Tehnik-ast.ru

Электро Техник
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Где добывают урановую руду в россии

Где добывают урановую руду в россии

Уран — это радиоактивный химический элемент, который можно найти в природе. В основном он используется для производства электрической энергии. Впрочем, его также используют в медицинских целях и, к сожалению, при производстве ядерных бомб.

Этот элемент был открыт на территории Германской империи в 1789 году. Он назван в честь планеты Уран, которая была обнаружена на 8 лет раньше. Однако радиоактивность урана была открыта лишь в 1896 году.

Уран — последний элемент в таблице Менделеева. Он ещё и самый тяжёлый элемент, существующий в естественном виде на Земле. Именно при расщеплении его атома получается электричество.

Электричество, которое производится из урана, является альтернативой горючим ископаемым, таким как нефть и уголь. Сегодня 16% электричества в мире получается из урана.

урановая руда

Урановая руда

Уран и производство электричества

Символ урана в периодической таблице — U. Уран состоит в основном из двух изотопов — 235U и 238U. Уран на 99,7 % состоит из изотопа 238U и только оставшиеся 0,7 % — это изотоп 235U.

Именно изотоп 235U, который составляет столь малый процент урана, позволяет получить энергию посредством расщепления ядра атома. Для производства электричества концентрация изотопа 235U должна составлять 3–4 %. Поэтому химики обогащают уран.

Обогащение урана можно провести двумя способами: с помощью ультрацентрифугирования или газовой диффузии. Оба метода разделяют изотопы и в результате концентрация 235U повышается.

Ядерная энергия считается чистой, потому что она не выделяет парниковые газы и её отходы достаточно малы. Другим преимуществом этой энергии то, что её легко транспортировать и она не требует много места для хранения.

Обогащённый уран прессуют в таблетки размером 1х1 см. Энергоотдача такой таблетки очень высока: две таблетки способны обеспечить энергией семью из 4 человек на 1 месяц.

Таким образом, уран является отличной альтернативой нефти и углю: чтобы произвести столько же электроэнергии, сколько производит 1 килограмм урана, потребуется 10 тонн нефти и 20 тонн угля. Это помимо негативных эффектов, которые последние оказывают на окружающую среду. К тому же нефть и уголь требуют много места.

Недостатки ядерной энергии

Одним из основных недостатков является риск аварий и их последствия для окружающей среды. Зоны, заражённые радиоактивностью урана, становятся непригодными для жилья.

Ядерные отходы — ещё одно негативное последствие. Остатки производства не могут быть использованы повторно и должны быть правильно утилизированы. Контакт людей с такими отходами может вызвать генетическую мутацию, болезни и даже немедленную смерть.

ядерные отходы

Бочки с ядерными отходами

Нахождение и применение урана

После того, как урановую руду извлекают из земли, её измельчают, перерабатывают и делают небольшие урановые таблетки. Таблетки урана подвергаются высоким температурам, чтобы они стали более прочными.

Таблетки помещают в трубки, как правило, циркониевые. Каждая трубка вмещает до 335 таблеток. 236 трубок образуют топливную сборку или ТВЭЛ (тепловыделяющий элемент), которую затем помещают в ядерный реактор.

После того как топливо закладывается в реактор, начинается процесс ядерного деления. Деление происходит в результате бомбардировки нейтронами атомного ядра урана.

Когда нейтрон сталкивается с атомом урана, последний расщепляется на два других атома. Происходит выделение большого количества энергии и других нейтронов. Они сталкиваются с атомами и порождают цепную реакцию.

Выделяемая энергия становится теплотой, которая нагревает воду в реакторе. Пар от горячей воды активирует турбины, а те, в свою очередь, запускают электрогенераторы. Такие генераторы и производят электроэнергию.

Характеристики урана

  • в обычных температурных условиях и под обычным давлением имеет твёрдую форму;
  • имеет серебристо-серый цвет;
  • является радиоактивным. Его радиоактивность возрастает при нагревании;
  • имеет высокую плотность атомов.
Читайте так же:
Как восстановить напильник в домашних условиях

Ядерная (атомная) энергетика России

В России функционируют 10 атомных электростанций.

