Článok vysvetľuje, prečo sa urán obohacuje, čo to je, kde sa ťaží, jeho aplikácie a z čoho pozostáva proces obohacovania.
Začiatok atómovej éry
Látka ako urán je ľuďom známa už od staroveku. Ale na rozdiel od našej doby ho používali len na vytvorenie špeciálnej glazúry na keramiku a niektoré druhy farieb. Na to bol použitý prírodný oxid uránu, ktorého ložiská sa nachádzajú v rôznych množstvách takmer na všetkých kontinentoch sveta.
Oveľa neskôr sa o tento prvok začali zaujímať aj chemici. Takže v roku 1789 sa nemeckému vedcovi Martinovi Klaprothovi podarilo získať oxid uránu, ktorý bol svojimi parametrami podobný kovu, ale nebol. A až v roku 1840 francúzsky chemik Peligot syntetizoval skutočný urán - ťažký, strieborný a rádioaktívny kov, ktorý Dmitrij Mendelejev zapísal do svojej tabuľky periodických prvkov. Prečo teda obohacovať urán a ako sa to deje?
Náš čas
Prírodná uránová ruda sa v skutočnosti príliš nelíši od ostatných. Ide o masívne hrdzavé dlažobné kocky, ktoré sa v baniach ťažia najbežnejším spôsobom – odpaľujú vrstvyusadeniny a transportované na povrch na ďalšie spracovanie. Faktom je, že táto prírodná látka obsahuje iba 0,72 % izotopu U235. To nestačí na použitie v reaktoroch alebo zbraniach a potom sa po vytriedení prevedie do plynného skupenstva a začne obohacovať urán.
Vo všeobecnosti existuje veľa metód tohto procesu, ale najsľubnejšou a najpoužívanejšou v Rusku je odstreďovanie plynu.
Plynná zlúčenina uránu sa čerpá do špeciálnych zariadení, potom sa roztočí na obrovskú rýchlosť a ťažšie molekuly sa oddelia od ľahších a zoskupia sa na stenách bubna.
Potom sa tieto frakcie oddelia a jedna z nich sa premení na oxid uraničitý – hustú a pevnú látku, ktorá sa potom balí do akýchsi „tabliet“a vypáli v peci. Presne na to sa má obohacovať urán, keďže percento izotopu U235 je rádovo vyššie vo výstupe a dá sa použiť ako v reaktoroch, tak aj v zbraňových systémoch.
Export
Pre zjednodušený príklad, obohacovanie tohto prvku v podstate trochu pripomína výrobu železa - v pôvodnej, prírodnej podobe sú to bezcenné kusy rudy, ktoré sa potom rôznym spracovaním menia na pevnú oceľ.
Aj v tlači môžete často počuť fakt, že mnohé menej rozvinuté krajiny v porovnaní s rovnakým Ruskom sa často pýtajú, ako vyrobiť obohatený urán?
Faktom je, že tento proces, ak uvedieme príklad s plynomodstreďovanie je veľmi zložité a nie každý dokáže postaviť takéto zariadenia. Navyše nepotrebujeme jednu jedinú vec, ale celú ich kaskádu. Aby sme pochopili ich technickú úroveň, stojí za to povedať, že tieto "bubny" sa otáčajú rýchlosťou 1500 otáčok za minútu a bez zastavenia. Rekord - 30 rokov! Preto niektoré krajiny nakupujú obohatený urán z Ruska.
Kde sa v Rusku ťaží urán?
93 % uránovej rudy sa ťaží v Transbaikalii, neďaleko mesta Krasnokamensk. A obohatený urán v Rusku vyrába OAO TVEL.
Aplikácia
Proces premeny na vysoko výkonnú zmes bol vyriešený, ale prečo je to potrebné? Poďme analyzovať dva najzákladnejšie smery.
Po prvé, samozrejme, jadrové reaktory. Dodávajú elektrinu celým mestám, poháňajú autonómne kozmické lode na prieskum vzdialených kútov našej slnečnej sústavy, sú na ponorkách, ľadoborcoch, výskumných lodiach.
Po druhé, toto sú zbrane hromadného ničenia. Pravda stojí za objasnenie – je to urán v bombách, ktorý sa dlho nepoužíval, nahradilo ho plutónium určené na zbrane. Ťaží sa špeciálnym ožarovaním v nízko obohatených uránových reaktoroch.
Mýty a zaujímavé fakty
V rokoch ZSSR často panoval názor, že do uránových baní boli posielaní najmä nebezpeční zločinci alebo „nepriatelia ľudu“, aby svoju vinu odčinili svojou prchavou prácou. A samozrejme, nezostali tam dlho kvôli radiácii.
V skutočnosti nie. Žiadna špeciálnapri práci v takejto bani nehrozí žiadne nebezpečenstvo, prírodná ruda je mierne rádioaktívna a človek, ak ho umiestnia bez toho, aby sa dostal von do bane, zomrie skôr na nedostatok slnka a čerstvého vzduchu ako na chorobu z ožiarenia.
Napriek tomu sú pracovné podmienky robotníkov šetrné, iba 5 hodín denne a mnohí tam pracujú už celé generácie, čím sa rúca mýtus o strašnej deštruktívnosti takejto výroby.
A mimochodom z ochudobneného uránu vyrobte jadrá nábojov zbraní. Faktom je, že urán je oveľa ťažší a pevnejší ako olovo, v dôsledku čoho sú takéto škodlivé prvky účinnejšie a dokonca majú tendenciu sa vznietiť v dôsledku zničenia po mechanickom dopade na ne.
Prišli sme teda na to, prečo je obohatený urán potrebný, kde sa používa a na aký účel.
