industrija urana. Taloženje "žutog kolača" iz komercijalnih regenerira Žuti kolač

Ponovno čitajući ono što sam, s popriličnom dozom drskosti, nazvao "Ciklus nuklearnog goriva", osjetio sam da nešto očito nedostaje. Čini mi se da je potrebna mala bilješka da se napravi pregled kako danas izgleda “radni put” urana, kada su jasno iscrtani planovi za potpuno osvajanje zatvorenog nuklearnog gorivnog ciklusa, a praksa ostaje 90% više ovako, ono što je postalo negdje 70-80 godina prošlog stoljeća. Zato ću pokušati napraviti takav članak - bit će zgodno vratiti se ako se iznenada nešto zaboravi.

Sve nuklearne elektrane, kao što znate, rade na uranu. Čak i ako je najteži od "nerukotvorenih", ali uran je ipak kemijski element i, kao što se pretpostavlja, sadržan je u zemljinoj kori kao dio raznih ruda. U sastav ovih ruda ulazi u obliku raznih oksida i soli, a stijene domaćini su također različite: karbonati, silikati, sulfidi. Ponekad izgleda lijepo, pa čak i spektakularno.

Uranova ruda, Foto: staticflickr.com

Ovako uran svijetli u ultraljubičastom svjetlu:

Uran u ultraljubičastom, Foto: seasons-years.rf

A ovo je, na primjer, uraninit prošaran autohtonim zlatom.

Uraninit prošaran autohtonim zlatom, Foto: dakotamatrix.com

Poznato je više od stotinu minerala koji sadrže uran, ali samo 12 od njih je od praktičnog interesa. Rude su razvrstane u kategorije: od siromašnih (s udjelom urana manjim od 0,1%) do bogatih (s udjelom urana većim od 1%). U Kanadi postoje rude s udjelom urana od 14-18% - ne znam ni kako se to zove. Super-super bogati? A rude Belgijskog Konga, koje su sa svojih 60% osigurale provedbu projekta Manhattan su “Rockefeller”, ili?..

Zorom nuklearni projekt bilo je uranovih ruda plitkih pojava - 150-300 metara, ali sada su gotovo svi takvi kamenolomi razrađeni, a za rudu se mora ići do dubine od kilometra, pa čak i više. Evo prvih zadataka: izvaditi iz takve dubine i očistiti je od otpadnih stijena.

Ako se radi o tvrdim stijenama u kojima su jasno vidljive rudne žile, mi ćemo graditi rudnike, sjeći rudu specijalnim strojevima (zračenje, znate, doba ručni rad prošao) i povucite ga prema gore. U Rusiji je to ležište Priargunskoye u regiji Chitinchka. Jeftinija, “naprednija” metoda, manje štetna za okoliš, je tzv. “PSV tehnologija” (ispiranje iz bušotine). Otprilike: u sredini izbušimo rupu do željene dubine, sa strane - još nekoliko. U središnju bušotinu pumpamo sumpornu kiselinu, ona ispire uran iz stijene, a dobivena otopina ispumpava se na površinu kroz bočne bušotine. Evo, na primjer, kako izgledaju rudnici urana u ležištima Khiagda (Buryatia) i Dalur (regija Kurgan):

Rudnici urana na nalazištima Khiagda (Buryatia) i Dalur (regija Kurgan), Foto: armz.ru

Rad ljudi završava u fazi bušenja, sav ostali posao obavljaju mehanizmi i pumpe. Održavanje potrebnog pritiska je cijela briga. Nema "rana" površine, nema odlagališta rude i sumporne kiseline na dubini većoj od kilometra - nema štete čak ni za podzemne vode. Međutim, PSV metoda je toliko zanimljiva da se vrijedi vratiti na razgovor o njoj s više detalja.

