Urano pramonė. „Geltonojo pyrago“ nuosėdos iš komercinių rekuperacijų Geltonas pyragas

Dar kartą perskaičiusi tai, ką pavadinau „Branduolinio kuro ciklu“, su dideliu įžūlumu pajutau, kad kažko aiškiai trūksta. Man atrodo, kad man reikia nedidelio užrašo, kad galėčiau pateikti apžvalgą-nuorodą, kaip šiandien atrodo urano „darbo kelias“, kai yra aiškiai nubrėžti planai visiškai užkariauti uždarą branduolinio kuro ciklą, o praktika išlieka. 90% tai patinka.kuo tapo kažkur praėjusio amžiaus 70-80-aisiais. Taigi pabandysiu padaryti tokį straipsnį – bus patogu sugrįžti, jei staiga ką nors pamiršau.

Žinoma, kad visos atominės elektrinės veikia uranu. Nors uranas yra sunkiausias iš „stebuklingųjų“, jis vis dar yra cheminis elementas ir, kaip manoma, yra žemės plutoje kaip įvairių rūdų dalis. Į šių rūdų sudėtį jis įtrauktas įvairių oksidų ir druskų pavidalu, pagrindinės uolienos taip pat yra skirtingos: karbonatai, silikatai, sulfidai. Kartais atrodo gražiai ir net įspūdingai.

Urano rūda, Nuotrauka: staticflickr.com

Štai kaip uranas šviečia ultravioletinėje šviesoje:

Uranas ultravioletiniuose spinduliuose, Nuotrauka: seasons-goda.rf

O tai, pavyzdžiui, yra uranitas, sumaišytas su vietiniu auksu.

Uraninitas su vietinio aukso intarpais, Nuotrauka: dakotamatrix.com

Yra žinoma daugiau nei šimtas mineralų, kurių sudėtyje yra urano, tačiau tik 12 iš jų yra praktiški. Rūdos skirstomos į kategorijas: nuo skurdžių (kuriame urano kiekis mažesnis nei 0,1%) iki turtingųjų (kuriame urano kiekis didesnis nei 1%). Kanadoje yra rūdų, kuriose urano yra 14-18% – net nežinau, kaip tai vadinasi. Super-superturtuoliai? O Belgijos Kongo rūdos, kurios savo 60% užtikrino Manheteno projekto įgyvendinimą - „Rockefeller“, ar? ..

Auštant atominis projektas buvo negilių urano rūdų - 150-300 metrų, bet dabar beveik visos tokios atviros duobės yra išdirbtos, o rūda turi patekti į kilometro ar net daugiau gylį. Štai pirmosios užduotys: išgauti iš tokio gylio ir išvalyti nuo atliekų uolienų.

Jei turime reikalą su kietomis uolienomis, kuriose aiškiai matomos rūdos gyslos, statysime kasyklas, kaposime rūdą specialiomis mašinomis (radiacija, žinai, era Savadarbis praėjo) ir patraukite aukštyn. Rusijoje tai yra Čitinčkos srities Priargunskoye laukas. Pigesnis, „pažangesnis“ metodas, ekologiškai mažiau kenksmingas yra vadinamoji „PSV technologija“ (požeminis gręžinio išplovimas). Apytiksliai: centre išgręžiame reikiamo gylio skylę, šonuose – dar kelias. Sieros rūgštis pumpuojama į centrinį šulinį, ji išplauna uraną iš uolienų, o gautas tirpalas išpumpuojamas į paviršių per šoninius šulinius. Pavyzdžiui, štai kaip urano kasyklos žiūri į Khiagda (Buriatija) ir Dalur (Kurgano regionas) telkinius:

Urano kasyklos Khiagda (Buriatija) ir Dalur (Kurgano sritis) telkiniuose, Nuotrauka: armz.ru

Žmonių darbas baigiasi gręžimo stadijoje, visi kiti darbai atliekami mechanizmais ir siurbliais. Visas rūpestis yra išlaikyti reikiamą spaudimą. Jokių paviršinių „žaizdų“, jokių rūdos sąvartynų, o sieros rūgštis daugiau nei kilometro gylyje – jokios žalos net gruntiniam vandeniui. Tačiau PSV metodas yra toks įdomus, kad verta grįžti prie pokalbio apie jį su daugybe detalių.

Apsvarstykite urano rūdos gavybos iš kasyklų atvejį. Dideli uolienų gabalai: 1) surūšiuoti pagal radioaktyvumo laipsnį; 2) susmulkinti iki smulkios būklės; 3) dedami į autoklavus, kuriuose aukštoje temperatūroje ir slėgyje uranas išplaunamas sieros ar sieros tirpalais. azoto rūgštis arba natrio karbonatas. Tuo pačiu metu uranas patenka į šiuos nuostabius tirpalus, o atliekos tiesiogine to žodžio prasme nusėda. Po to seka 4 etapas: uranas nusodinamas iš tirpalų su dalimis naujų cheminių reagentų, todėl gaunami praktiškai gryni urano ir šių reagentų junginiai. Bet ką daryti reagentams reaktoriuje, klausiama? Nieko. Vadinasi, šios Mendelejevo šventės metu jie taip pat yra nereikalingi, todėl būtinas 5 etapas: gryninimas naudojant amonio bikarbonatą. Keistas pavadinimas, bet kažkas tai daro! .. Ir dabar yra 6 etapas - grynos sausos urano druskų nuosėdos, gautos po rafinavimo, kaitinamos 240-850 laipsnių temperatūroje, kad gautų geltoną pyragą, plačiai žinomą siauruose sluoksniuose (tai tas pats - urano azoto oksidas, dar žinomas kaip U3O8). Štai jis, brangusis.

Geltonas pyragas, Nuotrauka: fresher.ru

Nors spalva, žinoma, ne visada tokia nuotaikinga, tačiau kartais gerokai kuklesnė.

Geltonas pyragas, Nuotrauka: http://umma.ua/

Leiskite atkreipti jūsų dėmesį į tai, kad visi šeši aprašyti etapai atliekami tiesiai šalia kasyklų. Bet kuri urano kasykla yra vieta, kur koncentruojama cheminių medžiagų gamyba.

Geltonas pyragas patogus, nes yra labai stabilus, turi mažą radioaktyvumą, todėl tinka transportuoti. Ir veža jį arčiau centrifugų, kad atliktų paskutinę cheminę procedūrą – iš urano oksido virstų urano fluoridu. Atomologai šį procesą vadina urano konversija, o be jo tiesiog nėra jokio kelio. Urano fluoridas patogus tuo, kad kaitinant iki 53 laipsnių jis netirpsta, o iš karto virsta dujomis, kurios paduodamas sodrinti naudojant centrifugas. Sodrinimas – tai urano-235 koncentracijos padidinimas nuo natūralios 0,7 % vertės iki reikiamų 4 % (įvairių tipų atveju vidutiniškai nuo 2,6 % iki 4,8 % branduoliniai reaktoriai). Jei kas nors turi laiko praleisti išvaizda mūsų sodrinimo kompleksų (ir jie jau yra keturiose vietose: UEKhK - Uralo elektrochemijos gamykla Novouralske, Sverdlovsko srityje; Sibiro chemijos kombinatas - Sibiro chemijos gamykla Severske Tomsko sritis; AEKhK – Angarsko elektrochemijos gamykla; ECP – elektrocheminė gamykla Zelenogorske, Krasnojarsko teritorijoje), tada štai:

Apdorojimo kompleksas, Nuotrauka: http://atomicexpert.com/

Iš centrifugų, žinoma, prie išėjimo – tos pačios dujos, tas pats urano fluoridas, tik dabar jame daugiau urano-235. Dujų į reaktorių įstumti negalima – atitinkamai fluoridą vėl tenka paversti urano oksidu (tiksliau – dioksidu, UO2), o tai jau milteliai.

Urano dioksido milteliai miltelių metalurgijos būdu paverčiami kuro granulėmis, kurių skersmuo yra apie 1 cm, storis nuo 1 iki 1,5 cm. Tabletės atsargiai dedamos į plonasienius vamzdelius iš cirkonio ir 1% niobio lydinio 3,5 metrų ilgio šiuolaikiniams VVER reaktoriams. Šis vamzdis, užpildytas 1,5 kg urano granulių, yra tas pats kuro elementas: kuro elementas. Štai jie, gražūs:

Šis darbas vyksta Rusijoje Maskvos srities Elektrostalio miesto mašinų gamybos gamykloje ir Novosibirsko chemijos koncentratų gamykloje. Cirkonis yra liejamas Udmurtijos Respublikos Glazovo mieste, Čepetsko mechanikos gamykloje. Kuro strypai konstruktyviai jungiami į kuro rinkles – kuro rinkles. Jie atrodo taip:

FA - kuro rinklės, Nuotrauka: atomic-energy.ru

Skyriuje, kaip matote, yra korio šešiakampis, ir tai yra sovietų-rusų dizainas. O štai TVS – vakarietiško dizaino „kvadratas“:

TVS- "kvadratas", Nuotrauka: http://nuclear.ru/

Dalį vaikystės praleidau senelio bityne, todėl esu labai šališka – man labiau patinka mūsų „koriai“.

Dabar uranas granulių pavidalu, kuris dedamas į kuro strypus, kurios sujungiamos į kuro rinkles, gali būti dedamos į „krosnį“ – atominės elektrinės reaktoriaus aktyvioje erdvėje. Per ateinančius 18 mėnesių, kurie paprastai vadinami „kuro įmone“, uranas „sudega“, palaipsniui virsdamas panaudotu branduoliniu kuru. Čia yra nuotrauka, kaip reaktorius atrodo prieš kuro kampanijos pradžią:

Reaktorius, Nuotrauka: http://publicatom.ru/

Man atrodo, kad tokio urano pasakojimo su nuotraukomis reikėjo nuo pat pasakojimo apie branduolinio kuro ciklą pradžios. Prašau manęs nebarti, kad iš pradžių to nedarau – tik pagal amžių esu sena tinklaraštininkė, o klaidos – dažnas dalykas dėl mano jaunystės. Siūlau šį straipsnį laikyti „Nr. 0“ istorijų apie branduolinį kurą cikle!

BABR.ru

Žinomo Rusijos radiacinės saugos specialisto Vladimiro Kuznecovo kalba su kai kurių Angarsko miesto vietovių tyrimo rezultatais, priešingai nei tikėtasi, netapo sensacinga.

Prisiminkite, kad vasario 11 d. Irkutsko srities įstatymų leidžiamosios asamblėjos posėdžių salėje Vladimiras Kuznecovas ir jo padėjėja Marina Khvostova pristatė Angarsko pietvakarių ir pietryčių kvartalų, greta Angarsko, radiologinio tyrimo rezultatus. Elektrolizės ir chemijos gamykla (AECC). Tyrimo rezultatai pasirodė gana džiuginantys – dažniausiai gama spinduliuotės lygis neviršydavo 13-15 mikrorentgenų per valandą, o tai net šiek tiek žemesnė už natūralų foną.

Žinoma, atsižvelgiant į tai tyrimas atliktas Rosatom pinigais, galima būtų suabejoti jos objektyvumu– tačiau gerokai prieš Kuznecovą Irkutsko ekologai nuodugniai ištyrė visas AECC apylinkes ir įsitikino, kad augalas tikrai nėra „fonitas“. Tačiau tai nenuostabu: juk AEHK buvo pastatytas dar kartą sovietiniai laikai kai slaptumo reikalavimai buvo itin aukšti. Tarp šių reikalavimų buvo ir didesnio fono nebuvimas.

Tačiau AEKhK gamybos technologija nereiškia padidėjusios spinduliuotės. Natūralaus urano koncentratas (vadinamasis „geltonasis pyragas“) redukuojamas bevandeniu amoniaku iki urano oksido, tada apdorojamas vandenilio fluorido rūgštimi, kad gautų urano tetrafluoridą. Tada urano tetrafluoridas degančio vandenilio sraute sujungiamas su fluoru, todėl susidaro urano heksafluoridas.

Šis procesas vyksta AEKhK chemijos gamykloje. Pats procesas yra ne branduolinis, o cheminis, jokie branduoliniai procesai nevyksta. Žinoma, urano heksafluorido gamykla turi padidintą radiacijos foną, tačiau ji yra gana saugi keturių valandų darbo diena. Ir svarbiausia, kad ši spinduliuotė neperžengia dirbtuvių ribų.

Gautas pradinis produktas – urano heksafluoridas – turi daugiau nei 99 proc. uranas-238 kurių radioaktyvumo lygis itin žemas, mažiau nei 1 proc. uranas-235 ir dešimtadalį procentų uranas-234... Sodrinti heksafluoridas siunčiamas į sodrinimo gamyklą, kur kaskadiniu centrifugavimu dujinis heksafluoridas pakeliamas iki urano-235 izotopo. 5% .

Čia baigiasi visas AECC procesas. 5% HFC kraunamas į konteinerius ir siunčiamas į atominės elektrinės kuro elementų elektrinę. O įprastu AEHK veikimo režimu radiacijos nutekėjimo, atrodytų, neturėtų būti.

Bet.

Pirmiausia reikia kažkur įdėti „atliekas“ uolienas, likusias po „geltonojo pyrago“ atsigavimo etapo. Šios uolienų atliekų radioaktyvumo lygis yra itin žemas, bet bet kuriuo atveju jis yra didesnis nei natūralus fonas. Numatomas šių atliekų kiekis – šimtai tonų per metus. Branduoliniai mokslininkai nenurodo, kur saugo „geltonojo pyrago“ likučius – o ekologai gali pasitenkinti tik gandais.

Antra, vykstant visoms urano metamorfozėms, gamykloje lieka dideli kiekiai įvairių skysčių, tarp jų ir labai chemiškai aktyvių. Sąlytyje su urano rūda šie skysčiai taip pat jonizuojasi ir tampa radioaktyvūs. Kur šie skysčiai šalinami, yra slapta paslaptis.

Trečia – ir tai yra svarbiausia. Vykdant gamybinę veiklą, reikia utilizuoti didžiulį kiekį sugedusios įrangos. Ir tai yra dešimtys ir šimtai tonų radioaktyvaus metalo. Tai, kas jam atsitiks, taip pat yra paslaptis.

Bėda ta, kad pačioje AEKhK teritorijoje niekas neleis atlikti matavimų. Žinoma, gamykla tokius matavimus atlieka savo reikmėms, tačiau jų rezultatai yra slapti.

Aplinkosaugininkų CHPP-10 pelenų sąvartyne atlikti matavimai rodo pakankamai didelis gama spinduliuotės lygis. Tiesa, to paaiškinimas gali būti nesusijęs su urano pramone – natūralioje anglyje yra pakankamai urano, kuris degdamas iš dalies išgaruoja į orą, o iš dalies lieka pelenuose. Tačiau įdomu, kad tos pačios CHPP-10 anglies bunkeriuose gama spinduliuotė vis dar mažesnė nei pelenų sąvartyne.

Žinoma, didelis gama spinduliuotės lygis ir šalia abiejų Angarsko šiluminių elektrinių. Žinoma, jie, kaip ir pelenų sąvartynas, išvežami iš gyvenamojo rajono. Bet dūmai iš kaminų sklinda labai toli, o kartu ir padidėjęs radioaktyvus fonas. Aplinkosaugininkų matavimai, atlikti palei Dekabristovo gatvę (kuri iš tikrųjų eina nuo AEKhK iki ANHK ir CHPP-9), aiškiai rodo laipsnišką radioaktyvaus fono didėjimą, kai artėjame prie ANHK pramoninės zonos.

Tuo pačiu metu, kad ir kaip kai kurie skaitytojai norėtų gauti sensacingos informacijos, gama spinduliuotės fonas Angarske net ir problemiškiausiose vietose neviršija 30 mikrorentgenų per valandą. Beje, Irkutske, kur urano gavybos nėra (o greitu metu iš viso nebus), fonas kiek aukštesnis.

Tačiau Angarsko EKP tema ir toliau vargina Irkutsko ir Angarsko gyventojus. Faktas yra tas, kad gamykla yra labai nesėkmingai. Jis yra tarp Irkutsko ir Angarsko, kurie iš tikrųjų susilieja į vieną miestą. Į pietus nuo AEKhK, nedideliu atstumu, eina Maskvos traktas. O AECC teritorijoje, kaip minėta aukščiau, yra gana pavojinga cheminių medžiagų gamyba. Be to, yra didžiulė urano heksafluorido saugykla, skirta vadinamajam „sąvartynui“ (tai yra gamyboje nepanaudotai medžiagai).

Savaime suprantama, kad AEKhK chemijos gamykla normaliai eksploatuojant rimtos grėsmės nekelia. Bet. Mes gyvename sudėtingame pasaulyje. Ir niekas nežino, kas bus rytoj.

Visai nenorėčiau kelti kažkokios panikos ar kurstyti baimių. Bet kokios nelaimės tikimybė tikrai maža. Bet tai yra.

