Het artikel legt uit waarom uranium wordt verrijkt, wat het is, waar het wordt gewonnen, hoe het wordt toegepast en waaruit het verrijkingsproces bestaat.
Begin van het atoomtijdperk
Een stof als uranium is al sinds de oudheid bekend bij mensen. Maar in tegenstelling tot onze tijd, gebruikten ze het alleen om een speciaal glazuur te maken voor keramiek en sommige soorten verf. Hiervoor werd natuurlijk uraniumoxide gebruikt, waarvan de afzettingen in verschillende hoeveelheden op bijna alle continenten van de wereld te vinden zijn.
Veel later raakten ook scheikundigen in dit element geïnteresseerd. Dus in 1789 slaagde de Duitse wetenschapper Martin Klaproth erin uraniumoxide te verkrijgen, dat qua parameters vergelijkbaar was met een metaal, maar dat was het niet. En pas in 1840 synthetiseerde de Franse chemicus Peligot echt uranium - een zwaar, zilverachtig en radioactief metaal, dat Dmitry Mendeleev in zijn tabel met periodieke elementen invoerde. Dus waarom uranium verrijken en hoe gebeurt dat?
Onze tijd
In feite verschilt natuurlijk uraniumerts niet veel van de rest. Dit zijn massieve roestige kasseien die op de meest gebruikelijke manier in de mijnen worden gedolven - ze blazen de lagen opafgezet en naar de oppervlakte getransporteerd voor verdere verwerking. Feit is dat deze natuurlijke stof slechts 0,72% van de U235-isotoop bevat. Dit is niet genoeg voor gebruik in reactoren of wapens, en na het sorteren wordt het overgebracht naar een gasvormige toestand en begint het uranium te verrijken.
Over het algemeen zijn er veel methoden voor dit proces, maar de meest veelbelovende en gebruikte in Rusland is gascentrifugeren.
Een gasvormige uraniumverbinding wordt in speciale installaties gepompt, waarna ze tot enorme snelheden worden rondgedraaid en zwaardere moleculen worden gescheiden van lichtere en gegroepeerd aan de wanden van de trommel.
Vervolgens worden deze fracties gescheiden en een ervan wordt omgezet in uraniumdioxide - een dichte en vaste stof, die vervolgens in een soort "tabletten" wordt verpakt en in een oven wordt gebakken. Dit is precies waar uranium voor moet worden verrijkt, aangezien het percentage van de isotoop U235 een orde van grootte hoger is in de output, en het kan zowel in reactoren als in wapensystemen worden gebruikt.
Exporteren
Om een vereenvoudigd voorbeeld te geven, de verrijking van dit element doet in wezen enigszins denken aan de productie van ijzer - in zijn oorspronkelijke, natuurlijke vorm zijn dit waardeloze stukjes erts, die vervolgens door verschillende bewerkingen tot sterk staal worden omgezet.
Ook in de pers hoor je vaak dat veel minder ontwikkelde landen in vergelijking met hetzelfde Rusland zich vaak afvragen hoe ze verrijkt uranium kunnen maken?
Feit is dat dit proces, als we een voorbeeld geven met gascentrifugeren is zeer complex en niet iedereen kan dergelijke installaties bouwen. Bovendien hebben we niet één ding nodig, maar een hele cascade ervan. Om hun technische niveau te begrijpen, is het de moeite waard om te zeggen dat deze "trommels" draaien met een snelheid van 1500 omwentelingen per minuut en zonder te stoppen. Record - 30 jaar! Daarom kopen sommige landen verrijkt uranium uit Rusland.
Waar wordt uranium gewonnen in Rusland?
93% van het uraniumerts wordt gewonnen in Transbaikalia, nabij de stad Krasnokamensk. En verrijkt uranium in Rusland wordt geproduceerd door OAO TVEL.
Toepassing
Het proces om een high-performance compound te worden is opgelost, maar waarom is het nodig? Laten we de twee meest elementaire richtingen analyseren.
Ten eerste natuurlijk kernreactoren. Ze leveren elektriciteit aan hele steden, voeden autonome ruimtevaartuigen om de verste uithoeken van ons zonnestelsel te verkennen, bevinden zich op onderzeeërs, ijsbrekers, onderzoeksschepen.
Ten tweede zijn dit massavernietigingswapens. De waarheid is de moeite van het verduidelijken waard - het is uranium in bommen dat lange tijd niet is gebruikt, het werd vervangen door plutonium van wapenkwaliteit. Het wordt gewonnen door speciale bestraling in laagverrijkt uraniumreactoren.
Mythen en interessante feiten
Vaak was er in de jaren van de USSR de mening dat vooral gevaarlijke criminelen of 'vijanden van het volk' naar uraniummijnen werden gestuurd, zodat ze hun schuld zouden boeten met hun vluchtige arbeid. En natuurlijk bleven ze daar niet lang vanwege de straling.
Niet echt. Niet speciaaler is geen gevaar om in zo'n mijn te werken, natuurlijk erts is licht radioactief en een persoon, als hij wordt geplaatst zonder de mijn in te gaan, zal eerder overlijden door een gebrek aan zon en frisse lucht dan door stralingsziekte.
Desalniettemin zijn de arbeidsomstandigheden van de arbeiders zachtaardig, slechts 5 uur per dag, en velen werken er al generaties lang, wat de mythe van de verschrikkelijke destructiviteit van een dergelijke productie ontkracht.
En maak trouwens van verarmd uranium de kernen van wapengranaten. Feit is dat uranium veel zwaarder en sterker is dan lood, waardoor dergelijke schadelijke elementen effectiever zijn, en zelfs de neiging hebben om te ontbranden als gevolg van vernietiging, na mechanische impact erop.
Dus we kwamen erachter waarom verrijkt uranium nodig is, waar het wordt gebruikt en voor welk doel.
