Мақалада уран неліктен байытылатыны, оның не екені, қай жерде өндірілетіні, қолданылуы және байыту процесі неден тұратыны түсіндіріледі.
Атом дәуірінің басы
Уран сияқты зат адамдарға ерте заманнан белгілі. Бірақ біздің заманымызға қарағанда, олар оны керамика мен бояудың кейбір түрлеріне арналған арнайы глазурь жасау үшін ғана пайдаланды. Ол үшін табиғи уран оксиді пайдаланылды, оның кен орындары әлемнің барлық дерлік континенттерінде әртүрлі мөлшерде кездеседі.
Көп уақыттан кейін химиктер де бұл элементке қызығушылық танытты. Сонымен, 1789 жылы неміс ғалымы Мартин Клапрот өзінің параметрлері бойынша металға ұқсас уран оксидін ала алды, бірақ олай емес. Ал тек 1840 жылы француз химигі Пелиго нақты уранды – ауыр, күміс және радиоактивті металды синтездеді, оны Дмитрий Менделеев өзінің периодтық элементтер кестесіне енгізді. Ендеше уранды не үшін байытады және ол қалай болады?
Біздің уақыт
Шын мәнінде, табиғи уран рудасының басқалардан айтарлықтай айырмашылығы жоқ. Бұл шахталарда ең көп таралған жолмен өндірілетін массивтік тот басқан тас тастар - олар қабаттарды жарып жібереді.шөгінділер және одан әрі өңдеу үшін жер бетіне тасымалданады. Өйткені, бұл табиғи затта U235 изотопының 0,72% ғана бар. Бұл реакторларда немесе қаруларда қолдану үшін жеткіліксіз, содан кейін сұрыптағаннан кейін ол газ тәрізді күйге өтеді және уранды байыта бастайды.
Жалпы, бұл процестің көптеген әдістері бар, бірақ Ресейде ең перспективалы және қолданылатыны - газды центрифугалау.
Уранның газ тәрізді қосылысы арнайы қондырғыларға айдалады, содан кейін олар үлкен жылдамдыққа дейін иіріледі және ауыр молекулалар жеңіліректерден бөлініп, барабан қабырғаларына топтастырылады.
Содан кейін бұл фракциялар бөлініп, олардың біреуі уран диоксиді - тығыз және қатты затқа айналады, содан кейін оны бір түрлі «таблеткаларға» буып, пеште күйдіреді. Дәл осы мақсатта уранды байыту керек, өйткені U235 изотопының пайызы өндірілетін өнімнен әлдеқайда жоғары және оны реакторларда да, қару-жарақ жүйелерінде де қолдануға болады.
Экспорт
Жеңілдетілген мысал келтіретін болсақ, бұл элементті байыту негізінен темір өндірісін еске түсіреді - өзінің бастапқы, табиғи түрінде бұл құнсыз кен бөліктері, олар кейін әртүрлі өңдеу арқылы берік болатқа айналады..
Сондай-ақ баспасөз беттерінде сол Ресеймен салыстырғанда аз дамыған елдердің байытылған уранды қалай жасауға болатынын жиі ойлайтынын жиі естисіз.
Бұл процесс газбен мысал келтіретін болсақцентрифугалау өте күрделі және мұндай қондырғыларды әркім жасай алмайды. Оның үстіне бізге бір ғана нәрсе емес, олардың тұтас бір каскады керек. Олардың техникалық деңгейін түсіну үшін бұл «барабандар» минутына 1500 айналым жылдамдығымен және тоқтаусыз айналады деп айту керек. Рекорд - 30 жыл! Сондықтан кейбір елдер байытылған уранды Ресейден сатып алады.
Ресейде уран қай жерде өндіріледі?
93% уран рудасы Краснокаменск қаласына жақын Забайкальеде өндіріледі. Ал Ресейдегі байытылған уранды ТВЕЛ ОАО өндіреді.
Қолданба
Өнімділігі жоғары қоспаға айналу процесі реттелді, бірақ бұл не үшін қажет? Ең негізгі екі бағытты талдап көрейік.
Біріншіден, әрине, ядролық реакторлар. Олар бүкіл қалаларды электр қуатымен қамтамасыз етеді, автономды ғарыш аппараттары күн жүйесінің алыс түкпірлерін зерттейді, суасты қайықтарында, мұзжарғыштарда және зерттеу кемелерінде болады.
Екіншіден, бұл жаппай қырып-жоятын қарулар. Шындықты нақтылауға тұрарлық - бұл ұзақ уақыт бойы пайдаланылмаған бомбалардағы уран, ол қару-жарақ плутонийімен ауыстырылды. Ол төмен байытылған уран реакторларында арнайы сәулелендіру арқылы өндіріледі.
Мифтер мен қызықты деректер
КСРО жылдарында әсіресе қауіпті қылмыскерлерді немесе «халық жауларын» өткінші еңбектерімен айыбын өтеу үшін уран шахталарына жіберген деген пікір жиі болған. Әрине, олар радиацияның әсерінен ол жерде ұзақ тұрмады.
Нақты емес. Арнайы жоқмұндай шахтада жұмыс істеудің ешқандай қауіпі жоқ, табиғи кен аздап радиоактивті, ал егер адам оны шахтаға шығармай орналастырса, радиациялық аурудан гөрі күн мен таза ауаның жетіспеушілігінен өледі.
Десе де, жұмысшылардың жұмыс жағдайлары жұмсақ, күніне небәрі 5 сағат және көп адамдар онда ұрпақтар бойы жұмыс істейді, мұндай өндірістің қорқынышты жойқындығы туралы мифті жоққа шығарады.
Ал таусылған ураннан, айтпақшы, қару снарядтарының өзегін жасаңыз. Өйткені, уран қорғасынға қарағанда әлдеқайда ауыр және күштірек, соның нәтижесінде мұндай зақымдаушы элементтер тиімдірек, тіпті механикалық әсерден кейін бұзылу нәтижесінде тұтануға бейім.
Осылайша біз байытылған уранның не үшін қажет екенін, оның қайда және қандай мақсатта қолданылатынын анықтадық.