Razmotrimo slučaj iskopavanja uranove rude iz rudnika. Veliki komadi stijene: 1) razvrstani prema stupnju radioaktivnosti; 2) zgnječeno do finog stanja; 3) stavljaju se u autoklave, gdje se pri visokoj temperaturi i tlaku uran ispire otopinama sumporne ili dušična kiselina ili natrijevog karbonata. U isto vrijeme u te divne otopine prelazi uran, a otpadna stijena u doslovnom smislu riječi taloži se. Nakon toga slijedi faza broj 4: uran iz otopina se taloži dijelovima novih kemijskih reagensa, što rezultira gotovo čistim spojevima urana i tih reagensa. Ali što reagensi rade u reaktoru, pitate se? Ništa. Posljedično, oni su i suvišni na ovom Mendeljejevljevom prazniku, stoga je nužna faza broj 5: rafiniranje uz korištenje amonijevog bikarbonata. Bijesno ime, ali netko radi upravo to! .. A sada ostaje faza br. 6 - suhi čisti talog soli urana dobiveni nakon rafiniranja kalciniraju se na temperaturama od 240 do 850 stupnjeva kako bi se dobio žuti kolač nadaleko poznat u uskim krugovi (isto - uranijev oksid, zvani U3O8). Evo ga draga.

Žuta torta, Foto: fresher.ru

Iako boja, naravno, nije uvijek tako vesela, ponekad je puno skromnija.

Žuta torta, Foto: http://umma.ua/

Skrećem vam pozornost na činjenicu da se svih opisanih šest faza provode neposredno u blizini rudnika. Svaki rudnik urana je mjesto gdje je koncentrirana kemijska proizvodnja.

Žuti kolač je zgodan jer je vrlo stabilan, ima nisku radioaktivnost - stoga je pogodan za transport. I odnose ga bliže centrifugama kako bi izvršili posljednji kemijski postupak – pretvorili ga iz uran-oksida u uran-fluorid. Nuklearni znanstvenici ovaj proces nazivaju pretvorbom urana, a bez nje jednostavno nema načina. Uran fluorid je prikladan jer se kada se zagrije na 53 stupnja, ne topi, već se odmah pretvara u plin, koji se dovodi za obogaćivanje pomoću centrifuga. Obogaćivanje je povećanje koncentracije urana-235 s prirodne vrijednosti od 0,7% na potrebnih 4% (prosječno, zapravo, s 2,6% na 4,8% za različite vrste nuklearnih reaktora). Ako je netko uspio promašiti izgled naših kompleksa za obogaćivanje (a već ih imamo na četiri mjesta: UEIP - Uralska elektrokemijska tvornica u Novouralsku, Sverdlovska regija; SCC - Sibirska kemijska tvornica u Seversku Tomsk regija; AECC - Angarska elektrokemijska tvornica; ECP - Elektrokemijska tvornica u Zelenogorsku, Krasnojarski teritorij), ovdje ste:

Kompleks za obogaćivanje, Foto: http://atomiceexpert.com/

Iz centrifuga, naravno, izlaz je i dalje isti plin, isti uranijev fluorid, samo što sada sadrži više urana-235. Plin se ne može ugurati u reaktor - prema tome, fluor se mora ponovno pretvoriti u uranov oksid (točnije u dioksid, UO2), a to je već prah.

Uranov dioksid u prahu se metalurgijom praha pretvara u pelete goriva promjera oko 1 cm i debljine 1 do 1,5 cm. Pelete se pažljivo stavljaju u tankosjedne cijevi od legure cirkonija i 1% niobija dužine 3,5 metara za moderni VVER. Ova cijev, punjena s 1,5 kg uranovih kuglica, je isti TVEL: goriv element. Evo lijepe su:

Ovaj rad se odvija u Rusiji u tvornici strojeva u gradu Elektrostalu u Moskovskoj oblasti i u Novosibirskoj tvornici kemijskih koncentrata. Cirkonij se lijeva u Glazovu, Republika Udmurt, u strojarskoj tvornici Chepetsk. TVEL su strukturno kombinirani u TVS - gorive sklopove. izgledaju ovako:

TVS - gorivi sklopovi, Foto: atomic-energy.ru

U presjeku, kao što vidite, to je šesterokutno saće, a ovo je sovjetsko-ruski dizajn. A evo i TVS-"kvadratnog" dizajna vesterna:

TVS-"trg", Fotografija: http://nuclear.ru/

Dio djetinjstva proveo sam na djedovom pčelinjaku, pa sam jako pristran – više volim naše “saće”.

Sada se uran u obliku peleta, koji se stavlja u TVEL, koji se kombinira u gorive sklopove, može staviti u "šporet" - u jezgru reaktora nuklearne elektrane. Tijekom sljedećih 18 mjeseci, koje se obično naziva "tvrtkom za gorivo", uran "gori", postupno se pretvarajući u istrošeno nuklearno gorivo. Evo slike kako je reaktor izgledao prije početka kampanje za gorivo:

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

Čini mi se da je takva priča o uranu sa slikama bila potrebna od samog početka priče o ciklusu nuklearnog goriva. Molim te da me ne grdiš što u početku nisam uspjela - stara sam blogerka samo u godinama, a u mladosti su greške česta stvar. Predlažem da ovaj članak "br. 0" razmotrimo u ciklusu priča o nuklearnom gorivu!

BABR.ru

Govor poznatog ruskog stručnjaka za sigurnost od zračenja Vladimira Kuznjecova s ​​rezultatima istraživanja nekih područja grada Angarska, suprotno očekivanjima, nije postao senzacionalan.

Podsjetimo da su 11. veljače u dvorani za sastanke Zakonodavne skupštine Irkutske regije Vladimir Kuznjecov i njegova pomoćnica Marina Khvostova održali prezentaciju rezultata radiološke studije jugozapadne i jugoistočne četvrti Angarska, u neposrednoj blizini u blizini Angarskog elektroliznog i kemijskog kombinata (AECC). Rezultat istraživanja pokazao se prilično utješnim - u većini slučajeva razina gama zračenja nije prelazila 13-15 mikrorentgena na sat, što je čak nešto niže od prirodne pozadine.

Naravno, s obzirom na to studiju je financirao Rosatom, moglo bi se sumnjati u njezinu objektivnost- međutim, mnogo prije Kuznjecova, irkutski ekolozi pažljivo su ispitali svu okolinu AECC-a i uvjerili se da biljka doista nije "fonit". Što, međutim, nije iznenađujuće: uostalom, AECC je ponovno ugrađen Sovjetska vremena kada su zahtjevi za tajnošću bili iznimno visoki. Među tim zahtjevima bio je i odsutnost povećane pozadine.

Međutim, tehnologija proizvodnje u AECC-u ne podrazumijeva pojačano zračenje. Koncentrat prirodnog urana (tzv. "žuti kolač") reducira se bezvodnim amonijakom u uranijev oksid, zatim obrađuje fluorovodičnom kiselinom, čime se dobiva uranijev tetrafluorid. Uran tetrafluorid se zatim kombinira s fluorom u mlazu gorućeg vodika da nastane uran heksafluorid.

Taj se proces odvija u kemijskoj tvornici AECC. Sam proces nije nuklearni, nego kemijski i ne odvijaju se nuklearni procesi. Naravno, radnja za proizvodnju uran heksafluorida ima povećanu pozadinu zračenja, ali je sasvim sigurna za četverosatni radni dan. I što je najvažnije - ovo zračenje ne ide dalje od trgovine.

Dobiveni početni proizvod - uran heksafluorid - ima više od 99% uran-238 s ekstremno niskim razinama radioaktivnosti, manje od 1% uran-235 i desetinku postotka uran-234. Za obogaćivanje, heksafluorid se šalje u postrojenje za obogaćivanje, gdje se plinoviti heksafluorid dovodi do sadržaja izotopa urana-235 u 5% .

Time je cijeli proces u AECC-u završen. 5% HFC se utovaruje u kontejnere i šalje u postrojenje za proizvodnju gorivnih elemenata za nuklearne elektrane. A u normalnom načinu rada AECC-a, čini se da ne bi trebalo doći do curenja zračenja.

