Industria e uraniumit. Reshjet e "tortës së verdhë" nga rikuperimet komerciale Tortë e verdhë

Duke rilexuar atë që unë e quajta "Cikli i karburantit bërthamor" me një masë të mjaftueshme paturpësie, ndjeva se diçka mungonte qartë. Më duket se më duhet një shënim i vogël për të bërë një rishikim-referencë se si duket sot "rruga e punës" e uraniumit, kur ka plane të përcaktuara qartë për pushtimin e plotë të ciklit të mbyllur të karburantit bërthamor dhe praktika mbetet. 90% si kjo.ajo që u bë diku në vitet 70-80 të shekullit të kaluar. Kështu që unë do të përpiqem të bëj një artikull të tillë - do të jetë e përshtatshme të kthehem nëse papritmas harrova diçka.

Të gjitha termocentralet bërthamore dihet se punojnë me uranium. Edhe nëse është më i rëndëi nga ata "mrekullueshëm", uraniumi është ende një element kimik dhe, siç supozohet të jetë një element kimik, ai gjendet në koren e tokës si pjesë e një shumëllojshmërie xeheroresh. Ai përfshihet në përbërjen e këtyre xeheve në formën e një sërë oksidesh dhe kripërash, shkëmbinjtë pritës janë gjithashtu të ndryshëm: karbonate, silikate, sulfide. Ndonjëherë duket bukur dhe madje spektakolare.

Xeherori i uraniumit, Foto: staticflickr.com

Ja se si uraniumi shkëlqen në dritën ultravjollcë:

Urani në ultravjollcë, Foto: seasons-goda.rf

Dhe ky, për shembull, është uraninit i ndërthurur me ar vendas.

Uranitit me përfshirje të arit vendas, Foto: dakotamatrix.com

Më shumë se njëqind minerale që përmbajnë uranium janë të njohura, por vetëm 12 prej tyre janë me interes praktik. Xeherorët klasifikohen në kategori: nga të varfra (me përmbajtje uraniumi më pak se 0.1%) në të pasura (me përmbajtje uranium mbi 1%). Në Kanada ka xehe me përmbajtje uraniumi 14-18% - nuk e di as si quhet. Super-super të pasurit? Dhe mineralet e Kongos belge, të cilat siguruan zbatimin e projektit Manhattan me 60% të tyre - "Rockefeller", apo? ..

Në agim projekti atomik kishte xehe të cekëta të uraniumit - 150-300 metra, por tani pothuajse të gjitha gropa të tilla të hapura janë përpunuar, dhe xeherori duhet të shkojë në thellësi prej një kilometri, apo edhe më shumë. Këtu janë detyrat e para: nxjerrja nga një thellësi e tillë dhe e pastër nga shkëmbinjtë e mbeturinave.

Nese kemi te bejme me shkembinj te forte, ne te cilet duken qarte damaret e xehes, do te ndertojme miniera, do te presim mineral me makineri speciale (rrezatimi, e dini, epoka i bërë vetë kaloi) dhe tërhiqe lart. Në Rusi, kjo është fusha Priargunskoye e rajonit Chitinchka. Një metodë më e lirë, më e "avancuar", më pak e dëmshme për mjedisin është e ashtuquajtura "teknologji PSV" (shpëlarja e puseve nëntokësore). Përafërsisht: në qendër ne shpojmë një vrimë në thellësinë e kërkuar, në anët - disa të tjera. Acidi sulfurik pompohet në pusin qendror, ai nxjerr uranium nga shkëmbi dhe tretësira që rezulton derdhet në sipërfaqe përmes puseve anësore. Për shembull, ja se si duken minierat e uraniumit në depozitat e Khiagda (Buryatia) dhe Dalur (rajoni Kurgan):

Minierat e uraniumit në depozitat e Khiagda (Buryatia) dhe Dalur (rajoni Kurgan), Foto: armz.ru

Puna e njerëzve përfundon në fazën e shpimit, të gjitha punët e tjera bëhen me mekanizma dhe pompa. Mbajtja e presionit të nevojshëm është i gjithë shqetësimi. Asnjë "plagë" sipërfaqësore, pa deponi xeherore dhe acid sulfurik në një thellësi prej më shumë se një kilometër - nuk ka dëm as për ujërat nëntokësore. Sidoqoftë, metoda PSV është aq interesante sa ia vlen t'i rikthehemi bisedës për të me shumë detaje.

