblasti seadusandliku assamblee koosolekuruumis Angarski edela- ja kagukvartalite radioloogilise uuringu tulemusi Angarskiga külgneva. Elektrolüüsi- ja keemiatehas (AECC). Uurimistulemused osutusid üsna rahustavateks - enamasti ei ületanud gammakiirguse tase 13-15 mikrorentgeeni tunnis, mis on isegi veidi madalam looduslikust foonist.

Seda arvestades muidugi uuring tehti Rosatomi rahaga, selle objektiivsuses võiks kahelda- aga ammu enne Kuznetsovit uurisid Irkutski ökoloogid põhjalikult kogu AECC ümbrust ja veendusid, et taim pole päris "foniit". Mis aga pole üllatav: ju ehitati AEHK sisse tagasi nõukogude aeg kui salastatuse nõuded olid ülikõrged. Nende nõuete hulgas oli kõrgendatud tausta puudumine.

Kuid AEKhK tootmistehnoloogia ei tähenda suurenenud kiirgust. Looduslik uraani kontsentraat (nn "kollane kook") redutseeritakse veevaba ammoniaagiga uraanoksiidiks, seejärel töödeldakse seda vesinikfluoriidhappega, et saada uraantetrafluoriid. Seejärel ühendatakse põleva vesiniku voolus olev uraantetrafluoriid fluoriga, mille tulemuseks on uraanheksafluoriid.

See protsess toimub AEKhK keemiatehases. Protsess ise ei ole tuuma, vaid keemiline ja tuumaprotsesse ei toimu. Muidugi on uraanheksafluoriidi tootmistehases kõrgendatud kiirgusfoon, kuid see on neljatunnise tööpäevaga üsna ohutu. Ja mis kõige tähtsam, see kiirgus ei ulatu töökojast kaugemale.

Saadud algsaaduses - uraanheksafluoriidis - on rohkem kui 99%. uraan-238äärmiselt madala radioaktiivsusega, alla 1% uraan-235 ja kümnendik protsenti uraan-234... Rikastamiseks saadetakse heksafluoriid rikastustehasesse, kus kaskaadtsentrifuugimise teel viiakse gaasiline heksafluoriid uraan-235 isotoobi sisalduseni. 5% .

Siin lõpeb kogu AECC protsess. 5% HFC laaditakse konteineritesse ja saadetakse tuumaelektrijaama kütuseelemendijaama. Ja AEHK normaalses töörežiimis ei tohiks kiirguslekkeid ilmselt tekkida.

Aga.

Esiteks on vaja kuhugi panna "kollase koogi" taastumise etapi järel jäänud "jääkkivi". Selle aheraine radioaktiivsuse tase on äärmiselt madal – kuid igal juhul on see kõrgem kui looduslik foon. Nende jäätmete hinnanguline kogus on sadu tonne aastas. Tuumateadlased ei ütle, kus nad "kollase koogi" jäänuseid säilitavad – ja ökoloogid võivad rahulduda vaid kuulujuttudega.

Teiseks jääb kõigi uraani metamorfooside käigus tehasesse suures koguses erinevaid vedelikke, sealhulgas keemiliselt väga aktiivseid. Uraanimaagiga kokku puutudes ioniseeruvad ka need vedelikud ja muutuvad radioaktiivseks. Kus need vedelikud kõrvaldatakse, on suletud saladus.

Kolmandaks – ja see on kõige tähtsam. Tootmistegevuse käigus tuleb utiliseerida tohutul hulgal rikki läinud seadmeid. Ja see on kümneid ja sadu tonne radioaktiivset metalli. See, mis temast saab, on samuti saladus.

Probleem on selles, et AEKhK enda territooriumil ei luba keegi mõõtmisi teha. Tehas teeb selliseid mõõtmisi muidugi enda vajadusteks, kuid nende tulemused on salajased.