Ali.

Prije svega, potrebno je negdje staviti "prazni" kamen koji je ostao nakon faze oporavka "žute torte". Razina radioaktivnosti ove otpadne stijene iznimno je niska - ali je u svakom slučaju viša od prirodne pozadine. Procijenjena količina tog otpada iznosi stotine tona godišnje. Nuklearni radnici ne kažu gdje pohranjuju ostatke "žute torte" - a ekolozi se mogu zadovoljiti samo glasinama.

Drugo, tijekom svih metamorfoza urana u tvornici ostaju velike količine raznih tekućina, uključujući i one vrlo kemijski aktivne. U dodiru s uranovom rudom te tekućine također postaju ionizirane i postaju radioaktivne. Gdje se te tekućine odlažu tajna je sa sedam pečata.

Treće – i ovo je najvažnije. Tijekom proizvodnih aktivnosti, ogromna količina opreme koja je otkazala mora se zbrinuti. A ovo su deseci i stotine tona radioaktivnog metala. Tajna je i ono što mu se događa.

Problem je što vam na području samog AECC-a nitko neće dopustiti mjerenja. Postrojenje zasigurno provodi takva mjerenja za svoje potrebe - ali njihovi rezultati su tajni.

Mjerenja ekologa na deponiji pepela CHPP-10 pokazuju dovoljno visoke razine gama zračenja. Istina, objašnjenje za to možda nije povezano s industrijom urana - u prirodnom ugljenu ima dovoljno urana koji, kada se izgori, djelomično izlazi u zrak, a dijelom ostaje u pepelu. Zanimljivo je, međutim, da je u bunkerima ugljena iste CHPP-10 gama zračenje još uvijek niže nego u odlagalištu pepela.

Naravno, u blizini obje angarske termoelektrane postoje visoke razine gama zračenja. Naravno, oni se, poput deponije pepela, uklanjaju iz stambenog područja. Ali dim iz dimnjaka širi se jako daleko, a s njim i povećana radioaktivna pozadina. Mjerenja ekologa duž ulice Dekabristov (koja se zapravo proteže od AECC-a do ANHK-a i CHPP-9) jasno pokazuju postupno povećanje radioaktivne pozadine kako se približavate industrijskoj zoni ANKhK.

Istodobno, koliko god neki čitatelji željeli dobiti senzacionalne informacije, pozadina gama zračenja u Angarsku, čak ni u najproblematičnijim područjima, ne prelazi 30 mikrorentgena na sat. Inače, u Irkutsku, gdje nema proizvodnje urana (a uskoro ga uopće neće biti), pozadina je nešto viša.

Međutim, tema Angarskog ECC-a i dalje uznemirava stanovnike Irkutska i Angarska. Činjenica je da je biljka vrlo loše smještena. Nalazi se između Irkutska i Angarska, koji se zapravo spajaju u jedan grad. Južno od AECC-a, na neznatnoj udaljenosti, prolazi Moskovski trakt. A na području AECC-a, kao što je gore spomenuto, postoji prilično opasna kemijska proizvodnja. I, osim toga, postoji ogromno skladište takozvanog "skladišta" (tj. tvari koja se ne koristi u proizvodnji) uran heksafluorida.

Naravno, u normalnom načinu rada, AECC kemijska tvornica ne predstavlja ozbiljnu prijetnju. Ali. Živimo u složenom svijetu. I nitko ne zna što će se dogoditi sutra.

Ne bih želio stvarati bilo kakvu paniku ili eskalirati strahove. Vjerojatnost bilo kakvog hitnog slučaja je doista mala. Ali ona jest.

Za referencu

Maksimalni jednokratni MPC fluorovodične kiseline u zraku je 0,02 miligrama po kubnom metru.

Maksimalna dopuštena koncentracija fluora u zraku je 4 miligrama po litri.

MPC para uran heksafluorida u zraku je 0,015 miligrama po kubnom metru.