Merrni parasysh rastin e nxjerrjes së mineralit të uraniumit nga minierat. Copa të mëdha shkëmbi: 1) të renditura sipas shkallës së radioaktivitetit; 2) i grimcuar në gjendje të mirë; 3) vendosen në autoklava, ku në temperaturë dhe presion të lartë, uraniumi shpëlahet me tretësira të sulfurit ose acid nitrik ose karbonat natriumi. Në të njëjtën kohë, uraniumi kalon në këto solucione të mrekullueshme, dhe shkëmbinjtë e mbetur në kuptimin e mirëfilltë të fjalës precipitojnë. Kjo pasohet nga faza 4: uraniumi precipitohet nga tretësirat me pjesë të reagentëve të rinj kimikë, duke rezultuar në përbërje praktikisht të pastra të uraniumit dhe këtyre reagentëve. Por çfarë duhet të bëjnë reagentët në reaktor, pyet njëri? asgjë. Prandaj, ato janë gjithashtu të tepërta në këtë festë të Mendelejevit, prandaj është e nevojshme faza 5: rafinimi me përdorimin e bikarbonatit të amonit. Një emër plasaritur, por dikush po bën pikërisht këtë! .. Dhe tani është faza numër 6 - precipitatet e thata të pastërta të kripërave të uraniumit të marra pas rafinimit kalcinohen në temperatura nga 240 në 850 gradë për të marrë një tortë të verdhë të njohur gjerësisht në rrathë të ngushtë (e njëjta gjë - oksidi i azotit i uraniumit, i njohur si U3O8). Këtu është, i dashur.

Tortë e verdhë, Foto: fresher.ru

Edhe pse ngjyra, natyrisht, nuk është gjithmonë aq e gëzuar, ajo mund të jetë shumë më modeste.

Tortë e verdhë, Foto: http://umma.ua/

Më lejoni të tërheq vëmendjen tuaj për faktin se të gjashtë fazat e përshkruara kryhen drejtpërdrejt pranë minierave. Çdo minierë e uraniumit është një vend ku përqendrohet prodhimi kimik.

Torta e verdhë është e përshtatshme sepse është shumë e qëndrueshme, ka radioaktivitet të ulët - prandaj është i përshtatshëm për transport. Dhe ata po e çojnë atë më pranë centrifugave për të kryer procedurën e fundit kimike - për ta kthyer nga oksid uraniumi në fluorid uranium. Shkencëtarët atomikë e quajnë këtë proces shndërrim i uraniumit dhe pa të, thjesht nuk ka asnjë mënyrë. Fluori i uraniumit është i përshtatshëm sepse kur nxehet në 53 gradë, ai nuk shkrihet, por menjëherë kthehet në gaz, i cili ushqehet për pasurim duke përdorur centrifuga. Pasurimi është një rritje në përqendrimin e uraniumit-235 nga vlera natyrore prej 0.7% në 4% të kërkuar (mesatarisht, në fakt, nga 2.6% në 4.8% për lloje të ndryshme reaktorët bërthamorë). Nëse dikush ka kohë për të humbur pamjen komplekset tona të pasurimit (dhe ato janë tashmë në katër vende: UEKhK - Uzina Elektrokimike Ural në Novouralsk, Rajoni Sverdlovsk; Kombinati Kimik Siberian - Uzina Kimike Siberiane në Seversk Rajoni Tomsk; AEKhK - Fabrika Elektrokimike Angarsk; ECP - Fabrika Elektrokimike në Zelenogorsk, Territori Krasnoyarsk), atëherë ja ku shkoni:

Kompleksi i përpunimit, Foto: http://atomicexpert.com/

Nga centrifugat, natyrisht, në dalje - i njëjti gaz, i njëjti fluor uraniumi, vetëm tani përmban më shumë uranium-235. Gazi nuk mund të shtyhet në reaktor - në përputhje me rrethanat, fluori duhet të shndërrohet përsëri në oksid uraniumi (më saktë, në dioksid, UO2), dhe ky është tashmë një pluhur.

Pluhuri i dioksidit të uraniumit shndërrohet në peleta karburanti me diametër rreth 1 cm dhe trashësi 1 deri në 1,5 cm me metodën e metalurgjisë pluhur.Tabletat vendosen me kujdes në tuba me mure të hollë prej zirkon dhe aliazh niobium 1% 3,5 metra. gjatë për reaktorët modernë VVER. Ky tub, i mbushur me 1,5 kg fishekë uraniumi, është i njëjti element karburanti: një element karburanti. Ja ku janë, të bukura:

Kjo punë po zhvillohet në Rusi në Uzinën e Makinerisë në qytetin Elektrostal, Rajoni i Moskës dhe në Uzinën e Koncentratit Kimik në Novosibirsk. Zirkoni është derdhur në Glazov të Republikës Udmurt në Uzinën Mekanike Chepetsk. Shufrat e karburantit kombinohen në mënyrë konstruktive në asambletë e karburantit - asambletë e karburantit. Ata duken kështu:

FA - asambletë e karburantit, Foto: atomic-energy.ru

Në seksion, siç mund ta shihni, ka një gjashtëkëndësh me huall mjalti, dhe ky është një dizajn sovjeto-rus. Dhe këtu është TVS - "katrori" i dizajnit perëndimor:

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

Një pjesë të fëmijërisë e kam kaluar në bletoren e gjyshit, ndaj jam shumë e njëanshme – më pëlqejnë më shumë “hojet” tona.

