Artikkelissa selitetään, miksi uraania rikastetaan, mitä se on, missä sitä louhitaan, sen sovellukset ja mistä rikastusprosessi koostuu.
atomiaikakauden alku
Sellainen aine kuin uraani on ollut ihmisten tiedossa muinaisista ajoista lähtien. Mutta toisin kuin meidän aikamme, he käyttivät sitä vain erityisen lasitteen luomiseen keramiikkaa ja tietyntyyppisiä maalia varten. Tätä varten käytettiin luonnonuraanioksidia, jonka esiintymiä löytyy eri määriä lähes kaikilla maailman mantereilla.
Paljon myöhemmin myös kemistit kiinnostuivat tästä elementistä. Joten vuonna 1789 saksalainen tiedemies Martin Klaproth onnistui saamaan uraanioksidia, joka oli parametriltaan samanlainen kuin metalli, mutta se ei ollut. Ja vasta vuonna 1840 ranskalainen kemisti Peligot syntetisoi todellista uraania - raskasta, hopeaa ja radioaktiivista metallia, jonka Dmitri Mendelejev sisällytti jaksollisten alkuaineiden taulukkoonsa. Joten miksi rikastaa uraania ja miten se tapahtuu?
Meidän aikamme
Itse asiassa luonnonuraanimalmi ei eroa paljon muusta. Nämä ovat massiivisia ruosteisia mukulakiviä, joita louhitaan kaivoksissa yleisimmällä tavalla - ne räjäyttävät kerroksiakerrostumat ja kuljetetaan pintaan jatkokäsittelyä varten. Tosiasia on, että tämä luonnollinen aine sisältää vain 0,72% U235-isotoopista. Tämä ei riitä käytettäväksi reaktoreissa tai aseissa, ja sitten lajittelun jälkeen se siirtyy kaasumaiseen tilaan ja alkaa rikastaa uraania.
Yleensä tähän prosessiin on monia menetelmiä, mutta lupaavin ja Venäjällä käytetyin on kaasusentrifugointi.
Kaasumainen uraaniyhdiste pumpataan erikoislaitteistoihin, minkä jälkeen ne pyöritetään v altaviin nopeuksiin ja raskaammat molekyylit erotetaan kevyemmistä ja ryhmitellään rummun seinille.
Sitten nämä fraktiot erotetaan ja yksi niistä muunnetaan uraanidioksidiksi - tiheäksi ja kiinteäksi aineeksi, joka sitten pakataan eräänlaisiin "tabletteihin" ja poltetaan uunissa. Juuri tätä varten uraania tulee rikastaa, koska isotoopin U235 prosenttiosuus on suuruusluokkaa suurempi tuotoksessa ja sitä voidaan käyttää sekä reaktoreissa että asejärjestelmissä.
Vie
Yksinkertaistettuna esimerkkinä voidaan todeta, että tämän alkuaineen rikastaminen muistuttaa pohjimmiltaan jossain määrin raudan tuotantoa - alkuperäisessä, luonnollisessa muodossaan nämä ovat arvottomia malminpalasia, jotka sitten muunnetaan vahvaksi teräkseksi erilaisilla prosessoinneilla..
Myös lehdistössä voi usein kuulla, että monet vähemmän kehittyneet maat verrattuna samaan Venäjään usein ihmettelevät, miten rikastettua uraania tehdään?
Tosiasia on, että tämä prosessi, jos annamme esimerkin kaasustasentrifugointi on erittäin monimutkaista, eivätkä kaikki pysty rakentamaan tällaisia asennuksia. Lisäksi emme tarvitse yhtä asiaa, vaan kokonaisen sarjan niitä. Niiden teknisen tason ymmärtämiseksi on syytä sanoa, että nämä "rummut" pyörivät nopeudella 1500 kierrosta minuutissa ja pysähtymättä. Ennätys - 30 vuotta! Siksi jotkut maat ostavat rikastettua uraania Venäjältä.
Missä uraania louhitaan Venäjällä?
93 % uraanimalmista louhitaan Transbaikaliassa, lähellä Krasnokamenskin kaupunkia. Ja rikastettua uraania Venäjällä tuottaa OAO TVEL.
Hakemus
Suorituskykyiseksi yhdisteeksi muodostumisprosessi on selvitetty, mutta miksi sitä tarvitaan? Analysoidaan kaksi perussuuntaa.
Ensin tietysti ydinreaktorit. Ne tuottavat sähköä kokonaisille kaupungeille, antavat voiman autonomisille avaruusaluksille aurinkokuntamme kaukaisten nurkkien tutkimiseen, ovat sukellusveneissä, jäänmurtajissa ja tutkimusaluksissa.
Toiseksi nämä ovat joukkotuhoaseita. Totuus on selventämisen arvoinen - se on pommeissa olevaa uraania, jota ei ole käytetty pitkään aikaan, se korvattiin aselaatuisella plutoniumilla. Se louhitaan erikoissäteilytyksellä matalarikasteisissa uraanireaktoreissa.
Myyttejä ja mielenkiintoisia faktoja
Neuvostoliiton vuosina vallitsi usein mielipide, että erityisen vaarallisia rikollisia tai "kansan vihollisia" lähetettiin uraanikaivoksille, jotta nämä sovittaisivat syyllisyytensä ohikiitävällä työllään. Ja tietenkään he eivät pysyneet siellä pitkään säteilyn takia.
Ei oikeastaan. Ei erityistätällaisessa kaivoksessa työskentely ei ole vaarallista, luonnonmalmi on lievästi radioaktiivista, ja ihminen, jos hänet sijoitetaan ilman, että hän on päässyt kaivokseen, kuolee todennäköisemmin auringon ja raikkaan ilman puutteeseen kuin säteilytautiin.
Työntekijöiden työolot ovat kuitenkin lempeitä, vain 5 tuntia päivässä, ja monet työskentelevät siellä sukupolvien ajan, mikä kumoaa myytin tällaisen tuotannon kauheasta tuhoisuudesta.
Ja muuten, tee köyhdytetystä uraanista aseiden kuorien ytimet. Tosiasia on, että uraani on paljon raskaampaa ja vahvempaa kuin lyijy, minkä seurauksena tällaiset vahingolliset elementit ovat tehokkaampia ja jopa syttyvät tuhoutuessaan niihin mekaanisen iskun jälkeen.
Joten selvitimme, miksi rikastettua uraania tarvitaan, missä sitä käytetään ja mihin tarkoitukseen.