Keskkonnakaitsjate poolt CHPP-10 tuhapuistangu juures tehtud mõõtmised näitavad piisavalt kõrge gammakiirguse tase. Tõsi, seletus sellele ei pruugi olla seotud uraanitööstusega - looduslikus kivisöes on piisavalt uraani, mis põlemisel lendub osaliselt õhku, osaliselt jääb tuha sisse. Kurioosne on aga see, et sama CHPP-10 söepunkrites on gammakiirgus endiselt madalam kui tuhapuistangus.

Muidugi kõrge gammakiirguse tase ja mõlema Angarski soojuselektrijaama lähedal. Loomulikult eemaldatakse need, nagu ka tuhapuistang, elamurajoonist. Kuid korstnate suits levib väga kaugele ja koos sellega suurenenud radioaktiivne foon. Dekabristovi tänaval (mis tegelikult kulgeb AEKhK-st ANHK-i ja CHPP-9-ni) tehtud keskkonnakaitsjate mõõtmised näitavad selgelt radioaktiivse fooni järkjärgulist suurenemist, kui läheneme ANHK tööstustsoonile.

Samas, ükskõik kui väga mõni lugeja sensatsioonilist infot saada tahaks, ei ületa gammakiirguse foon Angarskis isegi kõige probleemsemates piirkondades 30 mikroröntgeeni tunnis. Muide, Irkutskis, kus uraani tootmine puudub (ja varsti ei tulegi), on foon mõnevõrra kõrgem.

Angarski EKP teema aga painab jätkuvalt Irkutski ja Angarski elanikke. Fakt on see, et tehas on väga ebaõnnestunud. See asub Irkutski ja Angarski vahel, mis tegelikult ühinevad üheks linnaks. AEKhK-st lõuna pool, lühikese vahemaa tagant, kulgeb Moskva trakt. Ja AECC territooriumil, nagu eespool mainitud, on üsna ohtlik kemikaalide tootmine. Lisaks on seal tohutu ladu uraanheksafluoriidi nn prügimäele (see tähendab, et see kujutab endast tootmises kasutamata ainet).

On ütlematagi selge, et AEKhK keemiatehas tavatöös tõsist ohtu ei kujuta. Aga. Me elame keerulises maailmas. Ja keegi ei tea, mis homme juhtub.

Ma ei tahaks üldse mingit paanikat tekitada ega hirme üles kütta. Iga hädaolukorra tõenäosus on tõesti väike. Aga see on olemas.

Viitamiseks

Vesinikfluoriidhappe maksimaalne üksik MPC õhus on 0,02 milligrammi kuupmeetri kohta.

Fluori maksimaalne kontsentratsioonipiir õhus on 4 milligrammi liitri kohta.

Uraanheksafluoriidi aurude maksimaalne kontsentratsioonipiir õhus on 0,015 milligrammi kuupmeetri kohta.

Kuna patt oli pooleks, kargasid IAEA ametnikud bürokraatiatest takistustest välja ja koostasid resolutsiooni Iraani tuumaprogrammi kohta. Pehme resolutsioon ei erine palju varasematest versioonidest ja see ei räägi isegi sanktsioonidest. Näib, et Iraan jätkab "kollase koogi" valmistamist, samal ajal kui maailm sulgeb selle ees silmad.

IAEA juhatajate nõukogu erakorraline istung, mis oli pühendatud Iraani tuumaprogrammi hetkeolukorrale, kutsuti teisipäeval tagasi, kuid lõpliku resolutsiooni kirjutamise tempot vaevalt võib erakorraliseks nimetada.

Samal ajal kui Rahvusvahelise Aatomienergiaagentuuri ametnikud pidasid pingelisi läbirääkimisi resolutsiooni eelnõu konkreetsete lõigete sõnastamiseks, õnnestus neil Iraanis aeglaselt ja inspektorite juuresolekul eemaldada Isfahani seadmetelt plommid. tuumakeskus ja jätkake täielikult tööd.

Iraan taastas esmaspäeval osaliselt tööd Isfahani tuumakeskuses seadmete kallal, kuhu IAEA pitsereid ei paigaldatud. Algas uraanimaagi kontsentraadi tarnimine, sealhulgas uraani muundamise protsessi esimene osa. Pärast kolmapäeval toimunud muudelt seadmetelt plommide eemaldamist liigub Isfahani tuumakeskus järk-järgult oma rajatiste täielikule kasutamisele.

Ettevõte alustas uraani muundamisega – uraanimaagi töötlemist gaasiks (uraanheksafluoriid). Põhimõtteliselt on gaasitootmise järel järgmine samm vajaliku uraanikomponendi eraldamine ja see omakorda on viimane samm valmis uraanikütuse loomiseks. Kuid Iraani poole sõnul hoitakse pärast uraani sisaldavate maakide töötlemist saadud puhastatud ainet, tuntud kui "kollane kook", lihtsalt spetsiaalsetes konteinerites. Tõepoolest: Isfahani tuumakeskuses pole ju uraani tootmiseks gaasitsentrifuuge.

Kolmapäeval paigaldasid uudishimulikud IAEA inspektorid Isfahani tehasesse uraani töötlemise protsessi jälgimiseks videokaamerad.

Ilmselt, kuigi inspektorid saavad ainult televiisorit vaadata, ei saa keegi tootmist peatada. Tegelikult viitab sellele resolutsiooni tekst, mis ei erine palju varasematest hoiatustest Iraanile.

Neljapäeva pärastlõunal Reutersile lekkinud lõplikus resolutsiooni eelnõus väljendab IAEA "tõsist muret" uraani ümbertöötlemise alustamise pärast Isfahani tuumajaamas. IAEA juhatajate nõukogu kutsub oma resolutsioonis Iraani tuumakeskuse tegevust taas täielikult lõpetama. Samuti tehakse otsuse eelnõus IAEA juhile Mohammad ElBaradeile ülesandeks koostada 3. septembriks aruanne Iraani tuumaprogrammi kohta.

Kuigi IAEA peakorteri kuluaarides mainitakse pidevalt sõna "sanktsioonid", ei ole sellel istungil Iraani suhtes karistusotsuseid vastu võetud ega ka tule.

Fakt on see, et Iraani "tuumakriisi" süvenemine on juba toonud kaasa nafta hinna järsu tõusu, mis on lähenenud 65 dollarile barrel. Raske on isegi ette kujutada, mis juhtub naftaturuga juhul, kui IAEA kuluaarides arutati Iraani toimiku hüpoteetilisel üleandmisel ÜRO Julgeolekunõukogule.

Teheran mõistab ka sündmuste sellise arengu mõttetust. Iraani pressiesindaja Sirus Naseri andis eile IAEA ametnikele mõista, et Iraani tuumaprogrammi küsimuse esitamine ÜRO Julgeolekunõukogule oleks "suur valearvestus".

EL ja USA on sellest teadlikud ka ilma Naserita. ÜRO peasekretär Kofi Annan kutsus Euroopa Liidu riike üles vaid jätkama dialoogi Teheraniga, vaatamata otsusele jätkata tööd uraani muundamise kallal Isfahani tuumarajatises. Seega otsivad kõik konflikti osapooled praegusest olukorrast väljapääsu, mis säilitaks vähemalt näilise eduka tulemuse, samal ajal kui Iraani spetsialistid jätkavad IAEA videokaamerate objektiivide valguses oma tööd. uraani rikastamise tee.

Artikli sisu

URAANITÖÖSTUS. Uraan on tuumaenergia peamine energiaallikas, mis toodab umbes 20% maailma elektrienergiast. Uraanitööstus hõlmab kõiki uraani tootmise etappe, sealhulgas uurimist, arendustööd ja maagi töötlemist. Uraani töötlemist reaktorikütuseks võib vaadelda kui uraanitööstuse loomulikku haru.

Vahendid.

Maailma üsna usaldusväärselt uuritud uraanivarud, mida saaks maagist eraldada hinnaga kuni 100 dollarit kilogrammi kohta, on hinnanguliselt ligikaudu 3,3 miljardit kg U 3 O 8. Sellest ligikaudu 20% (umbes 0,7 miljardit kg U 3 O 8, cm... joonis) langeb Austraaliale, millele järgneb USA (umbes 0,45 miljardit kg U 3 O 8). Lõuna-Aafrikal ja Kanadal on uraani tootmiseks märkimisväärsed ressursid.

Uraani tootmine.

Uraani tootmise peamised etapid on maagi kaevandamine allmaa- või avakaevandamise teel, maagi rikastamine (sorteerimine) ja uraani kaevandamine maagist leostumise teel. Kaevanduses ekstraheeritakse kivimimassist uraanimaak puur-lõhkamismeetodil, purustatud maak sorteeritakse ja purustatakse ning seejärel kantakse üle tugeva happe (väävel) lahusesse või leeliselisesse lahusesse (naatriumkarbonaat, mis on eelistatuim karbonaatmaakide puhul). Uraani sisaldav lahus eraldatakse lahustumata osakestest, kontsentreeritakse ja puhastatakse sorptsiooniga ioonivahetusvaikudel või ekstraheerimisega orgaaniliste lahustitega. Seejärel sadestatakse lahusest tavaliselt U 3 O 8 oksiidi kujul olev kontsentraat, mida nimetatakse kollaseks koogiks, kuivatatakse ja asetatakse terasanumatesse mahuga ca. 1000 l.

Üha enam kasutatakse in situ leostumist uraani eraldamiseks poorsetest settemaagidest. Maagikehasse puuritud kaevudest juhitakse pidevalt leeliselist või happelist lahust. See lahus, millesse on kantud uraan, kontsentreeritakse ja puhastatakse ning seejärel saadakse sellest sadestamise teel kollane kook.

Uraani muundamine tuumakütuseks.

Loodusliku uraani kontsentraat – kollane kook – on tuumakütuse tsükli eelkäija. Loodusliku uraani muundamiseks tuumareaktori nõuetele vastavaks kütuseks on vaja veel kolme etappi: muundamine UF 6-ks, uraani rikastamine ja kütuseelementide (kütuseelementide) tootmine.

Teisendamine UF6-ks.

Uraanoksiidi U 3 O 8 muundamiseks uraanheksafluoriidiks UF 6 redutseeritakse kollane kook tavaliselt veevaba ammoniaagiga UO 2-ks, millest seejärel saadakse UF 4 vesinikfluoriidhappe abil. Viimases etapis, toimides puhta fluoriga UF 4-le, saadakse UF 6 - tahke toode, mis sublimeerub toatemperatuuril ja normaalrõhul ning sulab kõrgendatud rõhul. Viis suurimat uraanitootjat (Kanada, Venemaa, Niger, Kasahstan ja Usbekistan) suudavad kokku toota 65 000 tonni UF 6 aastas.

Uraani rikastamine.

Tuumkütusetsükli järgmises etapis suurendatakse U-235 sisaldust UF 6-s. Looduslik uraan koosneb kolmest isotoobist: U-238 (99,28%), U-235 (0,71%) ja U-234 (0,01%). Lõhustumisreaktsiooni jaoks tuumareaktoris on vajalik isotoobi U-235 suurem sisaldus. Uraani rikastamine toimub kahe peamise isotoopide eraldamise meetodi abil: gaasi difusiooni meetod ja gaasi tsentrifuugimise meetod. (Uraani rikastamiseks kulutatud energiat mõõdetakse eraldustöö ühikutes, SWU.)

Gaasilise difusiooni meetodi puhul muundatakse tahke uraanheksafluoriid UF 6 rõhu alandamise teel gaasilisse olekusse ja pumbatakse seejärel läbi spetsiaalsest sulamist valmistatud poorsete torude, mille seinte kaudu saab gaas difundeeruda. Kuna U-235 aatomite mass on väiksem kui U-238 aatomitel, hajuvad nad kergemini ja kiiremini. Difusiooniprotsessis rikastatakse gaas isotoobiga U-235 ja torusid läbiv gaas ammendub. Rikastatud gaas juhitakse uuesti läbi torude ning protsess jätkub seni, kuni U-235 isotoobi sisaldus väljavoolus saavutab tuumareaktori tööks vajaliku taseme (3-5%). (Relvakvaliteediga uraan vajab rikastamist üle 90% U-235.) Ainult 0,2–0,3% U-235 isotoobist jääb rikastamisjäätmete hulka. Gaaside difusioonimeetodit iseloomustab suur energiatarbimine. Sellel meetodil põhinevad taimed on saadaval ainult USA-s, Prantsusmaal ja Hiinas.

Venemaal, Suurbritannias, Saksamaal, Hollandis ja Jaapanis kasutatakse tsentrifuugimise meetodit, mille puhul UF 6 gaas seatakse väga kiirele pöörlemisele. Aatomite masside erinevuse tõttu ja seega in tsentrifugaaljõud aatomitele toimides rikastub voolu pöörlemistelje lähedal olev gaas valguse isotoobiga U-235. Rikkalik gaas kogutakse ja ekstraheeritakse.

Kütusevardade valmistamine.

Rikastatud UF 6 saabub tehasesse 2,5 tonnistes teraskonteinerites. Sellest saadakse hüdrolüüsi teel UO 2 F 2, mida seejärel töödeldakse ammooniumhüdroksiidiga. Sadestunud ammooniumdiuranaat filtreeritakse välja ja põletatakse, et saada uraandioksiid UO 2, mis pressitakse ja paagutatakse väikesteks keraamilisteks tablettideks. Tabletid asetatakse tsirkooniumisulamist (tsirkooli) torusse ja saavad kütusevardad, nn. kütuseelemendid (kütusevardad), mis ühendavad ligikaudu 200 tükki terviklikeks kütusesõlmedeks, mis on valmis kasutamiseks tuumaelektrijaamades.

Kasutatud tuumkütus on väga radioaktiivne ja nõuab ladustamisel ja kõrvaldamisel erilisi ettevaatusabinõusid. Põhimõtteliselt saab seda ümber töödelda, eraldades lõhustumisproduktid uraani ja plutooniumi jääkidest, mida saab taas kasutada tuumakütusena. Kuid selline töötlemine on kallis ja vastav kaubandusettevõtted saadaval ainult mõnes riigis, näiteks Prantsusmaal ja Ühendkuningriigis.

Tootmismaht.

1980. aastate keskpaigaks, kui lootused tuumaenergia kiireks kasvuks luhtusid, langes uraani tootmine järsult. Paljude uute reaktorite ehitamine peatati ja töötavatesse ettevõtetesse hakkasid kogunema uraanikütuse varud. Nõukogude Liidu kokkuvarisemisega suurenes uraani pakkumine läänes veelgi.

Kasahstani uraanitööstus on riigi eelarvesse laekuvate tulude poolest võib-olla naftatootmise järel teisel kohal. Selles tööstuses töötab üle 25 tuhande inimese, kuid rajatiste režiimi tõttu on uraanikaevanduste külalised äärmiselt haruldased.

Täna näeme, kuidas töötab Lõuna-Kasahstani piirkonna Suzaki rajoonis asuv kaevandusettevõte "Ortalyk".

LLP "Kaevandusettevõtte" Ortalyki töötajate töövahetus algab kohustusliku tervisekontrolliga

Uraanikaevandusettevõtte töötajatel mõõdetakse rõhku, temperatuuri ning kontrollitakse ka alkomeetri olemasolu. Kuigi arsti sõnul on asutuses alkohol rangelt keelatud ja polnud ainsatki juhust, et viimane test oleks "läbi kukkunud"

Pärast arstlikku läbivaatust - hommikusöök kaevanduse sööklas

Tootmise spetsiifilisus loob täiendavaid ohutusnõudeid - tööriided töötajad on riietatud eraldi riietusruumi, sissepääs rotatsioonilaagrisse ja kaevanduse puhtale alale on keelatud

Vahetusejuhataja väljastab riietuse - ülesande, mis määrab selle sisu, töökoha, alguse ja lõpu aja, ohutu täitmise tingimused, vajalikud ohutusmeetmed

Üheks ohutusabinõuks on respiraatorite kandmine töökodades. See on tingitud asjaolust, et uraani tootmisel kasutatakse selliseid reaktiive nagu väävelhape, ammooniumnitraat.

Uraani kaevandamine on täielikult automatiseeritud. Operaatori ruumis saate jälgida kõiki rajatises toimuvaid protsesse

Uraani tootmine Ortalykis, nagu ka kõigis teistes Kasahstani ettevõtetes, toimub in situ leostumise teel. See meetod valiti, kuna see on kõige keskkonnasõbralikum. Kiirgusfoon põldudel ei erine suurte linnade kiirgusfoonist

Maa-aluse leostumise meetodi põhimõte on järgmine: uraani kandvatesse kihtidesse pumbatakse maa alla 2% väävelhappe lahus, mis kivimitega interakteerudes lahustab uraani, seejärel pumbatakse see uraaniga rikastatud lahus maapinnale. . Iga kaevu kohal on pumba juhtpaneel.

Selles ruumis on kaevuga prügila territooriumil lahendusjaotussõlm

Töötajatele antakse prillid ja mütsid, mis päästavad neid uskumatu kuumuse eest

Nende torude kaudu pumbatakse kaevudesse väävelhappe lahus. Samasugused näevad välja ka pumbakaevud, mis pumbavad uraani maa seest välja.

Seejärel saadetakse uraaniga lahus torude kaudu tootmislahuste töötlemiseks (sorptsiooni-regeneratsiooni tsükkel) töökotta.

Selle kaevandamismeetodiga kasutab Ortalyk umbes 15 tonni väävelhapet tunnis.

Uraani tootmisel on kõik protsessid automatiseeritud, kuid võimalik on ka käsitsi juhtimine.

See kauplus võtab vastu uraanilahust – kaubanduslikku uraani desorbaati

Lahus interakteerub ammooniumkarbonaadiga, et saada looduslik uraani kontsentraat - "kollane kook"

Pressfiltri näitude kontrollimine

Yellowcake ehk loodusliku uraani kontsentraat on ettevõtte lõpptoode, mis pakitakse spetsiaalsetesse konteineritesse. Tegelikult on selles ühendis uraani umbes 45-50%. Tänavu plaanitakse kaevandada 2000 tonni uraani. Hoius ise on mõeldud 25-aastaseks tööks.

Sukelpumbad praktiliselt ei vaja remonti, need annavad umbes 30 tuhat töötundi. Töörattaid on aga vaja pidevalt üle vaadata ja vajadusel vahetada.

Paralleelselt uraani otsese kaevandamisega tehakse laboris uuringuid, mis võimaldavad maardla kõige tõhusamat arendamist.

Aktsepteeritud standardite kohaselt ei tohiks pärast ümbertöötlemist aluspinnasesse tagasi saadetud lahusesse jääda uraani rohkem kui 3 milligrammi liitri kohta, kuid proovide tulemuste põhjal ei ületanud kaod 1,2 milligrammi.

Pärast töövahetuse lõppu kontrollitakse kõigi vahenditega töötajate kiirgusdoosi.

Ettevõtmisse minnes eeldasime, et uraanitööliste rotatsioonilaager näeb välja nagu vanadel headel aegadel - vagunid, milles töölised tõmbuvad. Ortalyki rotatsioonilaager näeb aga hoopis teistsugune välja – tegemist on moodsa hoonetekompleksiga, milles on olemas kõik, mida inimene pärast tööd puhkamiseks vajab.

Pärast õhtusööki veedavad paljud töötajad aega lauatennist mängides.

Vahetustelaagril on ka oma minijalgpalliväljak.