Навошта трэба ўзбагачаць уран? падрабязны разбор

У артыкуле распавядаецца пра тое, навошта ўзбагачаць уран, што гэта такое, дзе здабываецца, яго прымянення і з чаго складаецца працэс узбагачэння.

Пачатак атамнай эры

Такое рэчыва як уран вядома людзям з самай глыбокай старажытнасці. Але ў адрозненне ад нашага часу, выкарыстоўвалі яны яго толькі для стварэння спецыяльнай глазуры для керамікі і некаторых відаў фарбы. Выкарыстоўвалася для гэтага прыродная вокіс ўрану, паклады якога можна знайсці ў тых ці іншых колькасцях амаль на ўсіх кантынентах свету.

Значна пазней гэтым элементам зацікавіліся і хімікі. Так, у 1789 году нямецкаму навукоўцу Марціну Клапроту ўдалося атрымаць аксід ўрану, які па сваіх параметрах быў падобны на метал, але ім не з'яўляўся. І толькі ў 1840 годзе францускі хімік Пелиго сінтэзаваў сапраўдны уран - цяжкі, серабрысты і радыеактыўны метал, які Дзмітрый Мендзялееў ўнёс у сваю табліцу перыядычных элементаў. Так для чаго трэба ўзбагачаць уран і як гэта адбываецца?

наш час

Па сутнасці, прыродная ўранавая руда мала чым адрозніваецца ад астатніх. Гэта масіўныя камяні ржавага колеру, якія здабываюць у шахтах самым звычайным спосабам - выбухаюць пласты пакладаў і транспартуюць на паверхню для наступнай апрацоўкі. Справа ў тым, што прыроднае гэта рэчыва змяшчае ў сабе ўсяго толькі 0,72% ізатопа U235. Гэтага недастаткова для прымянення ў рэактарах або зброі, і потым пасля сартавання яго пераводзяць у газападобнае стан і пачынаюць ўзбагачаць уран.

Наогул, метадаў гэтага працэсу існуе шмат, але самым перспектыўным і выкарыстоўваюцца ў Расіі з'яўляецца газавае цэнтрыфугаванне.

У спецыяльныя ўстаноўкі запампоўваецца газападобнае злучэнне ўрану, пасля чаго тыя раскручваюцца да велізарных хуткасцяў і адбываецца аддзяленне больш цяжкіх малекул ад лёгкіх і групаванне іх каля сьценак барабана.

Затым гэтыя фракцыі падзяляюць і адну з іх ператвараюць у дыяксід ўрану - шчыльнае і цвёрдае рэчыва, якое потым фасуюць на своеасаблівыя «таблеткі» і абпальваюць у печы. Менавіта для гэтага і трэба ўзбагачаць уран, паколькі на выхадзе працэнтнае ўтрыманне ізатопа U235 на парадак больш, і яго можна ўжываць як у рэактарах, так і ў збройных сістэмах.

экспарт

Калі прыводзіць спрошчаны прыклад, то ўзбагачэнне гэтага элемента па сутнасці сваёй чымсьці нагадвае вытворчасць жалеза - у першапачатковым, прыродным выглядзе гэта ні на што не прыдатныя кавалкі руды, якія потым рознай апрацоўкай ператвараюць у моцную сталь.

Таксама ў прэсе часта можна пачуць той факт, што многія менш развітыя ў параўнанні з той жа Расіяй краіны часта задаюцца пытаннем, як зрабіць узбагачаны ўран?

Справа ў тым, што працэс гэты калі прыводзіць прыклад з газавым цэнтрыфугаваннем вельмі складаны, і пабудаваць падобныя ўстаноўкі могуць далёка не ўсе. Тым больш, патрэбна не адна-адзіная штука, а цэлы іх каскад. Для таго, каб усвядоміць іх тэхнічны ўзровень, варта сказаць, што круцяцца гэтыя «барабаны» з хуткасцю 1500 абаротаў у хвіліну і без прыпынку. Рэкорд - 30 гадоў! Таму, некаторыя краіны закупляюць абагачаны ўран у Расіі.

Дзе здабываюць уран ў Расеі?

Здабыча 93% уранавай руды вырабляецца ў Забайкаллі, побач з горадам Краснокаменск. А абагачаны ўран у Расіі вырабляе «ААТ цеплавыдзяляючых элементаў».

прымяненне

З працэсам ператварэння ў высокаэфектыўнае злучэнне разабраліся, але навошта ён патрэбны? Разбяром два самых асноўных напрамкі.

Першае, гэта вядома ж, атамныя рэактары. Яны даюць электрычнасць цэлым гарадам, сілкуюць аўтаномныя касмічныя апараты для даследавання далёкіх куткоў нашай сонечнай сістэмы, стаяць на падводных лодках, ледакол, даследчых караблях.

Другое, гэта зброя масавага паражэння. Праўда варта ўдакладніць - менавіта ўран у бомбах даўно ўжо не ўжываецца, яму на змену прыйшоў зброевы плутоній. Здабываецца ён з дапамогай спецыяльнага апрамянення ў рэактарах нізкаўзбагачаны ўрану.

Міфы і цікавыя факты

Часта яшчэ ў гады СССР існавала меркаванне, што асабліва небяспечных злачынцаў або «ворагаў народа» высылаюць на ўранавыя шахты, каб тыя сваім хуткаплынным цяжкасцю скупілі віну. І натуральна, доўга яны там не затрымліваліся з-за радыяцыі.

На самай справе гэта не так. Ніякай асаблівай небяспекі ў працы на такі здабычы няма, прыродная руда мала радыеактыўная, і чалавек, калі яго змясціць невылазна ў шахту, загіне хутчэй ад недахопу сонца і свежага паветра, чым прамянёвай хваробы.

Тым не менш, умовы працы ў рабочых зберагалыя, ўсяго 5 гадзін у дзень, і многія працуюць там цэлымі пакаленнямі, выкрываючы міф аб страшнай Пагібельная такой вытворчасці.

А з збедненага ўрану, дарэчы, робяць стрыжні зброевых снарадаў. Справа ў тым, што ўран нашмат цяжэй і трывалей свінцу, у выніку чаго такія дзівяць элементы больш эфектыўна, ды і яшчэ маюць ўласцівасць запальвацца ў выніку разбурэння, пасля механічнага ўздзеяння на іх.

Так што мы разабраліся з тым, навошта патрэбен абагачаны ўран, дзе ён ужываецца і з якой мэтай.