“Утка”, которая не взлетела.. ч. II

 БОРИС МАРЦИНКЕВИЧ , 25.10.2019

Европейский обедненный уран будет переработан в России        

Текст авторизован из "почти беллетристики» в стиль научно–популярной статьи строго сокращениями.   J  UDOV  ч. II

Мир вокруг «Иглы»  Технология обогащения урана по содержанию изотопа уран-235 .

Для эффективного обогащения были разработаны газовые центрифуги, работающие по принципу сепаратора. «Крутится волчок», отделяя более тяжелые атомы урана-238 от более легких атомов урана-235, но разница в весе настолько невелика, что эту процедуру приходится повторять многократно – обогащение идет по ступенчатой процедуре. На входе соотношение 99,3% на 0,7%, на второй ступени соотношение получается 99,29999% и 0,70001%, и продолжается эта ступенчатость до той поры, пока из природного урана не будет извлечено как можно большее количество урана-235. Все до единого атома урана-235 извлечь невозможно. Европейским специалистам удается вытащить половину содержащегося в руде урана-235, в обедненном уране остаются 0,35%. И все, больше ничего с этим обедненным ураном технология компании URENCO поделать не в силах, для нее такой уран – бесполезный груз.

Наши атомщики спокойно продолжали работать, не трепеща перед высочайшим авторитетом высочайших западных технологий – в обедненном уране, из которого полезный продукт извлекается по советской, а теперь российской технологии, урана-235 остается 0,1%. То, что для европейских атомщиков – бесполезный груз, для профессионалов Росатома – отличное сырье, с которым работать еще и работать. И выполняет эту работу ТВЭЛ, топливный дивизион нашей атомной корпорации, в то время как проигравшие в технологической гонке европейцы – платят.

Фтор в атомной промышленности

Гексафторид урана. «Гекса» — это по-гречески «шесть», фтор – это фтор, уран – это уран. Вещество, в котором на один атом урана приходится шесть атомов фтора, для краткости и обозвали вот этим самым «гексафторидом».  Для чего атомным физикам понадобилось это химическое соединение? Центрифуги, на которых происходит обогащение урана, называются «газовыми» – уран в них действительно находится в газообразном состоянии, иначе принцип сепаратора работать не будет. Уран, добытый в шахтах и карьерах, очищают от примесей и передают ТВЭЛу в виде оксида урана – химического соединения урана с кислородом. Теоретически можно превратить в газ и оксид урана. Вы же помните, как превратить в пар лед? Сначала придется твердый лед растопить, превратив его в жидкость, потом эту воду довести до кипения и ждать, пока она вся выпарится. А вот гексафторид урана позволяет обойтись без таких сложностей: до температуры около 55 градусов Цельсия он остается твердым веществом, а при дальнейшем повышении температуры превращается в газ, минуя жидкую фазу.

Обращаться с гексафторидом необходимо максимально осторожно – фтор чрезвычайно химически активен и токсичен, но для нынешнего уровня технологичности промышленности герметическое хранение при полной изоляции от воды и пара давно перестало быть проблемой. Зато все остальное удобно – переместил нужное количество порошка в производственный цех, нагрел да подал в центрифуги уже готовый к употреблению газ. Хранится фторид урана в специальных контейнерах, материал и конструкция которых «залитована» МАГАТЭ – сантиметровая сталь с необходимым покрытием, определенным образом расположенные клапаны и так далее. Если контейнер не нагревается выше тех самых 55 градусов – лежит себе такой контейнер и лежит. В природной руде урана-235 – 0,7%, в «европейском» обедненном уране урана-235, как мы уже говорили – порядка 0,35%, то есть радиоактивность снижена в два раза. Ну, а в «российских хвостах», где урана-235 всего 0,1%, радиоактивность меньше и вовсе в семь раз – и именно их пресловутый «Гринпис» пытается обозвать «радиоактивными отходами».

Почему предприятиям ТВЭЛа приятно работать с «европейскими» урановыми хвостами? Месторождения искать и разрабатывать не надо. Чистить руду от примесей не требуется. Оксид урана в гексафторид урана конверсировать необходимости уже нет, доставку оплачивает заказчик. Соблюдая технику безопасности, греем гексафторид урана до 56 градусов, полученный газ подаем на ступени-каскады центрифуг и щелкаем рубильником. За технологический фокус «Как из ничего получить то, что надо» URENCO рассчитывается звонким евро, люди на обогатительных заводах ТВЭЛа получают зарплаты и премии.

«Хвост», который может стать «головой»

В природной руде содержание урана-238 «почти» 99,3%. Именно почти, поскольку имеются в нем и изотопы урана-232 и урана-234. Концентрация их чрезвычайно мала, зато радиоактивность – чрезвычайно высока. Существование этих изотопов дало повод : а вдруг в урановых хвостах этих изотопов полным полно, вдруг поезда с грузами от URENCO радиоактивно заразят всю территорию по пути следования ? – газовые центрифуги разделяют тяжелые и легкие изотопы, уран-232 и уран-234, как более легкие, чем уран-235, остаются с ним, обедненный уран очищается и от этих изотопов. Обедненный по российским технологиям уран многократно безопаснее природного урана.

Есть ли резон вывозить обедненный уран, который будет получен после переработки сырья от URENCO, обратно в Германию? Конечно, нельзя исключать, что будут вывозить в обратную сторону. А по жизни – для этого нет никакого резона. Россия, Росатом – мировой лидер в разработке технологии замыкания ядерного топливного цикла, в разработке технологий реакторов на Быстрых Нейтронах. В активных зонах БН-реакторов уран-238 получит возможность превращаться в свежее ядерное топливо, и день, когда это произойдет, станет началом новой эры атомной энергетики.

Обедненный уран хранится в огромных количествах на площадках обогатительных заводов. Он уже извлечен из подземных кладовых, он уже очищен от примесей, он уже соединен с фтором, он уже доставлен на производственные площадки. Так что обедненный по российской технологии уран, радиоактивно максимально безопасный – потенциально ценнейшее сырье для российских же технологий замкнутого ядерного цикла.