S grijehom na pola, dužnosnici IAEA-e su se izvukli iz birokratskih prepreka i sastavili rezoluciju o iranskom nuklearnom programu. Meka rezolucija se ne razlikuje puno od prethodnih verzija, a sankcije se u njoj niti ne spominju. Iran će, po svemu sudeći, nastaviti praviti "žuti kolač" i svijet će za sada na to zatvarati oči.

U utorak je sazvana hitna sjednica Vijeća guvernera IAEA-e posvećena aktualnoj situaciji oko iranskog nuklearnog programa, no tempo pisanja konačne rezolucije teško se može nazvati izvanrednim.

Dok su dužnosnici Međunarodne agencije za atomsku energiju bili uključeni u intenzivne pregovore oko teksta pojedinih paragrafa nacrta rezolucije, Iran je uspio, polako i u prisutnosti inspektora, ukloniti pečate s opreme Isfahana nuklearni centar i u potpunosti nastaviti s radom.

Iran je već u ponedjeljak djelomično nastavio s radom u nuklearnom centru Isfahan na opremi na koju nisu postavljene pečate IAEA-e. Počela je isporuka koncentrata rude urana, uključujući i prvi dio tehnološkog procesa pretvorbe urana. Nakon uklanjanja pečata s druge opreme, što se dogodilo u srijedu, Nuklearni centar Isfahan postupno prelazi na punu upotrebu svojih objekata.

Poduzeće je započelo preradu urana - preradu uranove rude u plin (uranijev heksafluorid). U principu, sljedeći korak nakon proizvodnje plina je ekstrakcija željene komponente urana, a ovo je, pak, posljednji korak za stvaranje gotovog uranovog goriva. No, prema iranskoj strani, pročišćena tvar, poznata kao "žuti kolač", dobivena preradom ruda koje sadrže uran, jednostavno će se pohraniti u posebne posude. Doista, u nuklearnom centru u Isfahanu ne postoje plinske centrifuge za proizvodnju urana.

U srijedu su znatiželjni inspektori IAEA-e postavili video kamere u tvornicu u Isfahanu za praćenje procesa prerade urana.

Navodno, dok inspektori mogu samo gledati TV, nitko ne može zaustaviti proizvodnju. Zapravo, to je ono što kaže tekst rezolucije, koji se ne razlikuje puno od prethodnih upozorenja Iranu.

U konačnom nacrtu rezolucije, koji je Reutersu stavljen na raspolaganje u četvrtak poslijepodne, IAEA izražava "ozbiljnu zabrinutost" zbog početka prerade urana u nuklearnoj elektrani Isfahan. Vijeće guvernera IAEA-e u rezoluciji poziva Iran da ponovno potpuno zaustavi rad nuklearnog centra. Nacrtom rezolucije također se nalaže šefu IAEA-e Mohammedu El Baradeiju da do 3. rujna pripremi izvješće o iranskom nuklearnom programu.

Iako se riječ "sankcije" stalno spominje u kuloarima sjedišta IAEA-e, kaznene odluke protiv Irana nisu donesene i neće biti donesene na ovoj sjednici.

Činjenica je da je zaoštravanje iranske “nuklearne krize” već dovelo do naglog rasta cijene nafte, koja se popela do 65 dolara po barelu. Teško je i zamisliti što će se dogoditi s tržištem nafte u slučaju hipotetskog prijenosa iranskog dosjea Vijeću sigurnosti UN-a, o čemu se raspravljalo na marginama IAEA-e.

Teheran također razumije uzaludnost takvog razvoja događaja. Jučer je iranski glasnogovornik Sirus Nasser jasno dao do znanja dužnosnicima IAEA-e da bi upućivanje pitanja njegovog nuklearnog programa Vijeću sigurnosti UN-a bila "velika pogrešna izračun".

EU i SAD su toga svjesne i bez Naserija. Glavni tajnik UN-a Kofi Annan pozvao je zemlje Europske unije samo da nastave dijalog s Teheranom, unatoč odluci da se nastave rad na pretvorbi urana u nuklearnom postrojenju u Isfahanu. Tako će sada sve strane uključene u sukob tražiti izlaz iz situacije koji će im omogućiti da zadrže barem privid uspješnog ishoda, dok će iranski stručnjaci, u svjetlu video kamera IAEA, nastaviti svoje put do obogaćivanja urana.

Sadržaj članka

INDUSTRIJA URANA. Uran je glavni izvor energije za nuklearnu energiju, koji proizvodi oko 20% svjetske električne energije. Industrija urana pokriva sve faze proizvodnje urana, uključujući istraživanje ležišta, njihov razvoj i obogaćivanje rude. Prerada urana u reaktorsko gorivo može se promatrati kao prirodna grana industrije urana.

Resursi.

Svjetski prilično pouzdano istraženi resursi urana, koji bi se mogli izvući iz rude po cijeni ne većoj od 100 dolara po kilogramu, procjenjuju se na približno 3,3 milijarde kg U 3 O 8 . Otprilike 20% od toga (približno 0,7 milijardi kg U 3 O 8, cm. brojka) pada na Australiju, a slijede Sjedinjene Države (približno 0,45 milijardi kg U 3 O 8). Južna Afrika i Kanada imaju značajne resurse za proizvodnju urana.

proizvodnja urana.

Glavne faze proizvodnje urana su iskopavanje rude podzemnim ili otvorenim kopom, obogaćivanje (sortiranje) rude i vađenje urana iz rude ispiranjem. U rudniku se iz stijenske mase bušenjem i miniranjem izvlači ruda urana, razvrstava se i drobi, a zatim se prenosi u otopinu jake kiseline (sumporna) ili alkalnu otopinu (natrijev karbonat, što je najpoželjnije u slučaju karbonatnih ruda). Otopina koja sadrži uran se odvaja od neotopljenih čestica, koncentrira i pročišćava sorpcijom na smolama za ionsku izmjenu ili ekstrakcijom organskim otapalima. Zatim se koncentrat, obično u obliku U 3 O 8 oksida, koji se naziva žuti kolač, istaloži iz otopine, osuši i stavi u čelične posude kapaciteta cca. 1000 l.

In situ ispiranje se sve više koristi za vađenje urana iz poroznih ruda sedimentnog podrijetla. Kroz bušotine izbušene u rudnom tijelu kontinuirano se tjera alkalna ili kisela otopina. Ta se otopina, s uranom u nju, koncentrira i pročišćava, a zatim se od nje taloženjem dobiva žuti kolač.

Prerada urana u nuklearno gorivo.

Koncentrat prirodnog urana – žuti kolač – početna je komponenta ciklusa nuklearnog goriva. Za pretvaranje prirodnog urana u gorivo koje zadovoljava zahtjeve nuklearnog reaktora potrebne su još tri faze: pretvorba u UF 6, obogaćivanje urana i izrada gorivnih elemenata (gorivih šipki).

Pretvori u UF6.

Za pretvaranje uranovog oksida U 3 O 8 u uran heksafluorid UF 6 , žuti kolač se obično reducira bezvodnim amonijakom u UO 2 , iz kojeg se zatim dobiva UF 4 fluorovodičnom kiselinom. U posljednjoj fazi, djelovanjem na UF 4 s čistim fluorom, dobiva se UF 6 - čvrsti produkt koji sublimira na sobnoj temperaturi i normalnom tlaku, a topi se pri povišenom tlaku. Pet najvećih proizvođača urana (Kanada, Rusija, Niger, Kazahstan i Uzbekistan) zajedno mogu proizvesti 65.000 tona UF 6 godišnje.

Obogaćivanje urana.

U sljedećoj fazi ciklusa nuklearnog goriva povećava se sadržaj U-235 u UF 6. Prirodni uran se sastoji od tri izotopa: U-238 (99,28%), U-235 (0,71%) i U-234 (0,01%). Za reakciju fisije u nuklearnom reaktoru potreban je veći sadržaj izotopa U-235. Obogaćivanje urana provodi se s dvije glavne metode odvajanja izotopa: metodom plinske difuzije i metodom plinskog centrifugiranja. (Energija utrošena na obogaćivanje urana mjeri se u jedinicama separatnog rada, JZU.)

U metodi plinske difuzije, kruti uran heksafluorid UF 6 snižavanjem tlaka pretvara se u plinovito stanje, a zatim se pumpa kroz porozne cijevi od posebne legure, kroz čije stijenke plin može difundirati. Budući da je masa atoma U-235 manja od atoma U-238, oni lakše i brže difundiraju. U procesu difuzije plin se obogaćuje izotopom U-235, a plin koji je prošao kroz cijevi se iscrpljuje. Obogaćeni plin se ponovno propušta kroz cijevi, a proces se nastavlja sve dok sadržaj izotopa U-235 u ekstrakciji ne dosegne razinu (3-5%) potrebnu za rad nuklearnog reaktora. (Uran za oružje zahtijeva obogaćivanje do razine iznad 90% U-235.) Samo 0,2-0,3% izotopa U-235 ostaje u otpadu za obogaćivanje. Metodu difuzije plina karakterizira velika potrošnja energije. Biljke temeljene na ovoj metodi dostupne su samo u SAD-u, Francuskoj i Kini.

U Rusiji, Velikoj Britaniji, Njemačkoj, Nizozemskoj i Japanu koristi se metoda centrifugiranja u kojoj se plin UF 6 dovodi u vrlo brzu rotaciju. Zbog razlike u masi atoma, a time i u centrifugalne sile djelujući na atome, plin u blizini osi rotacije toka obogaćuje se svjetlosnim izotopom U-235. Obogaćeni plin se skuplja i ekstrahira.

Proizvodnja gorivih šipki.

Obogaćeni UF 6 se u tvornicu isporučuje u čeličnim kontejnerima od 2,5 t. Iz njega se hidrolizom dobiva UO 2 F 2 koji se zatim obrađuje amonijevim hidroksidom. Precipitirani amonijev diuranat se odfiltrira i kalcinira da se dobije uranijev dioksid UO 2 koji se preša i sinterira u male keramičke kuglice. Tablete se stavljaju u cijevi od cirkonijeve legure (cirkaloy) i dobivaju se gorivne šipke, tzv. gorivnih elemenata (gorivih šipki), koji spajaju oko 200 komada u gotove gorive sklopove, spremne za uporabu u nuklearnim elektranama.

Istrošeno nuklearno gorivo je visoko radioaktivno i zahtijeva posebne mjere opreza za skladištenje i odlaganje. U principu, može se reciklirati odvajanjem fisijskih produkata od ostataka urana i plutonija, koji se mogu ponovno upotrijebiti kao nuklearno gorivo. Ali takva obrada je skupa i odgovarajuća trgovačka poduzeća dostupno samo u nekim zemljama, kao što su Francuska i UK.

Volumen proizvodnje.

Sredinom 1980-ih, kako se nade za brzi rast nuklearne energije nisu ostvarile, proizvodnja urana naglo je pala. Izgradnja mnogih novih reaktora je obustavljena, a zalihe uranovog goriva počele su se gomilati u postojećim poduzećima. S raspadom Sovjetskog Saveza, opskrba uranom na Zapadu dodatno se povećala.

Kazahstanska uranska industrija po prihodima u proračun zemlje je možda druga nakon proizvodnje nafte. U ovoj djelatnosti radi više od 25 tisuća ljudi, ali zbog sigurnosti objekata gosti u rudnicima urana iznimno su rijetka pojava.

Danas ćemo vidjeti kako radi rudarsko poduzeće Ortalyk, koje se nalazi u okrugu Suzak u regiji Južnog Kazahstana

Radna smjena zaposlenika Ortalyk Mining Enterprise LLP počinje obveznim liječničkim pregledom

Zaposlenicima poduzeća za rudarenje urana mjere se tlak, temperatura, a također se provjeravaju alkotestom. Iako je, prema riječima liječnika, alkohol u objektu strogo zabranjen, a nije bilo niti jednog slučaja da je posljednji test “pao”

Nakon liječničkog pregleda - doručak u blagovaonici rudnika

Specifičnosti proizvodnje stvaraju dodatne sigurnosne zahtjeve - radna odjeća zaposlenici obučeni u posebnu svlačionicu, zabranjen je pristup smjenskom kampu i čistoj zoni rudnika

Predradnik smjene izdaje odijelo - zadatak kojim se utvrđuje sadržaj, mjesto rada, vrijeme početka i završetka, uvjeti za sigurno izvođenje, potrebne sigurnosne mjere

Jedna od sigurnosnih mjera je nošenje respiratora u radionicama. To je zbog činjenice da se u proizvodnji urana koriste reagensi kao što su sumporna kiselina, amonijev nitrat

Iskopavanje urana je potpuno automatizirano. U kontrolnoj sobi možete pratiti sve procese koji se događaju u objektu

Iskopavanje urana u Ortalyku, kao iu svim drugim poduzećima u Kazahstanu, vrši se metodom podzemnog ispiranja iz bušotina. Ova metoda je odabrana jer je ekološki najprihvatljivija. Radijacijska pozadina na ležištima ne razlikuje se od pozadine zračenja velikih gradova

Princip podzemne metode ispiranja je sljedeći: 2%-tna otopina sumporne kiseline se pumpa pod zemljom u slojeve koji sadrže uran, koja, u interakciji sa stijenama, otapa uran, a zatim se ta otopina obogaćena uranom ispumpava na površinu. Iznad svake bušotine nalazi se upravljačka ploča pumpe.

U ovoj prostoriji, na području odlagališta s bunarima, nalazi se jedinica za distribuciju otopine

Zaposlenici dobivaju naočale i kape koji ih spašavaju od nevjerojatne vrućine.

Otopina sumporne kiseline se pumpa u bušotine kroz ove cijevi. Slično izgledaju i bušotine koje crpe uran iz zemlje.

Zatim se otopina s uranom kroz cijevi šalje u radionicu za preradu produktivnih otopina (ciklus sorpcije-regeneracije).

Ovom metodom rudarenja Ortalyk koristi oko 15 tona sumporne kiseline na sat

U proizvodnji urana svi procesi su automatizirani, ali je moguće i ručno upravljanje.

Ova radionica dobiva otopinu urana - komercijalni uran desorbat

Otopina stupa u interakciju s amonijevom soli ugljika kako bi se dobio koncentrat prirodnog urana - "žuti kolač"

Provjera tlačnog filtera

Žuti kolač ili koncentrat prirodnog urana krajnji je proizvod poduzeća koji se pakira u posebne posude. Zapravo, urana u ovom spoju je oko 45-50%. Ove godine planira se vaditi 2.000 tona urana. Sam teren je predviđen za 25 godina rada.

Potopne crpke praktički ne trebaju popravak, proizvode oko 30 tisuća sati rada. Međutim, potrebno je stalno kontrolirati i po potrebi mijenjati impelere.

Paralelno s izravnim iskopavanjem urana, u laboratoriju se provode istraživanja koja omogućuju najučinkovitiji razvoj ležišta.

Prema prihvaćenim standardima, u otopini koja se nakon obrade vraća u crijeva ne smije ostati više od 3 miligrama urana po litri, međutim, prema rezultatima uzoraka, gubici nisu prelazili 1,2 miligrama.

Nakon završetka radne smjene, doza zračenja zaposlenika se provjerava bez greške

Kad smo išli u poduzeće, očekivali smo da će smjenski logor urandžija izgledati kao u dobra stara vremena - vagoni u kojima se radnici zbijaju. Međutim, smjenski kamp u Ortalyku izgleda potpuno drugačije - to je moderan kompleks zgrada koje imaju sve što je potrebno za opuštanje nakon posla.

Nakon večere mnogi zaposlenici provode vrijeme igrajući stolni tenis.

Kamp ima i svoje malonogometno igralište.