Tani uraniumi në formën e fishekëve, të cilët vendosen në shufrat e karburantit, të cilat kombinohen në asambletë e karburantit, mund të vendoset në "furrë" - në bërthamën e reaktorit të termocentralit bërthamor. Gjatë 18 muajve të ardhshëm, të cilët zakonisht quhen "kompania e karburantit", uraniumi "digjet", duke u shndërruar gradualisht në lëndë djegëse bërthamore të shpenzuar. Këtu është një foto e asaj se si duket reaktori para fillimit të fushatës së karburantit:

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

Më duket se një histori e tillë e uraniumit me foto ishte e nevojshme që në fillim të tregimit për ciklin e karburantit bërthamor. Ju kërkoj të mos më qortoni që nuk e kam bërë fillimisht - unë jam një bloger i vjetër vetëm nga mosha, dhe gabimet janë një gjë e zakonshme për shkak të rinisë sime. Unë sugjeroj që ky artikull të konsiderohet "Nr. 0" në ciklin e tregimeve për karburantin bërthamor!

BABR.ru

Fjalimi i specialistit të njohur rus të sigurisë nga rrezatimi Vladimir Kuznetsov me rezultatet e ekzaminimit të disa zonave të qytetit të Angarsk, në kundërshtim me pritjet, nuk u bë sensacionale.

Kujtojmë, më 11 shkurt, në sallën e mbledhjeve të Asamblesë Legjislative të Rajonit Irkutsk, Vladimir Kuznetsov dhe asistentja e tij Marina Khvostova paraqitën rezultatet e një studimi radiologjik të lagjeve Jugperëndimore dhe juglindore të Angarsk, ngjitur me Angarsk Fabrika e Elektrolizës dhe Kimike (AECC). Rezultatet e hulumtimit rezultuan mjaft qetësues - në shumicën e rasteve, niveli i rrezatimit gama nuk i kalonte 13-15 mikroroentgjenë në orë, që është edhe pak më i ulët se sfondi natyror.

Sigurisht, duke pasur parasysh këtë Studimi u krye me paratë e Rosatom, mund të dyshohej në objektivitetin e tij- megjithatë, shumë kohë përpara Kuznetsov, ekologët e Irkutsk ekzaminuan plotësisht të gjithë rrethinat e AEKhK dhe u siguruan që uzina të mos ishte me të vërtetë "fonit". E cila, megjithatë, nuk është për t'u habitur: në fund të fundit, AEHK u ndërtua përsëri kohët sovjetike kur kërkesat e fshehtësisë ishin jashtëzakonisht të larta. Ndër këto kërkesa ishte mungesa e një sfondi të shtuar.

Megjithatë, teknologjia e prodhimit në AEKhK nuk nënkupton ndonjë rritje të rrezatimit. Koncentrati natyror i uraniumit (i ashtuquajturi "tortë e verdhë") reduktohet me amoniak anhidrik në oksid uraniumi, më pas trajtohet me acid hidrofluorik për të marrë tetrafluorid uranium. Pastaj tetrafluoridi i uraniumit në një rrjedhë hidrogjeni të djegur kombinohet me fluorin, duke rezultuar në heksafluorid uraniumi.

Ky proces po zhvillohet në fabrikën kimike AEKhK. Procesi në vetvete nuk është bërthamor, por kimik dhe nuk ndodh asnjë proces bërthamor. Sigurisht, dyqani i prodhimit të heksafluoridit të uraniumit ka një sfond të rritur të rrezatimit, por është mjaft i sigurt me një ditë pune katër orëshe. Dhe më e rëndësishmja, ky rrezatim nuk shkon përtej punëtorisë.

Produkti fillestar që rezulton - heksafluoridi i uraniumit - ka më shumë se 99% uranium-238 me nivel jashtëzakonisht të ulët të radioaktivitetit, më pak se 1% uranium-235 dhe një të dhjetën e përqindjes uranium-234... Për pasurim, heksafluoridi dërgohet në një fabrikë pasurimi, ku me centrifugim kaskadë, heksafluoridi i gaztë sillet në përmbajtjen e izotopit të uraniumit-235 në 5% .

Këtu përfundon i gjithë procesi në AECC. 5% HFC ngarkohet në kontejnerë dhe dërgohet në një impiant qelizash karburanti të centralit bërthamor. Dhe në mënyrën normale të funksionimit të AEHK, nuk duhet të ketë rrjedhje rrezatimi, siç duket.

Por.

Së pari, është e nevojshme që diku të hidhet shkëmbi "mbeturina" i mbetur pas fazës së rikuperimit të "tortës së verdhë". Niveli i radioaktivitetit të këtij shkëmbi mbetjesh është jashtëzakonisht i ulët - por në çdo rast është më i lartë se sfondi natyror. Vëllimi i vlerësuar i këtyre mbetjeve është qindra tonë në vit. Shkencëtarët bërthamorë nuk thonë se ku i ruajnë mbetjet e "tortës së verdhë" - dhe ekologët mund të mjaftohen vetëm me thashetheme.

Së dyti, gjatë të gjitha metamorfozave të uraniumit, vëllime të mëdha të lëngjeve të ndryshme, duke përfshirë ato shumë kimikisht aktive, mbeten në fabrikë. Kur janë në kontakt me mineralin e uraniumit, këto lëngje gjithashtu jonizohen dhe bëhen radioaktive. Vendi ku hidhen këto lëngje është një sekret i mbyllur.

Së treti - dhe kjo është gjëja më e rëndësishme. Gjatë aktiviteteve të prodhimit, një sasi e madhe e pajisjeve që kanë dështuar duhet të asgjësohen. Dhe ky është dhjetëra e qindra ton metal radioaktiv. Ajo që ndodh me të është gjithashtu një sekret.

Problemi është se në vetë territorin e KSHZH-së askush nuk do të lejojë të bëhen matje. Fabrika, për nevojat e veta, padyshim kryen matje të tilla - por rezultatet e tyre janë sekrete.

Matjet e bëra nga ekologët në deponinë e hirit të CHPP-10 tregojnë mjaft nivele të larta të rrezatimit gama. Vërtetë, shpjegimi për këtë mund të mos lidhet me industrinë e uraniumit - ka mjaft uranium në qymyrin natyror, i cili, kur digjet, pjesërisht avullohet në ajër, dhe pjesërisht mbetet në hi. Sidoqoftë, është kurioze që në bunkerët e qymyrit të të njëjtit CHPP-10 rrezatimi gama është akoma më i ulët se në deponinë e hirit.

Sigurisht, nivele të larta të rrezatimit gama dhe afër të dy CHPP-ve të Angarsk. Natyrisht, ato, si deponia e hirit, hiqen nga zona e banimit. Por tymi nga oxhaqet përhapet shumë larg, dhe bashkë me të - rritja e sfondit radioaktiv. Matjet e ambientalistëve të marra përgjatë rrugës Dekabristov (që në fakt shkon nga AEKhK në ANKhK dhe CHPP-9) tregojnë qartë një rritje graduale të sfondit radioaktiv ndërsa i afrohemi zonës industriale ANHK.

Në të njëjtën kohë, sado që disa lexues do të donin të merrnin informacione të bujshme, sfondi i rrezatimit gama në Angarsk, edhe në zonat më problematike, nuk i kalon 30 mikroroentgen në orë. Nga rruga, në Irkutsk, ku nuk ka prodhim të uraniumit (dhe së shpejti nuk do të ketë fare), sfondi është disi më i lartë.

Tema e ECP-së së Angarsk, megjithatë, vazhdon të shqetësojë banorët e Irkutsk dhe Angarsk. Fakti është se fabrika është vendosur shumë pa sukses. Ndodhet midis Irkutsk dhe Angarsk, të cilat në fakt bashkohen në një qytet. Në jug të AEKhK, në një distancë të shkurtër, shkon trakti i Moskës. Dhe në territorin e AECC, siç u përmend më lart, ka një prodhim kimik mjaft të rrezikshëm. Dhe, përveç kësaj, një strukturë e madhe magazinimi është e vendosur për të ashtuquajturën "deponi" (d.m.th., që përfaqëson një substancë të papërdorur në prodhim) të heksafluoridit të uraniumit.

Vetëkuptohet se fabrika kimike AEKhK nuk përbën një kërcënim serioz në funksionimin normal. Por. Ne jetojmë në një botë komplekse. Dhe askush nuk e di se çfarë do të ndodhë nesër.

Nuk do të doja aspak të krijoja një lloj paniku apo të shtoja frikën. Mundësia e ndonjë emergjence është vërtet e vogël. Por ajo është atje.

Per referim

MPC maksimale e vetme e acidit fluorik në ajër është 0,02 miligramë për metër kub.

Kufiri maksimal i përqendrimit të fluorit në ajër është 4 miligramë për litër.

Kufiri maksimal i përqendrimit për avujt e heksafluoridit të uraniumit në ajër është 0,015 miligramë për metër kub.