Nuoroda

Didžiausias vienkartinis vandenilio fluorido rūgšties MPC ore yra 0,02 miligramai kubiniame metre.

Didžiausia fluoro koncentracija ore yra 4 miligramai litre.

Didžiausia urano heksafluorido garų koncentracija ore yra 0,015 miligramo kubiniame metre.

Turėdami nuodėmę per pusę, TATENA pareigūnai išsivadavo iš biurokratinių kliūčių ir parengė rezoliuciją dėl Irano branduolinės programos. Minkštoji rezoliucija nedaug skiriasi nuo ankstesnių versijų, o apie sankcijas net nekalbama. Be abejo, Iranas ir toliau gamins „geltonąjį pyragą“, o pasaulis prieš tai užsimerks.

Antradienį buvo sušauktas neeilinis TATENA valdytojų tarybos posėdis, skirtas dabartinei padėčiai dėl Irano branduolinės programos, tačiau galutinio nutarimo rašymo tempą vargu ar galima pavadinti neeiliniais.

Tarptautinės atominės energijos agentūros pareigūnams įtemptai derantis dėl konkrečių rezoliucijos projekto pastraipų formulavimo, Irane iš lėto ir dalyvaujant inspektoriams pavyko nuimti plombą nuo Isfahano įrangos. branduolinis centras ir visiškai atnaujinti darbą.

Dar pirmadienį Iranas iš dalies atnaujino Isfahano branduolinio centro darbus, susijusius su įranga, kurioje nebuvo sumontuoti TATENA plombos. Pradėtas urano rūdos koncentrato tiekimas, įskaitant pirmąją urano konversijos proceso dalį. Trečiadienį nuėmus antspaudus nuo kitos įrangos, Isfahano branduolinis centras palaipsniui pereina prie visapusiško savo objektų naudojimo.

Įmonė pradėjo urano konversiją – urano rūdos perdirbimą į dujas (urano heksafluoridą). Iš esmės kitas žingsnis po dujų gamybos yra reikalingo urano komponento atskyrimas, o tai, savo ruožtu, yra paskutinis žingsnis kuriant gatavą urano kurą. Tačiau, anot Irano pusės, išgryninta medžiaga, gauta perdirbus urano turinčias rūdas, vadinama „geltonuoju pyragu“, tiesiog bus laikoma specialiuose konteineriuose. Iš tiesų: Isfahano branduoliniame centre nėra urano gamybai skirtų dujų centrifugų.

Trečiadienį smalsūs inspektoriai iš TATENA Isfahano gamykloje įrengė vaizdo kameras urano perdirbimo procesui stebėti.

Matyt, kol inspektoriai gali tik žiūrėti televizorių – niekas negali sustabdyti gamybos. Tiesą sakant, tai rodo rezoliucijos tekstas, kuris nedaug skiriasi nuo ankstesnių įspėjimų Iranui.

Galutiniame rezoliucijos projekte, kuris ketvirtadienio popietę buvo nutekintas „Reuters“, TATENA išreiškia „rimtą susirūpinimą“ dėl urano perdirbimo pradžios Isfahano atominėje elektrinėje. TATENA Valdytojų taryba rezoliucijoje ragina Iraną vėl visiškai sustabdyti branduolinio centro veiklą. Rezoliucijos projekte taip pat nurodoma TATENA vadovui Mohammadui ElBaradei iki rugsėjo 3 dienos parengti Irano branduolinės programos ataskaitą.

Nors TATENA būstinės kuluaruose nuolat minimas žodis „sankcijos“, jokių baudžiamųjų sprendimų Iranui šioje sesijoje nepriimta ir nebus.

Faktas yra tas, kad dėl Irano „branduolinės krizės“ paaštrėjimo jau smarkiai išaugo naftos kaina, kuri priartėjo prie 65 USD už barelį. Net sunku įsivaizduoti, kas nutiks naftos rinkai hipotetiškai perdavus TATENA kuluaruose svarstytą Irano dosjė JT Saugumo Tarybai.

Teheranas taip pat supranta tokios įvykių raidos beprasmybę. Vakar Irano atstovas Sirusas Naseris TATENA pareigūnams aiškiai pasakė, kad jo branduolinės programos klausimo pateikimas JT Saugumo Tarybai būtų „didelis apsiskaičiavimas“.

ES ir JAV tai žino net be Naserio. JT generalinis sekretorius Kofis Annanas paragino Europos Sąjungos šalis tik tęsti dialogą su Teheranu, nepaisant sprendimo atnaujinti urano konversiją Isfahano branduoliniame objekte. Taigi dabar visos konflikte dalyvaujančios pusės ieškos išeities iš susidariusios situacijos, kuri išsaugos bent sėkmingo rezultato įvaizdį, o Irano specialistai, TATENA vaizdo kamerų objektyvų šviesoje, tęs savo veiklą. kelias į urano sodrinimą.

Straipsnio turinys

URANO PRAMONĖ. Uranas yra pagrindinis branduolinės energijos energijos šaltinis, gaminantis apie 20 % pasaulio elektros energijos. Urano pramonė apima visus urano gamybos etapus, įskaitant žvalgymą, plėtrą ir rūdos perdirbimą. Urano perdirbimas į reaktorių kurą gali būti laikomas natūralia urano pramonės šaka.

Ištekliai.

Pasaulyje gana patikimai ištirti urano ištekliai, kuriuos būtų galima išgauti iš rūdos už ne daugiau kaip 100 USD už kilogramą, yra maždaug 3,3 milijardo kg U 3 O 8. Maždaug 20 % to (apie 0,7 mlrd. kg U 3 O 8, cm... pav.) tenka Australijai, po jos seka JAV (apie 0,45 mlrd. kg U 3 O 8). Pietų Afrika ir Kanada turi daug išteklių urano gamybai.

Urano gamyba.

Pagrindiniai urano gamybos etapai yra rūdos kasyba požeminės arba atviros kasybos būdu, rūdos sodrinimas (rūšiavimas) ir urano gavyba iš rūdos išplovimo būdu. Kasykloje urano rūda iš uolienų masės išgaunama gręžimo-pūtimo būdu, susmulkinta rūda rūšiuojama ir susmulkinama, o po to perkeliama į stiprios rūgšties (sieros) arba į šarminį tirpalą (natrio karbonatą, labiausiai tinka karbonatinėms rūdoms). Tirpalas, kuriame yra urano, atskiriamas nuo neištirpusių dalelių, koncentruojamas ir išgryninamas sorbuojant ant jonų mainų dervų arba ekstrahuojant organiniais tirpikliais. Tada iš tirpalo nusodinamas koncentratas, paprastai U 3 O 8 oksido pavidalu, vadinamas geltonu pyragu, išdžiovinamas ir dedamas į plieninius indus, kurių talpa apytiksliai. 1000 l.

Vis dažniau in situ išplovimas naudojamas uranui išgauti iš poringų nuosėdinių rūdų. Per rūdos telkinyje išgręžtus gręžinius nuolat varomas šarminis arba rūgštinis tirpalas. Šis tirpalas su perpiltu uranu koncentruojamas ir išgryninamas, o tada nusodinant iš jo gaunamas geltonas pyragas.

Urano pavertimas branduoliniu kuru.

Natūralaus urano koncentratas – geltonasis pyragas – yra branduolinio kuro ciklo pirmtakas. Gamtiniam uranui paversti kuru, atitinkančiu branduolinio reaktoriaus reikalavimus, reikalingi dar trys etapai: konversija į UF 6, urano sodrinimas ir kuro elementų (kuro elementų) gamyba.

Konvertavimas į UF6.

Norint paversti urano oksidą U 3 O 8 į urano heksafluoridą UF 6, geltonasis paplotėlis paprastai redukuojamas bevandeniu amoniaku į UO 2, iš kurio naudojant vandenilio fluorido rūgštį gaunamas UF 4. Paskutiniame etape, veikiant UF 4 grynu fluoru, gaunamas UF 6 - kietas produktas, kuris sublimuojasi kambario temperatūroje ir normaliame slėgyje ir lydosi esant padidintam slėgiui. Penki didžiausi urano gamintojai (Kanada, Rusija, Nigeris, Kazachstanas ir Uzbekistanas) kartu gali pagaminti 65 000 tonų UF 6 per metus.

Urano sodrinimas.

Kitame branduolinio kuro ciklo etape U-235 kiekis UF 6 padidinamas. Gamtinį uraną sudaro trys izotopai: U-238 (99,28%), U-235 (0,71%) ir U-234 (0,01%). Dalijimosi reakcijai branduoliniame reaktoriuje reikalingas didesnis izotopo U-235 kiekis. Uranas sodrinamas dviem pagrindiniais izotopų atskyrimo būdais: dujų difuzijos metodu ir dujų centrifugavimo metodu. (Energija, sunaudota uranui sodrinti, matuojama atskyrimo darbo vienetais, SWU.)

Taikant dujinės difuzijos metodą, kietasis urano heksafluoridas UF 6, sumažinus slėgį, paverčiamas dujine būsena, o po to pumpuojamas per porėtus vamzdžius, pagamintus iš specialaus lydinio, pro kurių sieneles gali difunduoti dujos. Kadangi U-235 atomai turi mažesnę masę nei U-238 atomai, jie difunduoja lengviau ir greičiau. Difuzijos procese dujos prisodrinamos izotopu U-235, o pro vamzdelius einančios dujos išsenka. Sodrintos dujos vėl praleidžiamos per vamzdelius, o procesas tęsiamas tol, kol U-235 izotopo kiekis nuotekoje pasiekia lygį (3-5%), reikalingą branduolinio reaktoriaus darbui. (Ginklams tinkamas uranas turi būti sodrinamas iki daugiau nei 90 % U-235.) Sodrinimo atliekose lieka tik 0,2–0,3 % U-235 izotopo. Dujų difuzijos metodas pasižymi dideliu energijos suvartojimu. Šio metodo pagrindu pagaminti augalai yra tik JAV, Prancūzijoje ir KLR.

Rusijoje, Didžiojoje Britanijoje, Vokietijoje, Olandijoje ir Japonijoje naudojamas centrifugavimo metodas, kai UF 6 dujos nustatomos labai greitai. Dėl atomų masės skirtumo, taigi ir į išcentrinės jėgos veikdamos atomus, dujos šalia srauto sukimosi ašies yra prisodrintos šviesos izotopu U-235. Turtingos dujos surenkamos ir išgaunamos.

Kuro strypų gamyba.

Praturtintas UF 6 į gamyklą atkeliauja 2,5 tonos plieniniuose konteineriuose. Iš jo hidrolizės būdu gaunamas UO 2 F 2, kuris vėliau apdorojamas amonio hidroksidu. Nusodintas amonio diuranatas filtruojamas ir padegamas, kad gautų urano dioksidą UO 2, kuris presuojamas ir sukepinamas į mažas keramines tabletes. Tabletės dedamos į vamzdelį iš cirkonio lydinio (cirkalio) ir gaunami kuro strypai, vadinamieji. kuro elementai (kuro strypai), sujungiantys apie 200 vienetų į užbaigtas kuro rinkles, paruoštas naudoti atominėse elektrinėse.

Panaudotas branduolinis kuras yra labai radioaktyvus, todėl jį sandėliuojant ir šalinant reikia imtis specialių atsargumo priemonių. Iš esmės jį galima perdirbti atskiriant skilimo produktus nuo urano ir plutonio likučių, kurie vėl gali būti naudojami kaip branduolinis kuras. Tačiau toks apdorojimas yra brangus ir atitinkamas komercinės įmonės galima tik kai kuriose šalyse, pavyzdžiui, Prancūzijoje ir JK.

Gamybos apimtis.

Devintojo dešimtmečio viduryje, kai žlugo viltys sparčiai augti branduolinėje energetikoje, urano gamyba smarkiai sumažėjo. Daugelio naujų reaktorių statyba buvo sustabdyta, o veikiančiose įmonėse pradėjo kauptis urano kuro atsargos. Žlugus Sovietų Sąjungai, urano pasiūla Vakaruose dar labiau išaugo.

Urano pramonė Kazachstane, ko gero, nusileidžia tik naftos gavybai pagal pajamas į šalies biudžetą. Šioje pramonėje dirba daugiau nei 25 tūkst. žmonių, tačiau dėl patalpų režimo svečių urano kasyklose pasitaiko itin retai.

Šiandien pamatysime, kaip dirba kasybos įmonė „Ortalyk“, įsikūrusi Pietų Kazachstano regiono Suzako rajone.

LLP „Kasybos įmonės“ Ortalyk darbuotojų darbo pamaina prasideda privaloma medicinine apžiūra

Urano gavybos įmonės darbuotojams matuojamas slėgis, temperatūra, taip pat patikrinama, ar nėra alkotesterio. Nors, anot gydytojos, įstaigoje alkoholis yra griežtai draudžiamas, o kad paskutinis tyrimas būtų „nepavykęs“ – nebuvo nė vieno.

Po medikų apžiūros – pusryčiai kasyklos valgykloje

Gamybos specifika sukuria papildomus saugos reikalavimus – darbo drabužiai darbuotojai aprengiami atskiroje rūbinėje, draudžiama patekti į rotacijos stovyklą ir švarią kasyklos zoną

Pamainos meistras išduoda aprangą – užduotį, kuri nustato turinį, darbo vietą, jos pradžios ir pabaigos laiką, saugaus vykdymo sąlygas, būtinas saugos priemones.

Viena iš saugumo priemonių – respiratorių dėvėjimas dirbtuvėse. Taip yra dėl to, kad urano gamyboje naudojami tokie reagentai kaip sieros rūgštis, amonio nitratas.

Urano kasyba yra visiškai automatizuota. Operatoriaus kambaryje galite sekti visus objekte vykstančius procesus

Urano gamyba Ortalyke, kaip ir visose kitose Kazachstano įmonėse, atliekama in situ išplovimo būdu. Šis metodas pasirinktas, nes jis yra ekologiškiausias. Radiacinis fonas laukuose nesiskiria nuo radiacinio fono didžiuosiuose miestuose

Požeminio išplovimo būdo principas yra toks: į uraną turinčius sluoksnius po žeme pumpuojamas 2% sieros rūgšties tirpalas, kuris, sąveikaudamas su uolienomis, ištirpina uraną, tada šis uranu prisodrintas tirpalas išpumpuojamas į paviršių. . Virš kiekvieno šulinio yra siurblio valdymo pultas.

Šioje patalpoje, sąvartyno su šuliniais teritorijoje, yra tirpalo paskirstymo mazgas

Darbuotojams įteikiami akiniai ir kepurės, kurios gelbsti nuo neįtikėtino karščio

Šiais vamzdžiais į šulinius pumpuojamas sieros rūgšties tirpalas. Taip pat atrodo ir siurbimo šuliniai, iš kurių iš žemės siurbiamas uranas.

Tada tirpalas su uranu vamzdžiais siunčiamas į cechą produktyvių tirpalų perdirbimui (sorbcijos-regeneravimo ciklas).

Taikant šį kasybos metodą, Ortalykas per valandą sunaudoja apie 15 tonų sieros rūgšties.

Urano gamyboje visi procesai yra automatizuoti, tačiau galimas ir rankinis valdymas.

Ši parduotuvė gauna urano tirpalą – komercinį urano desorbatą

Tirpalas sąveikauja su amonio karbonatu, kad gautų natūralų urano koncentratą - "geltoną pyragą"

Presavimo filtro rodmenų tikrinimas

Yellowcake arba natūralaus urano koncentratas yra galutinis įmonės produktas, supakuotas į specialius konteinerius. Iš tikrųjų urano šiame junginyje yra apie 45–50%. Šiais metais planuojama išgauti 2000 tonų urano. Pats užstatas skirtas 25 eksploatavimo metams.

Povandeniniams siurbliams remonto praktiškai nereikia, jie sukuria apie 30 tūkst. Tačiau būtina nuolatos peržiūrėti ir, jei reikia, keisti sparnuotės.

Lygiagrečiai su tiesiogine urano kasyba, laboratorijoje atliekami tyrimai, leidžiantys efektyviausiai plėtoti telkinį.

Pagal priimtus standartus, po perdirbimo atgal į podirvį siunčiamame tirpale neturėtų likti daugiau nei 3 miligramai urano litre, tačiau, remiantis mėginių rezultatais, nuostoliai neviršijo 1,2 miligramo.

Pasibaigus darbo pamainai, darbuotojų apšvitos dozė visomis priemonėmis tikrinama.

Nuvykę į įmonę tikėjomės, kad urano darbininkų rotacinė stovykla atrodys kaip senais gerais laikais – vagonai, kuriuose glaudžiasi darbininkai. Tačiau rotacinė stovykla Ortalyke atrodo visiškai kitaip – ​​tai modernus pastatų kompleksas, kuriame yra viskas, ko reikia žmogui pailsėti po darbo.

Po vakarienės daugelis darbuotojų leidžia laiką žaisdami stalo tenisą.

Pamainų stovykla turi ir savo mini futbolo aikštelę.