Основные залежи урана в России находятся рядом с городом Краснокаменском. Там же находятся основные горно-химическое объединения и крупнейшее уранодобывающее предприятие.

По объёму добытого урана Россия занимает 5 место. А вот по запасам урана — 3 место.

Уран в мире

Самые большие запасы урана находятся в Австралии. Затем идут Казахстан, Россия, Канада, ЮАР, Нигер и Бразилия.

Что касается производства электроэнергии с помощью атомных электростанций, то Канада, Казахстан и Австралия занимают лидирующие позиции. Эти три страны вместе производят более чем половину ядерной энергии в мире.

Смотрите таблицу с данными по производству и запасам урана каждой из перечисленных стран.

СтранаЗапасы урана (тысяч тонн / в год)Производство обогащённого урана (тонн / в год)
Австралия1 6617 743
Казахстан6297 994
Россия4873 239
Канада46810 485
Нигер4213 355
Бразилия276238

Уран и ядерные бомбы

Для производства электроэнергии уран обогащают для того, чтобы содержание изотопа 235U составило 3 или 4 %.

Для производства же атомной бомбы его содержание должно быть 90 %.

Когда уран обогащён до таких показателей, ядерное деление путём нейтронной бомбардировки представляет собой серьёзный процесс. При аварии на ядерном реакторе последствия будут катастрофическими.

Бомба, сброшенная США на Хиросиму (город в Японии) в конце Второй мировой войны, называлась «Малыш» (от англ. Little boy). Она содержала 64 кг обогащённого урана. Разрушительная сила этой бомбы была равна 15 000 тоннам тротилового эквивалента.

Взрыв Хиросима облако

Облако над Хиросимой после взрыва атомной бомбы

«Малыш» произвёл тепловую волну, температура которой достигла 4000 градусов, а её скорость равнялась 440 метрам в секунду.

Взрыв стал причиной гибели 80 000 человек. Тысячи людей подверглись радиации.

Помимо того, что атомная бомба прервала жизни многих людей, последствия радиации будут испытывать на себе бессчётное количество поколений жертв бомбардировки.

Урановая столица: степные боги

Никогда не думал, что попаду на урановые рудники. Однако же вот: впереди вся Россия, а сзади в нескольких километрах Китай. А урановая руда, между прочим, красного цвета.

Краткую «Заметку о «Графе Нулине» Пушкин заканчивает фразой «Бывают странные сближенья». Прежде всего, он имел в виду, конечно же, дату выхода декабристов на Сенатскую площадь, но философский смысл фразы гораздо глубже. В жизни бывают странные совпадения, которые сближают события и эпохи, делают намеки и заставляют вдруг остановиться и о чем-то задуматься.

Четыре месяца назад я прочел роман Андрея Геласимова «Степные боги», ставший лауреатом литературной премии «Национальный бестселлер». Действие разворачивается летом 1945 года в Забайкалье, рядом с китайской границей, откуда началось наступление советских войск и освобождение Маньчжурии от японцев. Но книга не про войну, конечно, а про русского мальчика, который живет в довольно суровом окружении, где нет места «гуманизму», но который сближается с врагом — японским врачом-военнопленным. У них, видимо, тоже возникло некое «странное сближенье».

Роман «Степные боги» заканчивается так: «Валерка умер в сорок седьмом, когда при Первом Главном геологическом управлении Министерства геологии СССР была создана секретная Сосновская экспедиция. В ее задачи входили поиск и разведка урановых руд в Забайкалье… Сам Петька уехал учиться на геолога. В шестьдесят третьем он попал на работу в Сосновскую экспедицию, которую к этому времени все называли «Сосна», и вместе со своими товарищами нашел рядом с Разгуляевкой уран. Вот так все встало на свои места».

Три месяца назад я оказался в этих самых местах, откуда только что и вернулся. Урановая столица России, город Краснокаменск, ровно сорок километров по прямой до Китая. Вот так все встало на свои места.

Читайте так же:
Как собрать деревянный стеллаж

Сосновскую экспедицию или, действительно, «Сосну» здесь все знают и помнят, а по другому и быть не может — это начало истории города, основанного в 1968 году, это вся их жизнь. Хотя, роман не читали, даже одна моя знакомая с фамилией Геласимова просто сказала: нет, мол, не читала и не родственница, просто распространенная здесь фамилия.

А писать этот текст я начал по еще одному странному сближенью (стечению обстоятельств) именно сегодня, 28 сентября, в День работников атомной промышленности. Узнал я об этом только утром из выпуска новостей, ведь у нас в Краснокаменске в почете другой праздник — День шахтера, отмечаемый в последнее воскресенье августа, вот его-то я теперь знаю, и буду всегда отмечать.

В шахту спуститься так и не удалось, но я побывал, наверное, в более важном месте — на первом месторождении урана (том самом, который и открыл Петька вместе с товарищами из Сосновской экспедиции). Это единственное месторождение, где добывали урановую руду открытым способом, все остальные рудники подземные. (Руду добывают шахтеры, происходит это в шахтах, но уран это металл, поэтому никто не скажет урановая шахта — только урановый рудник)

Стоя на краю этой гигантской воронки, я физически ощутил связь времен. Вот Петька в 1945-м тайно и стыдливо где-то тут неподалеку дружит с японцем. Вот он спустя двадцать лет в составе «Сосны» точно на этом самом месте, где была степь и небольшая сопка, радостно кричит: «Есть уран!». Вот я спустя еще почти пятьдесят лет стою на этом месте, но урана здесь уже нет — только яма глубиной почти четыреста метров, дорога от верхнего края которой до дна составляет примерно три километра, и на этой дороге спокойно разъезжаются два огромных БелАЗа с двухметровыми колесами.

На подземных урановых рудниках вокруг Краснокаменска сегодня добывается весь российский уран. Остальные месторождения не разрабатываются. Это связано с международной конъюнктурой цен: покупать уран за границей дешевле, чем производить его в России. Конечный продукт Приаргунского горно-химического объединения (г. Краснокаменск) — закись окись урана, металл, слабо радиоактивен — обеспечивает примерно двадцать процентов потребностей атомной отрасли страны, остальное берется из имеющихся запасов и покупается за рубежом. Дочерняя структура госкорпорации «Росатом» — Атомредметзолото — владеет несколькими крупными месторождениями урана по всему миру, включая США.

Краснокаменск одно время довольно громко и обидно для краснокаменцев звучал на всю страну, как место отсидки Ходорковского. Такая «слава» здесь никому не нужна. Опальный олигарх всего лишь шил рукавицы.

Существует распространенное заблуждение, что на урановых рудниках работают или раньше работали заключенные. Этого не было никогда. Только квалифицированные, лучшие в стране шахтеры и специалисты добывают уран. При этом колония в Краснокаменске была построена раньше, чем сам город. Но опять-таки заключенные здесь ничего даже и не строили: ни жилые дома, ни тем более промышленные объекты — этим занимались военные. Заключенных использовали на самой грязной и вредной работе по производству бетонных смесей, от чего их легкие очень быстро забивались мелкими частицами. Сейчас — только пошив рукавиц.

Прожив в общей сложности (за два приезда) в Забайкальском крае и Маньчжурии (про Китай другая история) чуть больше двух месяцев, я не скажу банального, что понял нечто про нашу огромную страну. Россия и впрямь велика, но просторы поражают только формально, и удивление быстро проходит. Вселенная у каждого человека внутри, и ее размер зависит только от тебя самого и от тех, кто рядом с тобой.

Читайте так же:
Какие светодиодные ленты лучше для дома

А потом мы совершили волшебное путешествие на поезде «Пекин−Москва» через всю страну: озеро Байкал, Иркутск, станция Зима, прославленная Евтушенко, Красноярск, Новосибирск, Омск, Тюмень, Екатеринбург, Пермь, Киров, Нижний Новгород, Москва.

Урановая руда: способы добычи, применение, крупнейшие месторождения

В период «холодной войны» между СССР и Америкой, сопровождавшихся также гонкой вооружений, венцом оружия массового поражения у обеих сторон стали атомные бомбы. Их беспрецедентная мощь, а также известные всем со школы пять поражающих факторов. стали возможны благодаря заложенному в бомбы химическому элементу Урану (U). Однако, как оказалось, в наше время у этого радиоактивного элемента имеется и множество других применений. А так как в чистом виде уран не встречается, поговорим с вами о его добыче из урановых руд.

Различия по насыщенности

Урановая руда – это полезные ископаемые, или же минералы, которые содержат частицы урана в количестве, достаточном для экономически выгодной их обработки. Другими словами, чем больше доля этого тяжелого метала в единице руды, тем дешевле обойдется его добыча. В плане насыщенности ураном, руды бывают забалансовыми, убогими, рядовыми, богатыми и супербогатыми. И если в худшем случае концентрация может еле достигать 0,03 от одного процента породы, то в лучшем случае концентрация равна трети процента.

Урановая руда: способы добычи, применение, крупнейшие месторождения

Виды урановых руд

У данных руд достаточно широкая классификация. Кроме вышеописанных различий по насыщенности, также существуют различия по виду химических соединений, содержащих уран, по параметрам зернистости, а также по условиям образования.

Итак, согласно химической классификации, можно распознать железо-окисную, карбонатную, каустобиолиевую, силикатную и сульфидную руды. От данных видов руды будет зависеть также и способ переработки. Карбонатные руды обрабатываются с помощью содового раствора, железо-окисные – томятся в доменных печах, а на силикатные воздействуют кислотами.

Зернистость руды влияет на дальнейший способ обогащения. Руда урана может иметь зерна длиной в поперечнике от 0,015мм (такая зовется дисперсной) и вплоть до 25мм, и выше (крупнозернистая).

Урановая руда: способы добычи, применение, крупнейшие месторождения

Ну а согласно условий образования, все руды делятся на три типа: метаморфогенные, экзогенные и эндогенные. Первые получаются из-за смещений урановых руд с изначальных позиций. Вторые образуются непосредственно на земной поверхности благодаря движению подземных вод и аккумуляции осадков. А третьи – появляются, благодаря пегматитовым расплавам при высоких температурах и влажности. Типы образования урановых руд частично также влияют на методы их добывания, о которых расскажем ниже.

Способы добывания урана

Дабы извлечь на свет Божий вещества, содержащие один и самых тяжелых металлов, существует три классических способа: открытый, подземный и выщелачивание.

Открытый тип добытчики используют в случаях, когда месторождение залегает не слишком глубоко, до 50 метров. Здесь на помощь приходят тяжелые машины, вроде самосвалов, бульдозеров и погрузчиков, в результате совместной работы которых появляется огромный котлован. Минусами данного способа являются более низкое качество добываемых ископаемых, а также нанесение урона по экологии местности.

Подземный тип, не мудрствуя лукаво, заключается в пробивании шахты (иногда на глубину до двух километров), с последующим извлечением руды из подземных недр. Более затратный способ, в сравнении с первым. Ведь нужно еще обеспечить существование на таких глубинах шахтерам, организовать систему подачи кислорода, отвод токсичного газа, радона, и так далее. Но руда, добываемая здесь, является рудой более высокого сорта.

Урановая руда: способы добычи, применение, крупнейшие месторождения

Самый экологичный и самый эффективный способ – выщелачивание. В месторождение урана, пробурив предварительно скважину, подводят по трубам щелочь. Вступив в реакцию с нашим «радиоактивным сокровищем», получаем выщелоченный уран. Получившееся новое соединение насосами выкачивается наверх. Недостатком же этого метода является то, что его можно использовать только на породах песчаника и только в том случае, если цель добычи находится ниже уровня подземных вод.

В работе с ураном следует соблюдать все необходимые меры безопасности, включая ношение костюмов радиоактивной защиты. Ведь даже в маленьком количестве этот элемент является токсичным и радиоактивным.

Добыча урана в мире

Мировое лидерство по добыче урана удерживает сейчас Австралия со своим месторождением Олимпик Дам, приносящим до трех тысяч тонн металла в год. В Австралии сосредоточена треть мировых ресурсов по добыче урана.

Читайте так же:
Зу для кальциевых автомобильных аккумуляторов

Далее – Казахстан, практически с 12% от общемировой добычи. Известнейшие локации по добыче: Корсан, Ирколь, Буденовское.

Урановая руда: способы добычи, применение, крупнейшие месторождения

И почетная бронза достается стране с двумя орлами на гербе. В России сосредоточено около десятой части уранового потенциала Земли. Что касается мест добычи, в основном, данные мероприятия происходят в Респулике Бурятия, в Читинской области, а также на Ямале. Известные российские источники добычи урана: Дыбрынское, Источное, Количканское, Кореткондинское и Намарусское месторождения.

Применение урана

Применять же такой, казалось бы, опасный химический элемент, можно далеко не только в военном ремесле. Бурый, желтый, зеленый, и черный пигменты для обычных художественных красок изготавливаются на урановой основе. Художникам, для создания отличных картинок, данный элемент весьма полезен. Также уран применяется при создании фотографий, слегка добавляют его при создании цветных стекол. Ну и, конечно же, ядерный двигатель, ядерный реактор. Ведь энергия, которую дает этот элемент, заключается не только в мощности ядерных бомб, но и в атомных электростанциях, способных обеспечивать питанием целые города.

Страны лидеры по запасам урана

uran_dob2

Добыча урана

Во всем мире уран является главным ресурсом для работы атомных электростанций. У мировых лидеров по запасам урана Австралии и Казахстана, атомная энергетика не сильно развита. Залежи урановых руд расположены не равномерно по всему земному шару. На сегодняшний день только 28 стран мира добывают ценное сырье в своих недрах и только 19 мировых держав производят уран. Основная масса 90% мировых запасов урана в мире расположены в 10 странах, в оставшихся 18 странах какие-то крохи 10% топлива. О странах с наибольшим запасом урана и расскажем немного подробнее.

Австралия

Австралия является безусловным лидером по запасам урана в мире. По данным Всемирной ядерной ассоциации около 31,18% всех мировых запасов урана расположено в этой стране, что в численном эквиваленте означает 661000 тонн U. В Австралии 19 месторождений урана. Наиболее крупные и известные Олимпик Дам где добывается примерно около 3 тысяч тонн урана в год, Биверли добыча 1000 тонн и Хонемун 900 тонн в год. Себестоимость добычи урана в стране составляет 40$ кг.

Олимпик Дам

Практически 80% мирового производства урана сосредоточенно в руках 8 крупнейших компаний, из них три из Австралии: Rio Tinto, BHP Billiton и Paladin Energy. На эти корпорации приходится 18,73% из мирового оборота. По объемам производства урана Австралия занимает третье место, уступая Казахстану и Канаде.

Казахстан (Азия)

Второе место по запасам урана принадлежит Казахстану. В азиатской стране находится 11,81% мировых запасов топлива, что равняется 629000 тонн U. В Казахстане 16 разработанных месторождений, где добывают ценный ресурс. В Чусарайской и Сырдарьинской урановых провинциях расположены крупнейшие месторождения: Корсан, Южный Инкай, Ирколь, Харасан, Западный Мынкудук и Буденовское.

Добыча Урана в Казахстане

Стоимость добычи в районе 40$ за кг. По объемам производства урана в год Казахстан уверенно занимает первое место, производя 22574 тонны U в год, что составляет 37,85% мирового производства. Не удивительно, что и крупнейшим производителем урана в мире является казахская компания Казатомпром производящая в год 15,77% всего урана планеты.

Россия (Европа)

Россия занимает третье место по запасам урана, по подсчетам специалистов ее недрах находится 487200 тонн U, что составляет 9,15% мировых урановых ресурсов. Несмотря на размеры страны и большие запасы урана в России всего 7 месторождений, практически все они расположены в Забайкалье.

Читайте так же:
Как правильно подключить компьютерную розетку

Добыча Урана в России

Более 90% добываемого урана в стране из Читинской области. Стрельцовское рудное поле в состав, которого входит более десяти месторождений урановой руды, крупнейшим центром является город Краснокаменск. Оставшиеся 5-8% урана в стране находится в Бурятии и Курганской области. Себестоимость обогащенной руды составляет 40$ за кг. По объемам производства урана Россия находится на шестом месте, производя 3135 тонн U в год, что равняется 5,26% от всего мирового производства. Крупнейшая российская компания по производству урана APM3-Uranium One, является одним из лидеров на мировом рынке урана в мире и производит 13,68% всего урана мира.

Канада (Северная Америка)

Ведущее место по запасам урановой руды в Северной Америке и четвертое в мировых масштабах принадлежит Канаде. Общие запасы урана в стране насчитывают 468700 тонн U, что составляет 8,80% мировых запасов. Канада владеет уникальными месторождениями типа «несогласий», руды которых богаты и компактны, крупнейшие из них МакАртур-Ривер и Сигар Лейк. В стране разрабатывается месторождение урана «Проект Уотербери», состоящий из нескольких месторождений, площадь которого составляет 12417 гектаров.

Добыча Урана в Канаде

Запасы урана в канадском Саскачеване сравнимы с 4 миллиардами тонн угля или 19 миллионам баррелей нефти. Всего же Канада разрабатывает 18 месторождений урана. Себестоимость добычи урана в Канаде одна из самых низких в мире и равна 34$ за кг. По производству урана североамериканцы уступают только Казахстану и занимают второе место, в мире производя 9332 тонны U в год. Канадская компания Cameco занимает 2 место, по производству топлива добывая 9144 тонн U.

Нигер (Африка)

В Африке только в трех странах ведется добыча урана, наибольшие запасы ресурса расположены в Нигере. Запасы урана составляют 421000 тонн U, это пятый показатель в мире, в процентном отношении равен 7,9 %.Самые большие месторождения в стране: Имурарен, Мадауэла, Арлит и Азелит, всего же в стране их 12.Себестоимость добываемого урана в Нигере 34-50 долларов США за кг. По производству урана Нигер занимает четвертое место с 4528 тоннами U в год.

Уран в Нигере

Южно-Африканская республика (Африка)

ЮАР значительно отстает от Нигера по запасам урановой руды, и занимает шестое место в рейтинге Всемирной ядерной ассоциации с 279100 тонн U.

В ЮАР уран добывается попутно на месторождениях золота. Месторождение Доминион крупнейшее в стране с открытым и подземным способом отработки. К большим рудникам относятся Вестерн-Ариез, Палабора, Рандфонтейн и Вааль-Ривер, где в основном отрабатываются «хвосты» золотодобывающего производства. Средняя стоимость добычи урана в африканской стране 40$ за кг. По производству урана ЮАР значительно отстает от ведущих стран в этой отрасли, производя 540 тонн U год, это двенадцатый показатель в мире.

Уран в ЮАР

Бразилия (Южная Америка)

Замыкает великолепную семерку стран с наибольшими запасами урана в мире представитель Южной Америки, Бразилия. По данным WNA южноамериканская страна немного опережает Намибию, показатель Бразилии равен 276700 тонн U. Отработка 65% запасов урановых руд осуществляется открытым способом. В стране три крупных месторождения: Лагоа-Реал, Санта-Китерия и Посус-ди-Калдас и три средних: Фигейра, Эспиньярас и Аморинополис.

Себестоимость добычи урана в Бразилии менее 40 долларов США. Производят в стране 198 тонн U в год, это 15 показатель в мире. Запасы урановых руд и урана в полном объеме удовлетворяют потребности страны и в дальнейшем возможен экспорт ценного ресурса другим странам потребителям.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector