Հոդվածում բացատրվում է, թե ինչու է ուրանը հարստացվում, ինչ է այն, որտեղ է այն արդյունահանվում, դրա կիրառությունները և ինչից է բաղկացած հարստացման գործընթացը։
Ատոմային դարաշրջանի սկիզբ
Այնպիսի նյութ, ինչպիսին ուրանն է, մարդկանց հայտնի է եղել հին ժամանակներից։ Բայց ի տարբերություն մեր ժամանակների, նրանք այն օգտագործում էին միայն կերամիկայի և ներկերի որոշ տեսակների համար հատուկ փայլ ստեղծելու համար։ Դրա համար օգտագործվել է բնական ուրանի օքսիդ, որի հանքավայրերը տարբեր քանակությամբ կարելի է գտնել աշխարհի գրեթե բոլոր մայրցամաքներում։
Շատ ավելի ուշ քիմիկոսները նույնպես հետաքրքրվեցին այս տարրով։ Այսպիսով, 1789 թվականին գերմանացի գիտնական Մարտին Կլապրոտին հաջողվեց ստանալ ուրանի օքսիդ, որն իր պարամետրերով նման էր մետաղի, բայց դա այդպես չէր։ Եվ միայն 1840 թվականին ֆրանսիացի քիմիկոս Պելիգոտը սինթեզեց իրական ուրան՝ ծանր, արծաթափայլ և ռադիոակտիվ մետաղ, որը Դմիտրի Մենդելեևը մտցրեց իր պարբերական տարրերի աղյուսակում: Ուրեմն ինչու՞ հարստացնել ուրանը և ինչպե՞ս է դա տեղի ունենում:
Մեր ժամանակը
Իրականում բնական ուրանի հանքաքարը շատ չի տարբերվում մնացածից: Սրանք զանգվածային ժանգոտ սալաքարեր են, որոնք հանքերում արդյունահանվում են ամենատարածված ձևով՝ դրանք պայթեցնում են շերտերը։նստվածքներ և տեղափոխվում են մակերես՝ հետագա մշակման համար: Բանն այն է, որ այս բնական նյութը պարունակում է U235 իզոտոպի միայն 0,72%-ը։ Սա բավարար չէ ռեակտորներում կամ զենքերում օգտագործելու համար, այնուհետև տեսակավորումից հետո այն տեղափոխվում է գազային վիճակ և սկսում է հարստացնել ուրանը։
Ընդհանուր առմամբ, այս գործընթացի բազմաթիվ մեթոդներ կան, սակայն Ռուսաստանում ամենահեռանկարայինն ու կիրառվողը գազի ցենտրիֆուգումն է։
Ուրանի գազային միացությունը մղվում է հատուկ կայանքներ, որից հետո դրանք պտտվում են հսկայական արագությամբ, իսկ ավելի ծանր մոլեկուլները առանձնանում են ավելի թեթևներից և խմբավորվում թմբուկի պատերին:
Այնուհետև այս ֆրակցիաներն առանձնացվում են և դրանցից մեկը վերածվում է ուրանի երկօքսիդի՝ խիտ և պինդ նյութի, որն այնուհետև փաթեթավորվում է մի տեսակ «պլանշետների» մեջ և կրակում վառարանում։ Սա հենց այն է, ինչի համար պետք է հարստացվի ուրանը, քանի որ U235 իզոտոպի տոկոսը ելքի մեջ մեծության կարգով ավելի մեծ է, և այն կարող է օգտագործվել ինչպես ռեակտորներում, այնպես էլ սպառազինության համակարգերում:
Արտահանում
Պարզեցված օրինակ բերեմ, այս տարրի հարստացումը, ըստ էության, ինչ-որ չափով հիշեցնում է երկաթի արտադրությունը. իր սկզբնական, բնական տեսքով դրանք հանքաքարի անարժեք կտորներ են, որոնք այնուհետև տարբեր վերամշակմամբ վերածվում են ամուր պողպատի։.
Նաև մամուլում հաճախ կարելի է լսել այն փաստը, որ նույն Ռուսաստանի համեմատ շատ ավելի քիչ զարգացած երկրներ հաճախ զարմանում են, թե ինչպես պատրաստել հարստացված ուրան:
Փաստն այն է, որ այս գործընթացը, եթե օրինակ բերենք գազովցենտրիֆուգացումը շատ բարդ է, և ոչ բոլորը կարող են նման կայանքներ կառուցել: Ավելին, մեզ պետք է ոչ թե մեկ, այլ դրանց մի ամբողջ կասկադ։ Դրանց տեխնիկական մակարդակը հասկանալու համար արժե ասել, որ այդ «թմբուկները» պտտվում են րոպեում 1500 պտույտ արագությամբ և առանց կանգ առնելու։ Ռեկորդ՝ 30 տարի! Ուստի որոշ երկրներ հարստացված ուրան գնում են Ռուսաստանից։
Որտե՞ղ է արդյունահանվում ուրան Ռուսաստանում
Ուրանի հանքաքարի 93%-ն արդյունահանվում է Անդրբայկալիայում՝ Կրասնոկամենսկ քաղաքի մոտ։ Իսկ Ռուսաստանում հարստացված ուրանն արտադրում է OAO TVEL-ը։
Դիմում
Բարձր արդյունավետությամբ միացության վերածվելու գործընթացը կարգավորված է, բայց ինչո՞ւ է դա անհրաժեշտ: Եկեք վերլուծենք երկու ամենահիմնական ուղղությունները։
Առաջին, իհարկե, միջուկային ռեակտորները: Նրանք էլեկտրաէներգիա են մատակարարում ամբողջ քաղաքներին, ուժ են տալիս ինքնավար տիեզերանավերին՝ ուսումնասիրելու մեր արեգակնային համակարգի հեռավոր անկյունները, գտնվում են սուզանավերի, սառցահատների, հետազոտական նավերի վրա:
Երկրորդ՝ սրանք զանգվածային ոչնչացման զենքեր են։ Ճշմարտությունն արժե ճշտել՝ դա ռումբերի մեջ եղած ուրանն է, որը վաղուց չի օգտագործվել, այն փոխարինվել է զենքի համար նախատեսված պլուտոնիումով։ Այն արդյունահանվում է ցածր հարստացված ուրանի ռեակտորներում հատուկ ճառագայթման միջոցով:
Առասպելներ և հետաքրքիր փաստեր
Հաճախ ԽՍՀՄ-ի տարիներին կարծիք կար, որ հատկապես վտանգավոր հանցագործներին կամ «ժողովրդի թշնամիներին» ուղարկում էին ուրանի հանքեր, որպեսզի իրենց անցողիկ աշխատանքով քավեն իրենց մեղքը։ Եվ, իհարկե, նրանք երկար ժամանակ չմնացին այնտեղ ճառագայթման պատճառով։
Իրականում ոչ: Ոչ մի հատուկՆման հանքավայրում աշխատելը ոչ մի վտանգ չի ներկայացնում, բնական հանքաքարը թեթևակի ռադիոակտիվ է, և մարդը, եթե նրան տեղադրեն առանց հանքավայր դուրս գալու, ավելի հավանական է, որ մահանա արևի և մաքուր օդի պակասից, քան ճառագայթային հիվանդությունից:
Այնուամենայնիվ, աշխատողների աշխատանքային պայմանները մեղմ են՝ օրական ընդամենը 5 ժամ, և շատերն աշխատում են այնտեղ սերունդներ շարունակ՝ հերքելով նման արտադրության սարսափելի կործանարարության մասին առասպելը:
Իսկ սպառված ուրանից, ի դեպ, պատրաստեք զենքի պարկուճների միջուկները։ Փաստն այն է, որ ուրանը շատ ավելի ծանր է և ամուր, քան կապարը, ինչի արդյունքում նման վնասակար տարրերն ավելի արդյունավետ են և նույնիսկ հակված են բռնկվել ոչնչացման արդյունքում՝ դրանց վրա մեխանիկական ազդեցությունից հետո։
Այսպիսով մենք պարզեցինք, թե ինչու է անհրաժեշտ հարստացված ուրան, որտեղ այն օգտագործվում է և ինչ նպատակով:
