Artykuł wyjaśnia, dlaczego uran jest wzbogacany, czym jest, gdzie jest wydobywany, jakie są jego zastosowania i na czym polega proces wzbogacania.
Początek ery atomowej
Taka substancja jak uran była znana ludziom od czasów starożytnych. Ale w przeciwieństwie do naszych czasów, używali go tylko do tworzenia specjalnego glazury do ceramiki i niektórych rodzajów farb. Do tego celu wykorzystano naturalny tlenek uranu, którego złoża można znaleźć w różnych ilościach na prawie wszystkich kontynentach świata.
Dużo później tym pierwiastkiem zainteresowali się również chemicy. Tak więc w 1789 r. Niemiecki naukowiec Martin Klaproth zdołał uzyskać tlenek uranu, który w swoich parametrach był podobny do metalu, ale tak nie było. Dopiero w 1840 r. Francuski chemik Peligot zsyntetyzował prawdziwy uran - ciężki, srebrzysty i radioaktywny metal, który Dmitrij Mendelejew wpisał do swojej tablicy pierwiastków okresowych. Po co więc wzbogacać uran i jak to się dzieje?
Nasz czas
W rzeczywistości naturalna ruda uranu niewiele różni się od reszty. Są to masywne zardzewiałe kostki brukowe, które są wydobywane w kopalniach w najczęstszy sposób - wysadzają warstwyzłoża i transportowane na powierzchnię w celu dalszej obróbki. Faktem jest, że ta naturalna substancja zawiera tylko 0,72% izotopu U235. To nie wystarcza do zastosowania w reaktorach lub broni, a następnie po posortowaniu przechodzi do stanu gazowego i zaczyna wzbogacać uran.
Ogólnie istnieje wiele metod tego procesu, ale najbardziej obiecującą i stosowaną w Rosji jest wirowanie gazu.
Gazowy związek uranu jest pompowany do specjalnych instalacji, po czym są one wirowane do ogromnych prędkości, a cięższe cząsteczki są oddzielane od lżejszych i grupowane na ściankach bębna.
Następnie te frakcje są rozdzielane, a jedna z nich jest przekształcana w dwutlenek uranu - gęstą i stałą substancję, którą następnie pakuje się w rodzaj "tabletek" i wypala w piecu. Dokładnie o to należy wzbogacać uran, ponieważ zawartość procentowa izotopu U235 jest o rząd wielkości wyższa w produkcji i może być stosowana zarówno w reaktorach, jak i w systemach uzbrojenia.
Eksport
Aby dać uproszczony przykład, wzbogacenie tego pierwiastka w istocie przypomina nieco produkcję żelaza – w swojej pierwotnej, naturalnej postaci są to bezwartościowe kawałki rudy, które następnie zamienia się w mocną stal poprzez różne obróbki.
Również w prasie często można usłyszeć, że wiele mniej rozwiniętych krajów w porównaniu z tą samą Rosją często zastanawia się, jak zrobić wzbogacony uran?
Faktem jest, że ten proces, jeśli podamy przykład z gazemwirowanie jest bardzo złożone i nie każdy potrafi takie instalacje zbudować. Co więcej, potrzebujemy nie jednej rzeczy, ale całej ich kaskady. Aby zrozumieć ich poziom techniczny, warto powiedzieć, że te „bębny” obracają się z prędkością 1500 obrotów na minutę i bez zatrzymywania. Rekord - 30 lat! Dlatego niektóre kraje kupują wzbogacony uran z Rosji.
Gdzie wydobywa się uran w Rosji?
93% rudy uranu wydobywa się w Transbaikalia, w pobliżu miasta Krasnokamensk. Wzbogacony uran w Rosji jest produkowany przez OAO TVEL.
Aplikacja
Proces przekształcania się w wysokowydajną mieszankę został uporządkowany, ale dlaczego jest potrzebny? Przeanalizujmy dwa najbardziej podstawowe kierunki.
Najpierw oczywiście reaktory jądrowe. Dostarczają energię elektryczną do całych miast, zasilają autonomiczne statki kosmiczne do eksploracji odległych zakątków naszego Układu Słonecznego, są na łodziach podwodnych, lodołamaczach, statkach badawczych.
Po drugie, to broń masowego rażenia. Prawda jest warta wyjaśnienia - to uran w bombach, który nie był używany od dawna, został zastąpiony plutonem broni. Jest wydobywany poprzez specjalne napromienianie w reaktorach nisko wzbogaconych uranu.
Mity i ciekawe fakty
Często w latach ZSRR panowała opinia, że szczególnie niebezpiecznych przestępców lub „wrogów ludu” wysyłano do kopalni uranu, aby odpokutować swoją winę swoją przelotną pracą. I oczywiście nie przebywali tam przez długi czas z powodu promieniowania.
Nie bardzo. Nie specjalnienie ma niebezpieczeństwa w pracy w takiej kopalni, naturalna ruda jest lekko radioaktywna, a osoba, która zostanie umieszczona bez wyjścia do kopalni, umrze z powodu braku słońca i świeżego powietrza bardziej niż z powodu choroby popromiennej.
Niemniej jednak warunki pracy robotników są łagodne, tylko 5 godzin dziennie, a wielu pracuje tam od pokoleń, obalając mit o straszliwej destrukcji takiej produkcji.
A tak przy okazji, ze zubożonego uranu zrób rdzenie pocisków broni. Faktem jest, że uran jest znacznie cięższy i mocniejszy niż ołów, w wyniku czego takie niszczące pierwiastki są bardziej skuteczne, a nawet mają tendencję do zapalania się w wyniku zniszczenia, po mechanicznym uderzeniu w nie.
Więc doszliśmy do wniosku, dlaczego wzbogacony uran jest potrzebny, gdzie jest używany iw jakim celu.
