Το άρθρο εξηγεί γιατί εμπλουτίζεται το ουράνιο, τι είναι, πού εξορύσσεται, οι εφαρμογές του και τι περιλαμβάνει η διαδικασία εμπλουτισμού.
Αρχή της ατομικής εποχής
Μια ουσία όπως το ουράνιο ήταν γνωστή στους ανθρώπους από την αρχαιότητα. Αλλά σε αντίθεση με την εποχή μας, το χρησιμοποιούσαν μόνο για να δημιουργήσουν ένα ειδικό λούστρο για κεραμικά και ορισμένα είδη βαφής. Για αυτό χρησιμοποιήθηκε φυσικό οξείδιο ουρανίου, τα κοιτάσματα του οποίου βρίσκονται σε διάφορες ποσότητες σε όλες σχεδόν τις ηπείρους του κόσμου.
Πολύ αργότερα, οι χημικοί ενδιαφέρθηκαν επίσης για αυτό το στοιχείο. Έτσι, το 1789, ο Γερμανός επιστήμονας Martin Klaproth κατάφερε να αποκτήσει οξείδιο του ουρανίου, το οποίο στις παραμέτρους του ήταν παρόμοιο με ένα μέταλλο, αλλά δεν ήταν. Και μόνο το 1840, ο Γάλλος χημικός Peligot συνέθεσε πραγματικό ουράνιο - ένα βαρύ, αργυρό και ραδιενεργό μέταλλο, το οποίο ο Ντμίτρι Μεντελέεφ εισήγαγε στον πίνακα περιοδικών στοιχείων του. Γιατί λοιπόν να εμπλουτίσουμε το ουράνιο και πώς συμβαίνει αυτό;
Η ώρα μας
Στην πραγματικότητα, το φυσικό μετάλλευμα ουρανίου δεν διαφέρει πολύ από τα υπόλοιπα. Αυτά είναι τεράστια σκουριασμένα λιθόστρωτα που εξορύσσονται στα ορυχεία με τον πιο συνηθισμένο τρόπο - ανατινάζουν τα στρώματαεναποθέσεις και μεταφέρονται στην επιφάνεια για περαιτέρω επεξεργασία. Το γεγονός είναι ότι αυτή η φυσική ουσία περιέχει μόνο το 0,72% του ισοτόπου U235. Αυτό δεν αρκεί για χρήση σε αντιδραστήρες ή όπλα, και στη συνέχεια μετά τη διαλογή μεταφέρεται σε αέρια κατάσταση και αρχίζει να εμπλουτίζεται ουράνιο.
Γενικά, υπάρχουν πολλές μέθοδοι αυτής της διαδικασίας, αλλά η πιο πολλά υποσχόμενη και χρησιμοποιούμενη στη Ρωσία είναι η φυγοκέντρηση αερίου.
Μια αέρια ένωση ουρανίου διοχετεύεται σε ειδικές εγκαταστάσεις, μετά τις οποίες περιστρέφονται σε τεράστιες ταχύτητες και τα βαρύτερα μόρια διαχωρίζονται από τα ελαφρύτερα και ομαδοποιούνται στα τοιχώματα του τυμπάνου.
Στη συνέχεια, αυτά τα κλάσματα διαχωρίζονται και ένα από αυτά μετατρέπεται σε διοξείδιο του ουρανίου - μια πυκνή και στερεή ουσία, η οποία στη συνέχεια συσκευάζεται σε ένα είδος «δισκίων» και ψήνεται σε έναν κλίβανο. Για αυτόν ακριβώς τον σκοπό πρέπει να εμπλουτιστεί το ουράνιο, καθώς το ποσοστό του ισοτόπου U235 είναι μια τάξη μεγέθους υψηλότερο στην παραγωγή και μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο σε αντιδραστήρες όσο και σε οπλικά συστήματα.
Εξαγωγή
Για να δώσουμε ένα απλοποιημένο παράδειγμα, ο εμπλουτισμός αυτού του στοιχείου ουσιαστικά θυμίζει κάπως την παραγωγή σιδήρου - στην αρχική, φυσική του μορφή, πρόκειται για άχρηστα κομμάτια μεταλλεύματος, τα οποία στη συνέχεια μετατρέπονται σε ισχυρό χάλυβα με διάφορες επεξεργασίες.
Επίσης στον Τύπο μπορείτε συχνά να ακούσετε το γεγονός ότι πολλές λιγότερο ανεπτυγμένες χώρες σε σύγκριση με την ίδια Ρωσία συχνά αναρωτιούνται πώς να φτιάξουν εμπλουτισμένο ουράνιο;
Το γεγονός είναι ότι αυτή η διαδικασία, αν δώσουμε ένα παράδειγμα με το αέριοΗ φυγοκέντρηση είναι πολύ περίπλοκη και δεν μπορούν όλοι να κατασκευάσουν τέτοιες εγκαταστάσεις. Επιπλέον, δεν χρειαζόμαστε ένα μόνο πράγμα, αλλά έναν ολόκληρο καταρράκτη από αυτά. Για να γίνει κατανοητό το τεχνικό τους επίπεδο, αξίζει να πούμε ότι αυτά τα «τύμπανα» περιστρέφονται με ταχύτητα 1500 στροφών το λεπτό και χωρίς να σταματούν. Ρεκόρ - 30 χρόνια! Ως εκ τούτου, ορισμένες χώρες αγοράζουν εμπλουτισμένο ουράνιο από τη Ρωσία.
Πού εξορύσσεται ουράνιο στη Ρωσία;
93% του μεταλλεύματος ουρανίου εξορύσσεται στην Transbaikalia, κοντά στην πόλη Krasnokamensk. Και το εμπλουτισμένο ουράνιο στη Ρωσία παράγεται από την OAO TVEL.
Αίτηση
Η διαδικασία μετατροπής σε ένωση υψηλής απόδοσης έχει διευθετηθεί, αλλά γιατί χρειάζεται; Ας αναλύσουμε τις δύο πιο βασικές κατευθύνσεις.
Πρώτα, φυσικά, οι πυρηνικοί αντιδραστήρες. Παρέχουν ηλεκτρική ενέργεια σε ολόκληρες πόλεις, τροφοδοτούν αυτόνομα διαστημόπλοια για να εξερευνήσουν τις μακρινές γωνιές του ηλιακού μας συστήματος, βρίσκονται σε υποβρύχια, παγοθραυστικά, ερευνητικά πλοία.
Δεύτερον, αυτά είναι όπλα μαζικής καταστροφής. Η αλήθεια αξίζει να διευκρινιστεί - πρόκειται για ουράνιο σε βόμβες που δεν έχει χρησιμοποιηθεί για πολύ καιρό, αντικαταστάθηκε από πλουτώνιο οπλικής ποιότητας. Εξορύσσεται μέσω ειδικής ακτινοβολίας σε αντιδραστήρες ουρανίου χαμηλού εμπλουτισμού.
Μύθοι και ενδιαφέροντα γεγονότα
Συχνά στα χρόνια της ΕΣΣΔ, υπήρχε η άποψη ότι ιδιαίτερα επικίνδυνοι εγκληματίες ή «εχθροί του λαού» στέλνονταν στα ορυχεία ουρανίου για να εξιλεώσουν την ενοχή τους με τη φευγαλέα εργασία τους. Και φυσικά δεν έμειναν εκεί για πολύ καιρό λόγω ακτινοβολίας.
Όχι πραγματικά. Όχι ιδιαίτεροδεν υπάρχει κίνδυνος να εργάζεσαι σε ένα τέτοιο ορυχείο, το φυσικό μετάλλευμα είναι ελαφρώς ραδιενεργό και ένα άτομο, εάν τοποθετηθεί χωρίς να βγει στο ορυχείο, θα πεθάνει πιο πιθανό από έλλειψη ήλιου και καθαρού αέρα παρά από ασθένεια ακτινοβολίας.
Ωστόσο, οι συνθήκες εργασίας των εργαζομένων είναι ήπιες, μόνο 5 ώρες την ημέρα, και πολλοί εργάζονται εκεί για γενιές, καταρρίπτοντας τον μύθο της τρομερής καταστροφικότητας μιας τέτοιας παραγωγής.
Και από το απεμπλουτισμένο ουράνιο, παρεμπιπτόντως, φτιάξτε τους πυρήνες των οβίδων όπλων. Το γεγονός είναι ότι το ουράνιο είναι πολύ πιο βαρύ και ισχυρότερο από τον μόλυβδο, με αποτέλεσμα τέτοια επιβλαβή στοιχεία να είναι πιο αποτελεσματικά, και μάλιστα τείνουν να αναφλέγονται ως αποτέλεσμα καταστροφής, μετά από μηχανική πρόσκρουση σε αυτά.
Έτσι, καταλάβαμε γιατί χρειάζεται εμπλουτισμένο ουράνιο, πού χρησιμοποιείται και για ποιο σκοπό.
