Борис марцинкевич: сага о росатоме, часть 6. урановые подземелья.

Вступление doktorkurgan: выкладываем статьи из ядерного цикла Бориса Марцинкевича. Обращение ниже отправится о добыче урановой руды. Я взял на себя смелость мало разбить и озаглавить материал для удобства чтения.

Итак, вам очень рады в недра отечественной планеты, в её урановые подземелия….

Урановая руда.

Давайте отыщем в памяти кое-какие цифры – они пригодятся, дабы лучше осознавать, какое значение имеет урановая руда для ядерного проекта.

какое количество руды требуется, для получения низкообогащенного урана как горючее для АЭС? Принято вычислять, что топливный уран – это уран, содержание изотопа уран-235 в котором увеличено до 4%. В природной руде этого изотопа всего 0,7%, другими словами требуется расширить его концентрацию в 6 раз.

Напомню, что Европа и США до 80-х годов обогащали уран лишь на «сеточках», расходуя на эту работу много электричества. Технологический момент, но, как говорится, с громадными последствиями. Гексафторид природного урана возможно «высасывать» по 235-му изотопу до упора – так, дабы в «хвостах» его оставалось предельное число.

Но это что может значить при диффузионного способа? Большее количество «сеточек», большее количество емкостей под исходный гексафторид и, очевидно, большее количество затрат на электричество. А это все увеличивает себестоимость, портит экономические показатели, снижая прибыль.

Не весьма интересно, в общем. Исходя из этого в западных «хвостах» урана-235 – 0,3%, а в предстоящую работу уходит 0,4%. При таких «хвостах» картина получается следующая: на 1 кг НОУ требуется 8 кг руды + 4,5 ЕРР (единиц разделительной работы).

У ватников картина была и остается пара другой – так как работа отечественных «иголок» значительно менее затратна. Не забывайте – «игле» требуется в 20-30 раз меньше электричества на 1 ЕРР. Экономить разделительную работу особенного смысла не было, исходный гексфторид урана «выжимался» тщательнее: в отечественных «хвостах» остается 0,2% урана-235, в предстоящую работу по обогащению уходит 0,5%.

Казалось бы – отличие всего 0,1%, для чего обращать внимание на такую мелочь? Да не все так легко: на отечественных «иголках» для получения 1 кг НОУ требуется 6,7 кг руды + 5,7 ЕРР. На 1,3 кг руды меньше – другими словами мы к своим недрам относились существенно рачительнее, нежели демократы.

Но и это еще не все. 1 ЕРР на отечественных центрифугах стоит около 20 американских долларов, на «сеточках» 1 ЕРР стоила от 70 до 80. Значит, в доигольное время для Запада месторождение урана, в котором себестоимость 1 кг руды была, допустим, 100 долларов – весьма дорого.

Давайте на калькуляторе 1 кг НОУ посчитаем, дабы ясно было.

1 кг НОУ = 8 кг руды + 4,5 ЕРР, другими словами
1 кг НОУ = 8 х 100 + 4,5 х 70 = 1 115 долларов.

А сейчас ставим отечественные цифры и приобретаем:

1 кг НОУ = 6,7 кг руды + 5,7 ЕРР
1 кг НОУ = 6,7 х 100 + 5,7 х 20 = 784 американского доллара.

Значит, месторождение урана, которое для цивилизованного Запада было через чур дорогим, для нас – самое то. Грубо – для отечественной технологии урана на Земле БОЛЬШЕ, чем для западной. С того момента, в то время, когда Европа освоила центрифуги Циппе, запасы урана во всемирной статистике быстро увеличились, не смотря на то, что братья-геологи для этого палец о палец не ударили: уже открытые ранее месторождения стали признавать коммерчески удачными, вот и все.

Но URENCO включила собственные центрифуги в 80-е, а АЭС в Европе и в Штатах показались намного раньше, так так как? Значит, с конца 40-х годов прошлого века месторождения урана эксплуатировались очень размашисто, без экономии на природных рудах. Грубо говоря, Запад «убивал» одно месторождение за вторым, перескакивая на новые.

А жутко неэкономный, как говорят нам либеральные экономисты, Мордор никуда не спешил: обнаружили месторождение и высасывали его до донышка, без суеты и без спешки. Наряду с этим нельзя забывать о том, что все годы холодной войны ядерные государства весьма деятельно наращивали запасы урана оружейного, высокообогащенного, а для этого требуется куда больше природной урановой руды. Грубо – на 1 кг ВОУ уходит 275 кг руды, а счет ВОУ в государствах ядерного клуба шел на много тысячь киллограм.

А ВОУ это еще и не только оружие – на нем трудятся реакторы подлодок, на нем трудится множество исследовательских реакторов. В общем, расходовало человечество собственные урановые руды очень и очень интенсивно, и все, что мы с вами можем сообщить в собственный оправдание – не мы первыми начали.

Имеется еще один момент, про что необходимо знать. В то время, когда нам говорят: «добыто столько-то тысячь киллограм урановой руды», необходимо понимать, что речь заходит не о горах каких-то в том месте камушков либо железных слитках. В урановой индустрии все запасы руды традиционно пересчитывают в концентрат урана – в случае если правильнее, то U3 О8, закись-окись. Традиционно это был порошок желтого цвета и именовали его «желтым кеком», но сейчас это уже самую малость устарело.

В ходе обогащения руды используется целый цикл ее обработки, одна из составных частей которого – обжиг. Сейчас на различных фабриках используют различные температуры, потому цвет концентрата урана получается самым различным – от темно-зеленого до тёмного. Но процедура обработки руды – отдельная тема, большая, а мы до тех пор пока пробуем разобраться с добычей и месторождениями.

Отложим, но запомним: все беседы об урановой руде – это беседы о концентрате урана. И это верно – уж весьма различными бывают эти руды, через чур различное количество урана в них имеется, так что без таковой вот «стандартизации» было не обойтись.

История открытия урана

В то время, когда люди открыли данный вот металл и из-за чего он, фактически говоря, именуется «уран»? История давешняя, но занимательная. Это на данный момент мы с вами знаем, что такое радиация и в полной мере справедливо терпеть ее не можем и побаиваемся. А в раньшие времена человеки про радиацию знать ничего не знали – может, потому и не страдали от нее?.. Среди минералов и руд в серебряных шахтах средневековые горняки частенько обнаружили тёмный тяжелый минерал – так именуемую смоляную обманку.

Совершенно верно как мы знаем, что эту обманку знали уже с 1565 года – тогда ее нашли в Рудных горах Саксонии, но какого-либо особенного применения для нее не придумали. Во второй половине 80-ых годов восемнадцатого века этим минералом заинтересовался германский химик-аналитик Мартин Клапрот и решил ее как направляться химически проанализировать. Руду в его лабораторию привезли из шахты Яхимово, что в нынешней Чехии.

На минералах из того же Яхимово делали позднее собственные открытия Беккерель и Кюри, так что предлагаю так и записать: «отчизна» урана – Чехия.

Клапрот химичил очень старательно: плавил минералы при различных температурах, с воздухом и без оного, поливал царской водкой и всякими кислотами, пока, в итоге, не взял спекшуюся массу с четко видимыми крупинками металла. Дело было во второй половине 80-ых годов восемнадцатого века – через 8 лет по окончании того, как астрологи открыли малоизвестную до того планету, названную ими Уран. Вот что писал по этому поводу сам Клапрот:

«Ранее признавалось существование только 7 планет, соответствовавших 7 металлам, каковые и назывались планет. Вследствие этого целесообразно, следуя традиции, назвать новый металл именем снова открытой планеты. Слово «уран» происходит от греческого – «небо», и, так, может обозначать небесный металл».

С первооткрывателями не спорят – вот и имеем мы сейчас дело с этим самым «небесным металлом».

Самому Клапроту, но, взять чистый уран не удалось, этого добился лишь в первой половине 40-ых годов девятнадцатого века (так у автора — прим. doktorkurgan) Э.М. Пелиго.

Во второй половине 90-ых годов XIX века Беккерель понял, что соединения урана засвечивают фотобумагу – так начиналось изучение радиоактивности. К страшному оружию и самому грозному, к самому громадному «запаснику энергии» человечество двигалось неторопливо

Урановой руды с позиций геологов на Земле – не просто большое количество, а довольно много. Но не каждый урановый минерал приобретает гордое наименование «руда»: минералы, в которых урана мало, а безлюдной породы довольно много, рудами не считаются. Хорошими рудами считаются минералы, в которых урана больше 0,1% (1 кг на 1000 кг породы), но в этот самый момент имеется исключения.

К примеру, в Южной Африке, на месторождении Витватерсланд, уран добывают из руды, в которой его концентрация образовывает всего 0,01%, причем добывают в промышленных масштабах. Как так? Да непрост данный небесный металл – часто он содержится в тех же породах, где имеется золото.

Раз уж из данной породы «выковыривают» золотишко, чего бы до кучи и уран не «наковырять» — вот такая логика. Золото как главная цель переработки руды, уран – как побочная. «Часто» имеет и числовое значение: 12% добываемого в мире урана – побочный продукт на золотых и других приисках. В Соединенных Штатах, например, уран приобретают из пород с концентрацией по большому счету в 0,008% – из фосфоритов Флориды.

Главная добыча – фосфор, уран – до кучи Ну, а если не касаться таковой экзотики, то урановые руды по содержанию дробят на 4 вида-сорта: богатые – с содержанием урана более 1%; рядовые – от 0,1 до 1,0%; бедные – от 0,03 до 0,1% и убогие – менее 0,03%.

И вдобавок урановые руды подразделяют на 5 классов в зависимости от того, при помощи какой как раз технологии добывается и перерабатывается небесный металл. Грубо – какие конкретно как раз перерабатывающие фабрики необходимо создавать рядом с месторождениями. Это также такая традиция: потому, что концентрация урана неизменно маленькая, миллионы тысячь киллограм породы никто никуда возить и не думает.

Шахта, рудник, карьер и впритык – все, что необходимо для переработки.

Но и это еще не все виды классификации урановых руд: с той поры, как все мы живем в мире, где серьёзнее всего прибыль, чуть ли не основная классификация – по цене конечного продукта (того самого концентрата урана, желтого кека). Эдакий обобщающий показатель, при котором отбрасываются прочь все частности – какой была концентрация урана в руде, каким методом его добывали-очищали, во что обошлась инфраструктура. Не имеет значения, что было ДО, принципиально важно, почем оказался итог.

Тут всего 3 категории: 1) месторождения, где себестоимость 1 кг концентрата менее 40 долларов за килограмм; 2) где себестоимость от 40 до 80 долларов за кило; 3) где себестоимость от 80 до 130 долларов за кило. Все, что дороже 130 долларов – на сегодня «нещитово», потому, что очень сильно дорого. Но на долгое время ли сохранится такое пренебрежение-верхоглядство?

До 2006 года МАГАТЭ вычисляло сверхдорогим уран и по цене более чем 80 долл/кг, а сейчас сделала вывод, что нужно по заслугам оценить центрифуги – низкая себестоимость обогащения разрешает совсем тихо применять и руду дороже 80 долларов. Отечественные центрифуги 10-го поколения лишь начали эксплуатироваться, потому нельзя исключать, что через какое-то планка и время в 130 долларов прекратит быть «отсекающей». В царстве ужаса и мрака с рваной в клочья экономикой началась промышленная работа реактора на стремительных нейтронах БН-800, проектируется БН-1200, в 2020 планируется запуск еще и свинцового реактора по проекту «Прорыв», к 2030 имеется надежда на реализацию замкнутого ядерного цикла.

Но, давайте не будем пускаться в гипотезы и проекты – остановимся на том, что имеем на сутки сегодняшний. В 2006 году считалось, что на третьей от Солнца планете урановых руд имелось 5 000 000 тысячь киллограм, следующий отчет МАГАТЭ выпустило в 2010 году. Как раз в этом отчете в первый раз произошло признание центрифуг как единственного на сегодня метода обогащения урана, в первый раз планка «отсечения» была поднята с 80 долл/кг до 130 долл/кг. Новая цифра запасов урановой руды на Земле – 6 306 300 тысячь киллограм.

Повторяю – это не прирост за счет новых месторождений, это состоявшийся перевод геологических руд в промышленные. И состоялся он по несложной обстоятельству – МАГАТЭ признало: не считая центрифуг все – зло, и мы о нем больше не будем вспоминать. Прирост извлекаемых руд составил 26% – без дополнительных инвестиций в геологоразведку.

Не так довольно часто в истории цивилизации развитие разработки оказывало важное влияние на геополитику, а центрифуги и уран – тот самый случай. Давайте на пальцах прикинем, что свидетельствует появление коммерческого интереса к урановым месторождениям, каковые до того много лет оставались нетронутыми? Во-первых, страны «ядерного клуба» заметили собственный интерес в тех территориях, где пребывали эти месторождения.

К примеру, месторождения в Кировоградской области стали занимательны уже не только Украине Во-вторых, страны, не входившие в «ядерный клуб», заметили, что урана может хватить и на них. И это не мое теоретическое измышление: на только что прошедшей «Атомэкспо-2016» находились делегации 52 государств, а ядерная энергетика хоть в каком-то виде имелась лишь у 32. 20 государств – это новички, каковые почувствовали возможность.

Что увлекательного в уране – пускай поведает калькулятор. Имеем 6 306 300

Борис марцинкевич: сага о росатоме, часть 6. урановые подземелья.

За кулисами войны — Атомный проект

Увлекательные записи:

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны: