Uran keki. Yadro yoqilg'i aylanishi: Zamonaviy uran haqida

"Yadroviy yoqilg'i aylanishi" deb atalgan narsani beadablik bilan qayta o'qib chiqib, nimadir etishmayotganini his qildim. Menimcha, uranning "ish yo'li" bugungi kunda qanday ko'rinishini ko'rish uchun kichik bir eslatma kerak, chunki yopiq yadro yoqilg'i aylanishini to'liq bosib olish bo'yicha aniq rejalar mavjud va amaliyot 90% saqlanib qolmoqda. ko'proq shunga o'xshash, u o'tgan asrning 70-80 yillarida bir joyda nima bo'ldi. Shunday qilib, men shunday maqola yaratishga harakat qilaman - agar to'satdan biror narsa unutilsa, qaytib kelish qulay bo'ladi.

Maʼlumki, barcha atom elektr stansiyalari uran bilan ishlaydi. Garchi u "qo'l bilan yaratilmagan" ning eng og'irligi bo'lsa ham, uran hali ham kimyoviy element bo'lib qolmoqda va u kimyoviy element sifatida er qobig'ida turli xil rudalarning bir qismi sifatida mavjud. Bu rudalar tarkibiga turli oksidlar va tuzlar shaklida kiradi, mezbon jinslar ham har xil: karbonatlar, silikatlar, sulfidlar. Ba'zan chiroyli va hatto ajoyib ko'rinadi.

Uran rudasi, Foto: staticflickr.com

Uran ultrabinafsha nurda shunday porlaydi:

Uran ultrabinafsha nurda, Foto: seasons-years.rf

Va bu, masalan, mahalliy oltin bilan kesishgan uranit.

Uraninit asl oltin bilan kesishgan, Foto: dakotamatrix.com

Uranni o'z ichiga olgan yuzdan ortiq minerallar ma'lum, ammo ulardan faqat 12 tasi amaliy qiziqish uyg'otadi. Rudalar toifalarga bo'linadi: kambag'aldan (uran miqdori 0,1% dan kam bo'lgan) boygacha (uran miqdori 1% dan ortiq). Kanadada uran miqdori 14-18% bo'lgan rudalar bor - men uni nima deb atalishini ham bilmayman. Super-juda boymi? Va 60% Manxetten loyihasini amalga oshirishni ta'minlagan Belgiya Kongosining rudalari "Rokfeller"mi yoki? ..

Tongda yadroviy loyiha sayoz bo'lgan uran rudalari bor edi - 150-300 metr, ammo hozir deyarli barcha bunday karerlar ishlab chiqilgan va ruda uchun bir kilometr yoki undan ham ko'proq chuqurlikka borish kerak. Mana birinchi vazifalar: bunday chuqurlikdan qazib olish va uni chiqindi jinslardan tozalash.

Agar biz kuchli bilan shug'ullanadigan bo'lsak toshlar, unda ruda tomirlari aniq ko'rinadi - biz konlar quramiz, rudalarni maxsus mashinalar bilan maydalaymiz (radiatsiya, bilasizmi, davr. o'zi erishgan o'tdi) va uni yuqoriga torting. Rossiyada bu Chitinchka viloyatidagi Priargunskoye koni. Arzonroq, yanada "ilg'or" usul, ekologik jihatdan kamroq zararli, "PSV texnologiyasi" (er osti quduqlarini yuvish) deb ataladi. Taxminan: markazda biz kerakli chuqurlikka teshik ochamiz, yon tomonlarda - yana bir nechta. Biz markaziy quduqqa sulfat kislotani pompalaymiz, u toshdan uranni yuvib tashlaydi va hosil bo'lgan eritma yon quduqlar orqali sirtga chiqariladi. Masalan, Xiagda (Buryatiya) va Dalur (Qo'rg'on viloyati) konlaridagi uran konlari qanday ko'rinishga ega:

Xiagda (Buryatiya) va Dalur (Qo'rg'on viloyati) konlaridagi uran konlari, Foto: armz.ru

Odamlarning ishi burg'ulash bosqichida tugaydi, qolgan barcha ishlar mexanizmlar va nasoslar tomonidan amalga oshiriladi. Kerakli bosimni ushlab turish butun tashvishdir. Bir kilometrdan ko'proq chuqurlikda yer yuzasida "yaralar" yo'q, ma'dan chiqindilari va sulfat kislotasi - hatto er osti suvlariga ham zarar etkazmaydi. Biroq, PSV usuli shunchalik qiziqarliki, bu haqda batafsilroq suhbatga qaytishga arziydi.

Konlardan uran rudasini qazib olish misolini ko'rib chiqing. Yirik tog’ jinslari bo’laklari: 1) radioaktivlik darajasiga ko’ra saralangan; 2) nozik holatga qadar maydalangan; 3) avtoklavlarga joylashtiriladi, bu erda uran yuqori harorat va bosimda sulfat yoki nitrat kislota yoki natriy karbonat eritmalari bilan yuviladi. Shu bilan birga, uran bu ajoyib eritmalarga o'tadi va so'zning so'zma-so'z ma'nosida chiqindi jinslar cho'kadi. Buning ortidan 4-bosqich keladi: eritmalardagi uran yangi kimyoviy reagentlarning qismlari bilan cho'ktiriladi, natijada uran va bu reagentlarning deyarli sof birikmalari hosil bo'ladi. Lekin reagentlar reaktorda nima qiladi, deb so'rayapsizmi? Hech narsa. Binobarin, bu Mendeleev bayramida ular ham ortiqcha, shuning uchun 5-bosqich zarur: ammoniy bikarbonat yordamida tozalash. G'azablangan ism, lekin kimdir buni qilyapti! .. Va endi 6-bosqich qoldi - tozalashdan so'ng olingan uran tuzlarining quruq sof cho'kmalari tor doirada keng ma'lum bo'lgan sariq tortni olish uchun 240 dan 850 darajagacha bo'lgan haroratda kaltsiylanadi. doiralar (xuddi shunday - uran oksidi, aka U3O8). Mana u, azizim.

Sariq tort, Foto: fresher.ru

Rang, albatta, har doim ham quvnoq bo'lmasa-da, ba'zida u ancha kamtarroq.

Sariq tort, Foto: http://umma.ua/

Sizning e'tiboringizni ta'riflangan olti bosqichning barchasi to'g'ridan-to'g'ri minalar yaqinida amalga oshirilishiga qaratmoqchiman. Har qanday uran koni kimyoviy ishlab chiqarish jamlangan joy hisoblanadi.

Sariq tort qulay, chunki u juda barqaror, u past radioaktivlikka ega - shuning uchun u tashish uchun javob beradi. Va ular oxirgi kimyoviy protsedurani bajarish uchun uni santrifugalarga yaqinlashtiradilar - uni uran oksididan uran ftoridiga aylantiradilar. Yadro olimlari bu jarayonni uran konversiyasi deb atashadi va busiz hech qanday yo'l yo'q. Uran ftorid qulay, chunki 53 darajaga qizdirilganda u erimaydi, lekin darhol gazga aylanadi, u sentrifugalar yordamida boyitish uchun beriladi. Boyitish - uran-235 kontsentratsiyasining tabiiy qiymati 0,7% dan zarur bo'lgan 4% gacha (har xil turdagi uranlar uchun o'rtacha 2,6% dan 4,8% gacha) oshishi. yadro reaktorlari). Agar kimdir sog'inishga muvaffaq bo'lsa ko'rinish boyitish komplekslarimiz (va bizda allaqachon to'rtta joyda mavjud: UEIP - Novouralskdagi Ural elektrokimyo zavodi Sverdlovsk viloyati; SCC - Tomsk viloyati, Seversk shahridagi Sibir kimyo kombinati; AECC - Angarsk elektrokimyo zavodi; EHZ - Elektro Kimyoviy zavod Zelenogorsk, Krasnoyarsk o'lkasi), keyin siz mana:

Boyitish majmuasi, Foto: http://atomicexpert.com/

Santrifugalardan, albatta, chiqishi hali ham bir xil gaz, bir xil uran ftorid, faqat hozir u ko'proq uran-235 ni o'z ichiga oladi. Gazni reaktorga kiritish mumkin emas - shunga ko'ra, ftorid yana uran oksidiga (aniqrog'i, dioksidga, UO2) aylanishi kerak va bu allaqachon kukun.

Uran dioksidi kukuni diametri taxminan 1 sm va qalinligi 1 dan 1,5 sm gacha bo'lgan yonilg'i granulalariga aylantiriladi.Pelletlar sirkoniy qotishmasidan va 1% niobiydan 3,5 metr uzunlikdagi yupqa devorli naychalarga ehtiyotkorlik bilan joylashtiriladi. zamonaviy VVER. 1,5 kg uran granulalari bilan to'ldirilgan bu naycha bir xil TVEL: yonilg'i elementi. Mana ular chiroyli:

Bu ish Rossiyada bo'lib o'tadi Mashinasozlik zavodi Moskva viloyati Elektrostal shahrida va Novosibirsk kimyoviy konsentratlar zavodida. Zirkonyum Udmurt Respublikasining Glazov shahrida Chepetsk mexanika zavodida quyiladi. TVELlar tizimli ravishda TVS - yoqilg'i agregatlariga birlashtirilgan. Ular shunday ko'rinadi:

TVS - yoqilg'i yig'ishlari, Foto: atomic-energy.ru

Ko'rib turganingizdek, kesmada bu olti burchakli chuqurchalar va bu sovet-rus dizayni. Va bu erda TVS - g'arbiyning "kvadrat" dizayni:

TVS-"kvadrat", Foto: http://nuclear.ru/

Men bolaligimning bir qismini bobomning asalari bog‘ida o‘tkazganman, shuning uchun men juda tarafkashman – menga “asal qoliplarimiz” ko‘proq yoqadi.

Endi yonilg'i agregatlariga birlashtirilgan TVELga joylashtirilgan granulalar ko'rinishidagi uran "pechka" ga - atom elektr stantsiyasi reaktorining yadrosiga joylashtirilishi mumkin. Odatda "yoqilg'i kompaniyasi" deb ataladigan keyingi 18 oy ichida uran asta-sekin ishlatilgan yadro yoqilg'isiga aylanadi. Yoqilg'i kampaniyasi boshlanishidan oldin reaktor qanday ko'rinishga ega bo'lgan rasm:

Reaktor, Foto: http://publicatom.ru/

Menimcha, uranning rasmlari bilan bunday hikoyasi yadroviy yoqilg'i aylanishi haqidagi hikoyaning boshidanoq kerak edi. Avvaliga buni qilmaganim uchun meni qattiq tanbeh qilmasligingizni so'rayman - men yoshi katta bloggerman va yoshligimda xatolar odatiy holdir. Men ushbu "№ 0" maqolani yadro yoqilg'isi haqidagi hikoyalar siklida ko'rib chiqishni taklif qilaman!

20.02.2013

BABR.ru

Radiatsion xavfsizlik bo'yicha taniqli rossiyalik mutaxassis Vladimir Kuznetsovning Angarsk shahrining ba'zi hududlarida o'tkazilgan so'rov natijalari bilan chiqishi kutilganidan farqli o'laroq, shov-shuvli bo'lmadi.

Eslatib o'tamiz, 11 fevral kuni Irkutsk viloyati Qonunchilik assambleyasining majlislar zalida Vladimir Kuznetsov va uning yordamchisi Marina Xvostova Angarskning janubi-g'arbiy va janubi-sharqiy kvartallarini radiologik o'rganish natijalarining taqdimotini o'tkazdilar. Angarsk elektroliz va kimyo zavodiga (AECC) ulashgan. Tadqiqot natijasi juda tasalli bo'lib chiqdi - ko'p hollarda gamma-nurlanish darajasi soatiga 13-15 mikrorentgendan oshmadi, bu tabiiy fondan ham bir oz pastroq.

Albatta, shuni hisobga olgan holda tadqiqot Rosatom tomonidan moliyalashtirildi, uning ob'ektivligiga shubha qilish mumkin- ammo, Kuznetsovdan ancha oldin, Irkutsk ekologlari AECCning barcha atrofini sinchkovlik bilan o'rganib chiqdilar va o'simlik haqiqatan ham "fonit" emasligiga ishonch hosil qilishdi. Biroq, bu ajablanarli emas: axir, AECC Sovet davrida, maxfiylik talablari juda yuqori bo'lgan paytda qurilgan. Ushbu talablar orasida ortib borayotgan fonning yo'qligi bor edi.

Biroq, AECC da ishlab chiqarish texnologiyasi nurlanishning ko'payishini anglatmaydi. Tabiiy uran kontsentrati ("sariq tort" deb ataladigan) suvsiz ammiak bilan uran oksidiga qaytariladi, so'ngra gidroflorik kislota bilan ishlov berib, uran tetrafloridini oladi. Keyin uran tetraflorid yonayotgan vodorod oqimida ftor bilan birlashtirilib, uran geksaftoridini hosil qiladi.

Bu jarayon AECC kimyo zavodida amalga oshiriladi. Jarayonning o'zi yadroviy emas, balki kimyoviy bo'lib, yadroviy jarayonlar sodir bo'lmaydi. Albatta, uran geksaftorid ishlab chiqarish tsexi radiatsiya foniga ega, ammo to'rt soatlik ish kuni uchun bu juda xavfsiz. Va eng muhimi - bu radiatsiya do'kondan tashqariga chiqmaydi.

Olingan dastlabki mahsulot - uran geksaflorid - 99% dan ortiq. uran-238 juda past darajadagi radioaktivlik bilan, 1% dan kam uran-235 va foizning o'ndan bir qismi uran-234. Boyitish uchun geksaflorid boyitish zavodiga yuboriladi, u erda gazsimon geksaflorid uran-235 izotopining tarkibiga keltiriladi. 5% .

Bu AECC da butun jarayonni yakunlaydi. 5% HFC konteynerlarga solinadi va yoqilg'i xujayrasi zavodiga jo'natiladi atom elektr stansiyalari. Va ichida normal rejim AECC ishida hech qanday radiatsiya oqib chiqmasligi kerakdek tuyuladi.

Lekin.

Birinchidan, "sariq pirojnoe" tiklanish bosqichidan keyin qolgan "bo'sh" toshni biron bir joyga qo'yish kerak. Ushbu chiqindi jinsning radioaktivlik darajasi juda past - lekin u har qanday holatda ham tabiiy fondan yuqori. Ushbu chiqindilarning taxminiy hajmi yiliga yuzlab tonnani tashkil qiladi. Yadro ishchilari "sariq tort" qoldiqlarini qayerda saqlashlarini aytishmaydi - va ekologlar faqat mish-mishlar bilan kifoyalanishlari mumkin.

Ikkinchidan, uranning barcha metamorfozlari davomida zavodda katta hajmdagi turli xil suyuqliklar, shu jumladan juda kimyoviy faol suyuqliklar qoladi. Uran rudasi bilan aloqa qilganda, bu suyuqliklar ham ionlanadi va radioaktiv bo'ladi. Bu suyuqliklar qayerda utilizatsiya qilinganligi sir bo'lib, ettita muhrga ega.

Uchinchidan - va bu eng muhimi. Davomida ishlab chiqarish faoliyati ishlamay qolgan katta hajmdagi asbob-uskunalarni yo'q qilish kerak. Va bu o'nlab va yuzlab tonna radioaktiv metaldir. U bilan nima sodir bo'lishi ham sir.

Muammo shundaki, AECC hududida hech kim sizga o'lchovlarni amalga oshirishga ruxsat bermaydi. Zavod, albatta, o'z ehtiyojlari uchun bunday o'lchovlarni amalga oshiradi - lekin ularning natijalari sirdir.

10-CHES kulxonada ekologlar tomonidan olib borilgan o‘lchovlar yetarlicha ko‘rsatmoqda yuqori darajalar gamma nurlanishi. To'g'ri, buning tushuntirishi uran sanoati bilan bog'liq bo'lmasligi mumkin - tabiiy ko'mirda uran etarli bo'lib, u yoqilganda qisman havoga chiqadi va qisman kulda qoladi. Qizig'i shundaki, xuddi shu 10-CHESning ko'mir bunkerlarida gamma-nurlanish hali ham kul omboriga qaraganda pastroq.

Albatta, ikkala Angarsk issiqlik elektr stansiyasi yaqinida ham gamma-nurlanish darajasi yuqori. Albatta, ular, kul chiqindilari kabi, turar-joy hududidan olib tashlanadi. Ammo bacalardan tutun juda uzoqqa tarqaladi va u bilan radioaktiv fon kuchayadi. Ekologlarning Dekabristov ko'chasi bo'ylab o'tkazgan o'lchovlari (aslida AECC dan ANHK va CHPP-9gacha davom etadi) ANKhK sanoat hududiga yaqinlashganda radioaktiv fonning asta-sekin o'sib borishini aniq ko'rsatmoqda.

Shu bilan birga, ba'zi o'quvchilar shov-shuvli ma'lumot olishni qanchalik xohlamasin, shunga qaramay, Angarskdagi gamma-nurlanish foni, hatto eng muammoli hududlarda ham, soatiga 30 mikrorentgendan oshmaydi. Aytgancha, uran ishlab chiqarilmaydigan Irkutskda (va tez orada umuman bo'lmaydi), fon biroz yuqoriroq.

Biroq, Angarsk ECC mavzusi Irkutsk va Angarsk aholisini bezovta qilishda davom etmoqda. Gap shundaki, zavod juda yomon joylashgan. U Irkutsk va Angarsk o'rtasida joylashgan bo'lib, ular aslida bir shaharga birlashadi. AECC janubida, ahamiyatsiz masofada, Moskva trakti o'tadi. Va AECC hududida, yuqorida aytib o'tilganidek, juda xavfli kimyoviy ishlab chiqarish. Bundan tashqari, uran geksaftoridining (ya'ni ishlab chiqarishda ishlatilmaydigan moddaning) ulkan ombori mavjud.

Albatta, normal rejimda AECC kimyoviy zavodi jiddiy xavf tug'dirmaydi. Lekin. Biz murakkab dunyoda yashayapmiz. Va ertaga nima bo'lishini hech kim bilmaydi.

Men vahima qo'zg'atishni yoki qo'rquvni kuchaytirishni xohlamayman. Har qanday favqulodda vaziyat ehtimoli juda kichik. Lekin u.

Malumot uchun

Havodagi gidroflorik kislotaning maksimal bir martalik MPC miqdori kubometr uchun 0,02 milligrammni tashkil qiladi.

Havodagi ftorning maksimal ruxsat etilgan kontsentratsiyasi litr uchun 4 milligrammni tashkil qiladi.

Havodagi uran geksaflorid bug'ining MPC ko'rsatkichi kubometr uchun 0,015 milligrammni tashkil qiladi.

Maqolaning mazmuni

URAN SANOATI. Uran asosiy energiya tashuvchisidir atom energiyasi dunyodagi elektr energiyasining qariyb 20 foizini ishlab chiqaradi. Uran sanoati uran qazib olishning barcha bosqichlarini, jumladan konlarni qidirish, ularni o'zlashtirish va rudani boyitishni qamrab oladi. Uranni reaktor yoqilg'isiga qayta ishlashni uran sanoatining tabiiy tarmog'i sifatida ko'rish mumkin.

Resurslar.

Rudadan bir kilogrammi 100 dollardan ko'p bo'lmagan xarajat bilan qazib olinishi mumkin bo'lgan dunyodagi etarlicha ishonchli o'rganilgan uran resurslari taxminan 3,3 milliard kg U 3 O 8 deb baholanadi. Buning taxminan 20% (taxminan 0,7 mlrd. kg U 3 O 8, sm. raqam) Avstraliyaga to'g'ri keladi, undan keyin AQSh (taxminan 0,45 mlrd. kg U 3 O 8). Janubiy Afrika va Kanadada uran ishlab chiqarish uchun katta resurslar mavjud.

uran ishlab chiqarish.

Uran qazib olishning asosiy bosqichlari rudani yer osti yoki ochiq yo'l, rudani boyitish (saralash) va rudadan uranni yuvish yoʻli bilan ajratib olish. Konda uran rudasi tog' tizmasidan burg'ulash va portlatish yo'li bilan olinadi, maydalangan ruda saralanadi va maydalanadi, so'ngra kuchli kislota (oltingugurt) yoki ishqor eritmasi (karbonat rudalarida eng maqbul bo'lgan natriy karbonat) eritmasiga o'tkaziladi. ). Uran o'z ichiga olgan eritma erimagan zarrachalardan ajratiladi, ion almashinadigan qatronlarda sorbsiya yoki organik erituvchilar bilan ekstraktsiya yo'li bilan konsentratsiyalanadi va tozalanadi. Keyin konsentrat, odatda, sariq kek deb ataladigan U 3 O 8 oksidi shaklida, eritmadan cho'ktiriladi, quritiladi va taxminan sig'imi bo'lgan po'lat idishlarga joylashtiriladi. 1000 l.

Choʻkindi kelib chiqishi gʻovakli rudalaridan uran olish uchun in situ yuvish usulidan tobora koʻproq foydalanilmoqda. Ruda tanasida burg'ulangan quduqlar orqali ishqoriy yoki kislotali eritma doimiy ravishda haydaladi. Bu eritma, unga uran kiritilgan holda, konsentratsiyalanadi va tozalanadi, so'ngra undan yog'ingarchilik yo'li bilan sariq tort olinadi.

Uranni yadro yoqilg'isiga qayta ishlash.

Tabiiy uran konsentrati - sariq tort - yadro yoqilg'i aylanishining boshlang'ich komponenti. Tabiiy uranni talablarga javob beradigan yoqilg'iga aylantirish yadro reaktori, yana uchta bosqich kerak: UF 6 ga o'tkazish, uranni boyitish va yonilg'i elementlarini (yoqilg'i tayoqchalarini) ishlab chiqarish.

UF6 ga aylantiring.

Uran oksidi U 3 O 8 ni uran geksaftorid UF 6 ga aylantirish uchun sariq tort odatda suvsiz ammiak bilan UO 2 ga qaytariladi, undan keyin UF 4 gidroflorik kislota bilan olinadi. Oxirgi bosqichda sof ftor bilan UF 4 ta'sirida UF 6 olinadi - xona haroratida va normal bosimda sublimatsiyalanadigan va yuqori bosimda eriydigan qattiq mahsulot. Uran ishlab chiqaruvchi beshta yirik davlat (Kanada, Rossiya, Niger, Qozog'iston va O'zbekiston) birgalikda yiliga 65 ming tonna UF 6 ishlab chiqarishi mumkin.

Uranni boyitish.

Yadro yoqilg'i aylanishining keyingi bosqichida UF 6 tarkibidagi U-235 miqdori ortadi. Tabiiy uran uchta izotopdan iborat: U-238 (99,28%), U-235 (0,71%) va U-234 (0,01%). Yadro reaktorida bo'linish reaktsiyasi uchun U-235 izotopining yuqori miqdori kerak. Uranni boyitish izotoplarni ajratishning ikkita asosiy usuli bilan amalga oshiriladi: gaz diffuziya usuli va gazni sentrifugalash usuli. (Uranni boyitish uchun sarflangan energiya ajratilgan ish birliklarida, SWU bilan o'lchanadi.)

Gaz diffuziya usulida qattiq uran geksaflorid UF 6 bosimni pasaytirish orqali gaz holatiga aylanadi, so'ngra devorlari orqali gaz tarqalishi mumkin bo'lgan maxsus qotishmadan tayyorlangan g'ovakli quvurlar orqali pompalanadi. U-235 atomlarining massasi U-238 atomlaridan kichik bo'lgani uchun ular osonroq va tezroq tarqaladi. Diffuziya jarayonida gaz U-235 izotopi bilan boyitiladi va quvurlar orqali o'tgan gaz tugaydi. Boyitilgan gaz yana quvurlar orqali o'tkaziladi va jarayon ekstraktsiyadagi U-235 izotopining tarkibi yadro reaktorining ishlashi uchun zarur bo'lgan darajaga (3-5%) etguncha davom etadi. (Qurol darajasidagi uran 90% U-235 dan yuqori darajagacha boyitishni talab qiladi.) U-235 izotopining atigi 0,2–0,3% boyitish chiqindilarida qoladi. Gaz diffuziya usuli yuqori energiya sarfi bilan tavsiflanadi. Ushbu usulga asoslangan o'simliklar faqat AQSh, Frantsiya va Xitoyda mavjud.

Rossiya, Buyuk Britaniya, Germaniya, Niderlandiya va Yaponiyada sentrifugalash usuli qo'llaniladi, bunda UF 6 gazi juda tez aylanishga keltiriladi. Atomlar massasi va demak, atomlarga ta'sir etuvchi markazdan qochma kuchlar farqi tufayli oqimning aylanish o'qiga yaqin joylashgan gaz yorug'lik U-235 izotopi bilan boyitiladi. Boyitilgan gaz yig'iladi va olinadi.

Yoqilg'i tayoqlarini ishlab chiqarish.

Boyitilgan UF 6 zavodga 2,5 t po‘lat idishlarda yetkazib beriladi. Undan gidroliz orqali UO 2 F 2 olinadi, keyinchalik ammoniy gidroksid bilan ishlov beriladi. Cho'kilgan ammoniy diuranat filtrlanadi va uran dioksidi UO 2 hosil qilish uchun kalsinlanadi, u presslanadi va kichik keramik pelletlarga sinterlanadi. Tabletkalar tsirkonyum qotishmasidan (tsirkaloy) tayyorlangan naychalarga solinadi va yonilg'i tayoqchalari olinadi. 200 ga yaqin bo'lakni tayyor yoqilg'i agregatlariga birlashtirgan yoqilg'i elementlari (yoqilg'i tayoqlari), atom elektr stantsiyalarida foydalanishga tayyor.

Ishlatilgan yadro yoqilg'isi juda radioaktiv bo'lib, saqlash va yo'q qilish uchun maxsus ehtiyot choralarini talab qiladi. Printsipial jihatdan u qayta ishlatilishi mumkin bo'lgan uran va plutoniy qoldiqlaridan parchalanish mahsulotlarini ajratish orqali qayta ishlanishi mumkin. yadro yoqilg'isi. Ammo bunday qayta ishlash qimmat va mos keladi tijorat korxonalari faqat Frantsiya va Buyuk Britaniya kabi ba'zi mamlakatlarda mavjud.

Ishlab chiqarish hajmi.

1980-yillarning o'rtalariga kelib, umidlar paydo bo'lganda tez o'sish yadro energetikasi amalga oshmadi, uran ishlab chiqarish hajmi keskin kamaydi. Ko'plab yangi reaktorlarning qurilishi to'xtatildi va faoliyat yuritayotgan korxonalar uran yoqilg'isi zahiralarini to'play boshladi. Ajralish bilan Sovet Ittifoqi qo'shimcha ravishda G'arbda uran ta'minotini oshirdi.

Uranni anion almashtirgichlardan desorbsiyalash usuliga qarab, PSV korxonalari turli usullar uning konsentratsiyasi va tijorat desorbatlaridan ajratilishi. Tuzli eritmalar bilan desorbsiyalanganda uran odatda ammiakning suvli eritmalari bilan ammoniy poliuranatlar shaklida yoki natriy gidroksid eritmalarida natriy poliuranatlar shaklida cho'ktiriladi. Poliuranatlarning cho'kmalari filtrli presslarda siqib chiqariladi va tort keyinchalik qayta ishlash uchun gidrometallurgiya zavodiga yuboriladi. Uranni aralashmalardan tozalash uchun uni cho’ktirishni fraksiyalash, avval temir va ba’zi boshqa aralashmalarni pH=3,6-3,8 da cho’ktirish, ona suyuqlikni tiniqlashtirgandan keyin esa pH=6,5-8,0 da poliuranatlarni cho’ktirish mumkin. Hosil boʻlgan kimyoviy kontsentratlardagi uranning miqdori ularning tozaligiga qarab 40 dan 64% gacha boʻlishi mumkin. Desorbsion eritmalar tayyorlash uchun poliuranat cho'kindili ona suyuqliklari qo'llaniladi.

Ba'zi hollarda poliuranat keki kuchli sulfat kislotada eritiladi va uran konsentrlangan eritma GMPga qayta ishlash uchun yuboriladi.

Ba'zan uran kislotali xlorid desorbatlardan peroksid shaklida ajratiladi.

Uran qazib olishning gidrolitik usulining soddaligi va samaradorligiga qaramay, u jiddiy kamchilikka ega - aylanma, sarflangan mahsuldor eritmalar bilan birga er osti gorizontlariga tashlanishi kerak bo'lgan muvozanatsiz hajmdagi nitrat yoki xlorid eritmalarining to'planishi.

Uranni sulfat kislota desorbsiyasi usuli bu kamchilikdan mahrum, chunki tijorat desorbatlaridan uran sorbsiya yoki ekstraksiya usullari bilan konsentratsiyalanishi va boy sodali desorbatlar yoki uran kontsentratsiyasi 80 ... 100 bo'lgan qayta ekstraktlar shaklida ajratilishi mumkin. g / l va sulfat kislotaning tozalangan eritmalari desorbsiya uchun qaytarilishi yoki rudani yuvish uchun ishlatilishi mumkin.

Uranni konsentratsiyalash va sulfat kislota va nitrat desorbatlaridan ajratish uchun ionli membranalar bilan elektrodializ jarayonidan foydalanish mumkin. Aniqlanishicha, reagentlar - sulfat va nitrat kislotalar, nitrat tuzlari - elektrodializ jarayonida 70 ... 80% ga yetishi mumkin va uran boy konsentratlar (gidratlangan uran dioksidi) shaklida chiqariladi. Uranni karbonat-bikarbonatli desorbatlardan ajratish ammoniyli uglerod tuzlarini 90...100° yoki 12O...13O°S haroratda chiqindi gazlarni ushlab, uranni shaklda cho‘ktirish bilan termik parchalash yo‘li bilan amalga oshirilishi mumkin. uranil monokarbonat, uranat va ammoniy diuranat aralashmasidan. Olingan cho'kma GMPda kaltsiylanganda uran di- va trioksid aralashmasi hosil bo'ladi.

Boshqa mumkin bo'lgan yo'l uranni ammoniy uglerod desorbatlaridan ajratish - uning quruq ammoniy bikarbonat qo'shilishi bilan ammoniy uranil trikarbonat kristallari shaklida cho'kishi. Olingan kristallar an'anaviy kimyoviy kontsentratlarga qaraganda ancha yuqori tozaligi bilan ajralib turadi va GMP ga o'tkazilgandan so'ng, hatto qo'shimcha qayta tozalashsiz ham, kalsinatsiya rejimiga qarab tri-, uran dioksidi yoki azot oksidini olish uchun termal parchalanishga duchor bo'lishi mumkin. .

Nitratdan yog'ingarchilik qayta tiklanadi

Sanoat amaliyotida cho’ktiruvchi sifatida quruq ammoniy bikarbonat, ammiak eritmasi va natriy gidroksid eritmasidan foydalaniladi.

Ammoniy bikarbonat, ammoniy uranil trikarbonat (AUTC) kristallari bilan cho'ktirilganda yuqori namlik (30-40%), ho'l kristallarda uran miqdori 25 dan 45% gacha.

Cho'kma juda kichik AUTC kristallari hosil bo'lishi tufayli nisbatan sekin filtrlanadi.

AUTC kristallarini tuzlashda muhim rolni ammoniy bikarbonatning qoldiq kontsentratsiyasi o'ynaydi, bu 20-40 g / l ichida saqlanishi kerak. Eritmadagi uran miqdori 11,5 g/l darajasida.

Uranni nitrat kislota eritmalaridan ammoniy bikarbonat yoki ammiak bilan pH + 24 gacha sovutish jarayonida eritmalar shaffof va barqaror bo'ladi. Keyinchalik pH + 5-6 gacha zararsizlantirilganda, uran yog'inlari kuzatiladi va cho'kish vaqtining oshishi bilan uran yog'inlarining to'liqligi ortadi.

PH = 7,17,5 da AUTK kristallarining to'liq izolyatsiyasi eng yuqori: karbonatli ona suyuqligidagi uran miqdori 0,61-0,84 g / l ni tashkil qiladi.

Kimyoviy konsentrat ammiak bilan pH 7,6 dan yuqori cho‘ktirilsa, uranning boshlang‘ich tarkibidan qat’i nazar, ona suyuqlikdagi uran miqdorini 0,1 g/l dan kam darajagacha kamaytirish mumkin.

Uranni gidroksidi bilan cho'ktirish orqali nam cho'kindida 26-45% uran miqdori bo'lgan natriy diuranat shaklida kimyoviy konsentrat olish mumkin. Ona suyuqlikdagi uranning qoldiq kontsentratsiyasi 3045 °C yog'ingarchilik haroratida 0,005-0,008 g / l ni tashkil qiladi va - 70 ° C haroratda 0,036-0,078 g / l gacha ko'tariladi. Kimyoviy konsentratning namligi 30% oralig'ida o'zgarib turadi. Filtrlash tezligi past va amalda kimyoviy konsentratning cho'kish haroratiga bog'liq emas.

Ko'proq konsentrlangan gidroksidi eritmalardan foydalanish asl regeneratsiyalarni suyultirishni kamaytiradi.

Ammoniy bikarbonat bilan cho'ktiriladigan kimyoviy konsentrat cho'kma ishqoriga nisbatan ko'proq yuqori tezlik aniqlashtirish (15+20 marta) va filtrlash tezligi (10+15 marta). Ammoniy gidrokarbonatli yog'ingarchilikning kamchiligi uning yuqori solishtirma iste'moli (30+35 kg/kg uran)dir.

Tijorat nitrat regeneratlaridan kristallarning reagentsiz cho'kishi bo'yicha tadqiqotlar mavjud. Tijorat regeneratsiyalari bug'langanda, o'ta to'yingan eritmalar olinadi, ular sovutilganda kristallar cho'kadi. Yog'ingarchilik tezligi va to'liqligini oshirish uchun bug'langan tijorat regeneratiga "urug'" sifatida uranni nitratli eritmalar bilan desorbsiyalash natijasida olingan kristallarni qo'shish kerak.

Qozog'istonning uran sanoati mamlakat byudjetiga tushumlar bo'yicha neft qazib olishdan keyin ikkinchi o'rinda turadi. Ushbu sohada 25 mingdan ortiq odam ishlaydi, ammo ob'ektlarning xavfsizligi tufayli uran konlarida mehmonlar juda kam uchraydigan hodisa.

Bugun Janubiy Qozog‘iston viloyatining Suzoq tumanida joylashgan “O‘rtaliq” tog‘-kon korxonasi qanday ishlashini ko‘ramiz

“O‘rtaliq kon korxonasi” MChJ ishchilarining ish smenasi majburiy tibbiy ko‘rikdan boshlanadi

Uran qazib oluvchi korxona xodimlari bosim, harorat o'lchanadi, shuningdek, alkotester tekshiriladi. Shifokorning so'zlariga ko'ra, muassasada spirtli ichimliklar qat'iyan taqiqlangan va oxirgi sinov "muvaffaqiyatsiz" bo'lgan birorta ham holat kuzatilmagan.

Tibbiy ko'rikdan so'ng - konning ovqat xonasida nonushta

Ishlab chiqarishning o'ziga xos xususiyatlari qo'shimcha xavfsizlik talablarini keltirib chiqaradi - xodimlar alohida echinish xonasida ish kiyimlarini kiyishadi, smenali lagerga va konning toza zonasiga kirish taqiqlanadi.

Smena ustasi kiyim-kechak beradi - ish mazmunini, ish joyini, uning boshlanish va tugash vaqtini, xavfsiz bajarish shartlarini, zarur xavfsizlik choralarini belgilaydigan vazifa.

Xavfsizlik choralaridan biri ustaxonalarda respirator kiyishdir. Buning sababi uran ishlab chiqarishda sulfat kislota, ammiakli selitra kabi reagentlardan foydalaniladi.

Uran qazib olish to‘liq avtomatlashtirilgan. Boshqaruv xonasida siz ob'ektda sodir bo'lgan barcha jarayonlarni kuzatishingiz mumkin

“Oʻrtaliq”da uran qazib olish Qozogʻistonning boshqa barcha korxonalari kabi yer osti quduqlarini yuvish usulida amalga oshiriladi. Bu usul eng ekologik toza bo'lgani uchun tanlangan. Konlardagi radiatsiyaviy fon yirik shaharlarning radiatsion fonidan farq qilmaydi

Er osti yuvish usulining printsipi quyidagicha: sulfat kislotaning 2% li eritmasi er ostidan uranli qatlamlarga quyiladi, ular tog 'jinslari bilan o'zaro ta'sirlashib, uranni eritadi, keyin bu uran bilan boyitilgan eritma yer yuzasiga pompalanadi. Har bir quduq ustida nasosni boshqarish paneli joylashgan.

Ushbu xonada, quduqlari bo'lgan poligon hududida eritma tarqatish moslamasi mavjud

Xodimlarga aql bovar qilmaydigan issiqlikdan qutqaradigan ko'zoynak va shlyapalar beriladi.

Bu quvurlar orqali quduqlarga sulfat kislota eritmasi quyiladi. Uranni erdan chiqarib yuboradigan nasos quduqlari o'xshash ko'rinadi.

Keyin uranli eritma quvurlar orqali mahsuldor eritmalarni qayta ishlash sexiga yuboriladi (sorbsion-regeneratsiya davri).

Bu usul bilan “O‘rtaliq” soatiga 15 tonnaga yaqin sulfat kislota ishlatadi

Uran ishlab chiqarishda barcha jarayonlar avtomatlashtirilgan, ammo qo'lda boshqarish ham mumkin.

Bu ustaxonada uran eritmasi - tijorat uran desorbati olinadi

Eritma uglerod ammoniy tuzi bilan o'zaro ta'sirlanib, tabiiy uran konsentrati - "sariq tort" ni oladi.

Bosim filtrini tekshirish

Sariq tort yoki tabiiy uran konsentrati - yakuniy mahsulot maxsus idishlarga qadoqlangan korxona. Aslida bu birikmadagi uran taxminan 45-50% ni tashkil qiladi. Joriy yilda 2 ming tonna uran qazib olish rejalashtirilgan. Konning o'zi 25 yil ishlashga mo'ljallangan.

Suv osti nasoslari deyarli ta'mirlashga muhtoj emas, ular taxminan 30 ming soat ishlaydi. Biroq, doimiy ravishda tekshirish va kerak bo'lganda pervanellarni o'zgartirish kerak.

Uranni to'g'ridan-to'g'ri qazib olish bilan bir qatorda, konni eng samarali o'zlashtirish imkonini beruvchi laboratoriyada tadqiqot ishlari olib borilmoqda.

Qabul qilingan standartlarga ko'ra, qayta ishlanganidan keyin ichaklarga qaytariladigan eritmada litriga 3 milligramdan ko'p uran qolmasligi kerak, ammo sinovlar natijalariga ko'ra yo'qotishlar 1,2 milligrammdan oshmagan.

Ish smenasi tugagandan so'ng, xodimlarning nurlanish dozasi majburiy ravishda tekshiriladi

Korxonaga borganimizda, uran ishchilarining navbatchilik lageri eski yaxshi kunlardagidek ko'rinishini kutgandik - ishchilar yig'ilib o'tirgan vagonlar. Biroq “O‘rtaliq”dagi navbatchilik lageri butunlay boshqacha ko‘rinishga ega – bu zamonaviy binolar majmuasi bo‘lib, unda inson ishdan keyin dam olishi uchun zarur bo‘lgan hamma narsa mavjud.

Kechki ovqatdan keyin ko'plab xodimlar stol tennisi o'ynashga vaqt ajratadilar.

Oromgohning o‘ziga xos mini-futbol maydoni ham mavjud.