Me gjysmë mëkati, zyrtarët e IAEA-s dolën nga pengesat burokratike dhe hartuan një rezolutë për programin bërthamor të Iranit. Rezolucioni i butë nuk është shumë i ndryshëm nga versionet e mëparshme, dhe as nuk flet për sanksione. Me sa duket, Irani do të vazhdojë të bëjë "yellowcake", ndërsa bota do të mbyllë sytë para kësaj.

Një seancë e jashtëzakonshme e Bordit të Guvernatorëve të IAEA, kushtuar situatës aktuale rreth programit bërthamor të Iranit, u mblodh të martën, por ritmi i shkrimit të rezolutës përfundimtare vështirë se mund të quhet i jashtëzakonshëm.

Ndërkohë që zyrtarët e Agjencisë Ndërkombëtare të Energjisë Atomike po bënin pazare të tensionuara për formulimin e paragrafëve të veçantë të projekt-rezolutës, në Iran ata arritën, ngadalë dhe në prani të inspektorëve, të hiqnin vulat nga pajisjet e Isfahanit. qendër bërthamore dhe të rifillojë plotësisht punën.

Të hënën, Irani rifilloi pjesërisht punën në qendrën bërthamore të Isfahanit për pajisjet ku nuk ishin instaluar vulat e IAEA. Furnizimi i koncentratit të mineralit të uraniumit ka filluar, duke përfshirë pjesën e parë të procesit të konvertimit të uraniumit. Pas heqjes së vulave nga pajisjet e tjera, që ndodhi të mërkurën, Qendra Bërthamore e Isfahanit po kalon gradualisht në shfrytëzimin e plotë të kapaciteteve të saj.

Shndërrimi i uraniumit filloi në ndërmarrjen - përpunimi i mineralit të uraniumit në gaz (heksafluorid uranium). Në parim, hapi tjetër pas prodhimit të gazit është ndarja e përbërësit të kërkuar të uraniumit, dhe ky, nga ana tjetër, është hapi i fundit për krijimin e një karburanti të përfunduar të uraniumit. Por, sipas palës iraniane, substanca e pastruar e përftuar pas përpunimit të xeheve me përmbajtje uraniumi, e njohur si “torta e verdhë”, thjesht do të ruhet në kontejnerë të veçantë. Në të vërtetë, nuk ka centrifuga gazi për prodhimin e uraniumit në qendrën bërthamore të Isfahanit.

Të mërkurën, inspektorët kuriozë nga IAEA instaluan kamera video në uzinën e Isfahanit për të monitoruar procesin e përpunimit të uraniumit.

Me sa duket, ndërsa inspektorët mund të shikojnë vetëm TV - askush nuk mund ta ndalojë prodhimin. Në fakt, këtë e tregon teksti i rezolutës, i cili nuk ndryshon shumë nga paralajmërimet e mëparshme për Iranin.

Në draft-rezolutën përfundimtare, e cila iu zbulua Reuters të enjten pasdite, IAEA shpreh "shqetësim serioz" për fillimin e ripërpunimit të uraniumit në centralin bërthamor në Isfahan. Bordi i Guvernatorëve të IAEA-së në një rezolutë i bën thirrje Iranit që të ndalojë plotësisht sërish funksionimin e qendrës bërthamore. Projekt-rezoluta udhëzon gjithashtu kreun e IAEA, Mohammad ElBaradei, të përgatisë një raport mbi programin bërthamor iranian deri më 3 shtator.

Edhe pse fjala “sanksione” përmendet vazhdimisht në margjinat e selisë së IAEA, në këtë seancë nuk është marrë dhe nuk do të merret asnjë vendim ndëshkues ndaj Iranit.

Fakti është se përkeqësimi i "krizës bërthamore" iraniane ka çuar tashmë në një rritje të mprehtë të çmimit të naftës, i cili ka arritur në 65 dollarë për fuçi. Është e vështirë edhe të imagjinohet se çfarë do të ndodhë me tregun e naftës në rast të një transferimi hipotetik të dosjes iraniane në Këshillin e Sigurimit të OKB-së, e cila u diskutua në margjinat e IAEA.

Teherani e kupton gjithashtu kotësinë e një zhvillimi të tillë të ngjarjeve. Dje, zëdhënësi iranian Sirus Naseri ua bëri të qartë zyrtarëve të IAEA-s se parashtrimi i çështjes së programit të saj bërthamor në Këshillin e Sigurimit të OKB-së do të ishte një "llogaritje e gabuar e madhe".

BE-ja dhe SHBA-ja e dinë këtë edhe pa Naserin. Sekretari i Përgjithshëm i OKB-së Kofi Annan u bëri thirrje vendeve të Bashkimit Evropian që vetëm të vazhdojnë dialogun me Teheranin, pavarësisht vendimit për të rifilluar punën për konvertimin e uraniumit në objektin bërthamor në Isfahan. Kështu që tani të gjitha palët e përfshira në konflikt do të kërkojnë një rrugëdalje nga situata aktuale që do të ruajë të paktën pamjen e një përfundimi të suksesshëm, ndërsa specialistët iranianë, nën dritën e lenteve të kamerave video të IAEA, do të vazhdojnë punën e tyre. rrugën e pasurimit të uraniumit.

Përmbajtja e artikullit

INDUSTRIA E URANIT. Uraniumi është burimi kryesor i energjisë së energjisë bërthamore, duke gjeneruar rreth 20% të energjisë elektrike në botë. Industria e uraniumit mbulon të gjitha fazat e prodhimit të uraniumit, duke përfshirë kërkimin, minierat dhe përpunimin e xeheve. Përpunimi i uraniumit në lëndë djegëse të reaktorit mund të shihet si një degë natyrore e industrisë së uraniumit.

Burimet.

Burimet relativisht të provuara të uraniumit në botë, të cilat mund të nxirren nga xeherori me një kosto prej jo më shumë se 100 dollarë për kilogram, vlerësohen në afërsisht 3.3 miliardë kg U 3 O 8. Përafërsisht 20% e kësaj (rreth 0.7 miliardë kg U 3 O 8, cm... shifra) bie në Australi, e ndjekur nga Shtetet e Bashkuara (rreth 0,45 miliardë kg U 3 O 8). Afrika e Jugut dhe Kanadaja kanë burime të konsiderueshme për prodhimin e uraniumit.

Prodhimi i uraniumit.

Fazat kryesore të prodhimit të uraniumit janë nxjerrja e mineralit me nxjerrje nëntokësore ose të hapura, pasurimi (ndarja) e mineralit dhe nxjerrja e uraniumit nga xeherori me shpëlarje. Në minierë, minerali i uraniumit nxirret nga masa shkëmbore me metodën e shpimit-shpërthimit, minerali i grimcuar klasifikohet dhe grimcohet dhe më pas transferohet në një tretësirë ​​të një acidi të fortë (sulfurik) ose në një tretësirë ​​alkaline (karbonat natriumi, i cili është më i preferuar në rastin e xeheve karbonate). Tretësira që përmban uranium ndahet nga grimcat e patretura, përqendrohet dhe pastrohet me anë të thithjes në rrëshirat e shkëmbimit të joneve ose me ekstraktim me tretës organikë. Pastaj koncentrati, zakonisht në formën e oksidit U 3 O 8, i quajtur kek i verdhë, precipitohet nga tretësira, thahet dhe vendoset në enë çeliku me kapacitet përafërsisht. 1000 l.

Gjithnjë e më shumë, shpëlarja në vend po përdoret për të rikuperuar uraniumin nga xehet sedimentare poroze. Një zgjidhje alkaline ose acide drejtohet vazhdimisht nëpër puset e shpuara në trupin e xehes. Kjo tretësirë ​​me uranium të transferuar në të përqendrohet dhe pastrohet, dhe më pas nga ajo përftohet një tortë e verdhë me precipitim.

Shndërrimi i uraniumit në karburant bërthamor.

Koncentrati natyral i uraniumit - yellowcake - është një pararendës i ciklit të karburantit bërthamor. Për të kthyer uraniumin natyror në lëndë djegëse që plotëson kërkesat e një reaktori bërthamor, nevojiten tre faza të tjera: shndërrimi në UF 6, pasurimi i uraniumit dhe prodhimi i elementeve të karburantit (elementet e karburantit).

Konvertimi në UF6.

Për të kthyer oksidin e uraniumit U 3 O 8 në heksafluorid të uraniumit UF 6, torta e verdhë zakonisht reduktohet me amoniak anhidrik në UO 2, nga e cila më pas përftohet UF 4 duke përdorur acid fluorik. Në fazën e fundit, duke vepruar në UF 4 me fluor të pastër, përftohet UF 6 - një produkt i ngurtë që sublimohet në temperaturën e dhomës dhe presionin normal, dhe shkrihet në presion të ngritur. Pesë prodhuesit më të mëdhenj të uraniumit (Kanada, Rusia, Nigeri, Kazakistani dhe Uzbekistani) së bashku mund të prodhojnë 65,000 ton UF 6 në vit.

Pasurimi i uraniumit.

Në fazën tjetër të ciklit të karburantit bërthamor, përmbajtja e U-235 në UF 6 rritet. Uraniumi natyror përbëhet nga tre izotope: U-238 (99.28%), U-235 (0.71%) dhe U-234 (0.01%). Për reaksionin e ndarjes në një reaktor bërthamor, kërkohet një përmbajtje më e lartë e izotopit U-235. Pasurimi i uraniumit kryhet me dy metoda kryesore të ndarjes së izotopeve: metoda e difuzionit të gaztë dhe metoda e centrifugimit të gazit. (Energjia e shpenzuar për pasurimin e uraniumit matet në njësi të punës së ndarjes, SWU.)

Në metodën e difuzionit të gaztë, heksafluoridi i ngurtë i uraniumit UF 6 shndërrohet në gjendje të gaztë duke ulur presionin, dhe më pas pompohet përmes tubave porozë të bërë nga një aliazh i veçantë, përmes mureve të të cilit gazi mund të shpërndahet. Meqenëse masa e atomeve U-235 është më e vogël se ajo e atomeve U-238, ato shpërndahen më lehtë dhe më shpejt. Në procesin e difuzionit, gazi pasurohet në izotopin U-235 dhe gazi i kaluar nëpër tuba është i varfëruar. Gazi i pasuruar përsëri kalon nëpër tuba dhe procesi vazhdon derisa përmbajtja e izotopit U-235 në rrjedhje të arrijë nivelin (3-5%) të kërkuar për funksionimin e një reaktori bërthamor. (Uraniumi i shkallës së armëve kërkon pasurim në mbi 90% U-235.) Vetëm 0.2–0.3% e izotopit U-235 mbetet në mbetjet e pasurimit. Metoda e difuzionit të gaztë karakterizohet nga konsumi i lartë i energjisë. Bimët e bazuara në këtë metodë janë të disponueshme vetëm në SHBA, Francë dhe PRC.

Në Rusi, Britaninë e Madhe, Gjermani, Holandë dhe Japoni përdoret metoda e centrifugimit, në të cilën gazi UF 6 vendoset në një rrotullim shumë të shpejtë. Për shkak të ndryshimit në masën e atomeve, dhe për rrjedhojë në forcat centrifugale duke vepruar në atome, gazi pranë boshtit të rrotullimit të rrjedhës pasurohet në izotopin e lehtë U-235. Gazi i pasur mblidhet dhe nxirret.

Prodhimi i shufrave të karburantit.

UF 6 i pasuruar mbërrin në fabrikë në kontejnerë çeliku 2.5 ton. Prej tij përftohet UO 2 F 2 me hidrolizë, e cila më pas trajtohet me hidroksid amoniumi. Diuranati i precipituar i amonit filtrohet dhe piqet për të marrë dioksid uraniumi UO 2, i cili shtypet dhe shkrihet në tableta të vogla qeramike. Tabletat vendosen në një tub të bërë nga aliazh zirkoniumi (zircaloy) dhe marrin shufra karburanti, të ashtuquajturat. elementët e karburantit (shkopinjtë e karburantit), të cilët kombinojnë afërsisht 200 copë në montime të plota të karburantit, gati për përdorim në termocentralet bërthamore.

Karburanti bërthamor i shpenzuar është shumë radioaktiv dhe kërkon masa paraprake të veçanta gjatë ruajtjes dhe asgjësimit. Në parim, ai mund të ripërpunohet duke ndarë produktet e zbërthimit nga mbetjet e uraniumit dhe plutoniumit, të cilat mund të shërbejnë përsëri si lëndë djegëse bërthamore. Por një përpunim i tillë është i shtrenjtë dhe përkatës ndërmarrjet tregtare disponohet vetëm në disa vende, si Franca dhe MB.

Vëllimi i prodhimit.

Nga mesi i viteve 1980, kur shpresat për rritje të shpejtë të energjisë bërthamore u shuan, prodhimi i uraniumit ra me shpejtësi. Ndërtimi i shumë reaktorëve të rinj u pezullua dhe rezervat e karburantit të uraniumit filluan të grumbullohen në ndërmarrjet operative. Me rënien e Bashkimit Sovjetik, furnizimi me uranium në Perëndim u rrit më tej.

Industria e uraniumit në Kazakistan është ndoshta e dyta pas prodhimit të naftës për sa i përket të ardhurave në buxhetin e vendit. Më shumë se 25 mijë njerëz punojnë në këtë industri, megjithatë, për shkak të regjimit të objekteve, mysafirët në minierat e uraniumit janë jashtëzakonisht të rrallë.

Sot në do të shohim se si funksionon ndërmarrja minerare "Ortalyk", e vendosur në rrethin Suzak të rajonit të Kazakistanit Jugor.

Ndërrimi i punës i punonjësve të LLP "Ndërmarrja Minierash" Ortalyk "fillon me një ekzaminim të detyrueshëm mjekësor

Punëtorët e ndërmarrjes së minierave të uraniumit matin presionin, temperaturën dhe gjithashtu kontrollojnë për një alkolator. Ndonëse, sipas mjekut, alkooli është rreptësisht i ndaluar në objekt dhe nuk ka pasur asnjë rast të vetëm që testi i fundit të ketë “dështuar”.

Pas ekzaminimit mjekësor - mëngjes në mensën e minierës

Specifikimi i prodhimit krijon kërkesa shtesë të sigurisë - rroba pune punonjësit vishen në një dhomë zhveshjeje të veçantë, qasja në kampin rrotullues dhe në zonën e pastër të minierës është e ndaluar

Përgjegjësi i ndërrimit lëshon një veshje - një detyrë që përcakton përmbajtjen, vendin e punës, kohën e fillimit dhe përfundimit të saj, kushtet për ekzekutim të sigurt, masat e nevojshme të sigurisë.

Një nga masat e sigurisë është përdorimi i respiratorëve në punishte. Kjo për faktin se prodhimi i uraniumit përdor reagentë si acidi sulfurik, nitrati i amonit

Minierat e uraniumit janë plotësisht të automatizuara. Në dhomën e kontrollit, ju mund të gjurmoni të gjitha proceset që ndodhin në objekt

Prodhimi i uraniumit në Ortalyk, si të gjitha ndërmarrjet e tjera në Kazakistan, kryhet me shpëlarje in-situ. Kjo metodë u zgjodh sepse është më miqësorja me mjedisin. Sfondi i rrezatimit në fusha nuk ndryshon nga sfondi i rrezatimit në qytetet e mëdha

Parimi i metodës së shpëlarjes nëntokësore është si më poshtë: një zgjidhje 2% e acidit sulfurik pompohet nën tokë në shtresat që përmbajnë uranium, e cila, duke ndërvepruar me shkëmbinjtë, shpërndan uraniumin, pastaj kjo tretësirë ​​e pasuruar me uranium pompohet në sipërfaqe. . Mbi çdo pus ka një panel kontrolli të pompës.

Në këtë dhomë, në territorin e landfillit me puse, ndodhet njësia e shpërndarjes së tretësirave

Punonjësve u jepen gota dhe kapele që i shpëtojnë nga vapa e pabesueshme

Një zgjidhje e acidit sulfurik pompohet në puse përmes këtyre tubave. Puset e pompimit që nxjerrin uraniumin nga toka duken njësoj.

Më pas tretësira me uranium dërgohet përmes gypave në punishten e përpunimit të tretësirave prodhuese (cikli i sorbimit-rigjenerimit).

Me këtë metodë minerare, Ortalyk përdor rreth 15 ton acid sulfurik në orë.

Në prodhimin e uraniumit, të gjitha proceset janë të automatizuara, por kontrolli manual është gjithashtu i mundur.

Ky dyqan merr tretësirë ​​uraniumi - desorbat i uraniumit komercial

Zgjidhja ndërvepron me karbonat amonit për të marrë një koncentrat natyral të uraniumit - "tortë e verdhë"

Kontrollimi i leximeve të filtrit të shtypit

Yellowcake ose koncentrati natyral i uraniumit është produkti përfundimtar i ndërmarrjes, i cili paketohet në kontejnerë të veçantë. Uraniumi aktual në këtë përbërje është rreth 45-50%. Është planifikuar të nxirren 2000 ton uranium këtë vit. Vetë depozita është projektuar për 25 vjet funksionim.

Pompat zhytëse praktikisht nuk kanë nevojë për riparim, ato gjenerojnë rreth 30 mijë orë funksionim. Sidoqoftë, është e nevojshme që vazhdimisht të rishikohen dhe, nëse është e nevojshme, të ndryshohen shtytësit.

Paralelisht me nxjerrjen direkte të uraniumit, laboratori po kryen kërkime që mundësojnë zhvillimin më efikas të vendburimit.

Sipas standardeve të pranuara, jo më shumë se 3 miligramë uranium për litër duhet të mbeten në tretësirën e dërguar përsëri në nëntokë pas ripërpunimit, megjithatë, sipas rezultateve të mostrave, humbjet nuk i kaluan 1.2 miligramë.

Pas përfundimit të turnit të punës, kontrollohet me të gjitha mjetet doza e rrezatimit të punonjësve.

Kur shkuam në ndërmarrje, prisnim që kampi rrotullues i punëtorëve të uraniumit do të dukej si në kohët e mira të vjetra - vagonët në të cilët grumbullohen punëtorët. Sidoqoftë, kampi rrotullues në Ortalyk duket krejtësisht ndryshe - është një kompleks modern ndërtesash, të cilat kanë gjithçka që i nevojitet një personi për të pushuar pas punës.

Pas darkës, shumë nga punëtorët kalojnë kohën duke luajtur pingpong.

Kampi i turnit ka edhe fushën e tij të mini-futbollit