המאמר מסביר מדוע מועשר אורניום, מהו, היכן הוא נכרה, היישומים שלו וממה מורכב תהליך ההעשרה.
תחילת העידן האטומי
חומר כזה כמו אורניום מוכר לאנשים מאז ימי קדם. אבל בניגוד לזמננו, הם השתמשו בו רק כדי ליצור זיגוג מיוחד לקרמיקה וכמה סוגי צבע. לשם כך נעשה שימוש בתחמוצת אורניום טבעית, שאת המרבצים שלה ניתן למצוא בכמויות שונות כמעט בכל יבשות העולם.
הרבה מאוחר יותר, גם כימאים התחילו להתעניין ביסוד הזה. אז, בשנת 1789, המדען הגרמני מרטין קלפרוט הצליח להשיג תחמוצת אורניום, שבפרמטרים שלה היה דומה למתכת, אבל זה לא היה. ורק בשנת 1840, הכימאי הצרפתי פליגו סינתז אורניום אמיתי - מתכת כבדה, כסופה ורדיואקטיבית, שדימיטרי מנדלייב הכניס לטבלת היסודות המחזוריים שלו. אז למה להעשיר אורניום ואיך זה קורה?
הזמן שלנו
למעשה, עפרות אורניום טבעיות אינן שונות בהרבה מהשאר. מדובר באבני חלוק חלודות מאסיביות שנכרות במכרות בצורה הנפוצה ביותר - הן מפוצצות את השכבותמשקעים ומועברים אל פני השטח להמשך עיבוד. העובדה היא שחומר טבעי זה מכיל רק 0.72% מהאיזוטופ U235. זה לא מספיק לשימוש בכורים או בנשק, ואז לאחר המיון הוא מועבר למצב גזי ומתחיל להעשיר אורניום.
באופן כללי, ישנן שיטות רבות לתהליך זה, אך המבטיחה והשימושית ביותר ברוסיה היא צנטריפוגה של גז.
תרכובת גזית של אורניום נשאבת לתוך מתקנים מיוחדים, ולאחר מכן הם מסתובבים במהירויות אדירות ומולקולות כבדות יותר מופרדות מהקלות יותר ומקובצות בקירות התוף.
לאחר מכן מפרידים את השברים הללו ואחד מהם הופך לאורניום דו-חמצני - חומר צפוף ומוצק, שנארז לאחר מכן למעין "טבליות" ונשרף בכבשן. בדיוק בשביל זה יש להעשיר אורניום, שכן אחוז האיזוטופ U235 גבוה בסדר גודל בתפוקה, וניתן להשתמש בו גם בכורים וגם במערכות נשק.
ייצוא
כדי לתת דוגמה פשוטה, ההעשרה של יסוד זה מזכירה במהותה במידת מה את ייצור הברזל - בצורתו המקורית והטבעית, אלו הן חתיכות עפרה חסרות ערך, שהופכות לאחר מכן לפלדה חזקה על ידי עיבודים שונים.
גם בעיתונות אפשר לשמוע לעתים קרובות את העובדה שהרבה מדינות פחות מפותחות בהשוואה לאותה רוסיה תוהות לעתים קרובות איך מייצרים אורניום מועשר?
העובדה היא שתהליך זה, אם ניתן דוגמה עם גזצנטריפוגה מורכבת מאוד, ולא כל אחד יכול לבנות מתקנים כאלה. יתר על כן, אנחנו צריכים לא דבר אחד, אלא מפל שלם שלהם. כדי להבין את רמתם הטכנית, כדאי לומר ש"תופים" אלו מסתובבים במהירות של 1500 סיבובים לדקה וללא עצירה. שיא - 30 שנה! לכן, מדינות מסוימות קונות אורניום מועשר מרוסיה.
היכן כורים אורניום ברוסיה?
93% מעפרות האורניום נכרות בטרנסבייקליה, ליד העיר קרסנוקמנסק. ואורניום מועשר ברוסיה מיוצר על ידי OAO TVEL.
Application
התהליך של הפיכת למתחם בעל ביצועים גבוה הוסדר, אבל למה זה נחוץ? בואו ננתח את שני הכיוונים הבסיסיים ביותר.
קודם כל, כמובן, כורים גרעיניים. הם מספקים חשמל לערים שלמות, מפעילים חלליות אוטונומיות כדי לחקור את הפינות הרחוקות של מערכת השמש שלנו, נמצאים על צוללות, שוברות קרח, ספינות מחקר.
שנית, אלו הם כלי נשק להשמדה המונית. כדאי להבהיר את האמת - זה אורניום בפצצות שלא נעשה בו שימוש הרבה זמן, הוא הוחלף בפלוטוניום בדרגת נשק. הוא נכרה באמצעות הקרנה מיוחדת בכורי אורניום מועשר נמוך.
מיתוסים ועובדות מעניינות
לעיתים קרובות בשנות ברית המועצות הייתה דעה שפושעים מסוכנים במיוחד או "אויבי העם" נשלחו למכרות אורניום כדי שיכפרו על אשמתם בעמלם החולף. וכמובן, הם לא שהו שם הרבה זמן בגלל קרינה.
לא ממש. לא מיוחדאין סכנה בעבודה במכרה כזה, עפרה טבעית היא מעט רדיואקטיבית, ואדם, אם מניחים אותו מבלי לצאת למכרה, ימות בסבירות גבוהה יותר מחוסר שמש ואוויר צח מאשר מחלת קרינה.
למרות זאת, תנאי העבודה של העובדים עדינים, רק 5 שעות ביום, ורבים עובדים שם במשך דורות, ומפריכים את מיתוס ההרס הנורא של ייצור כזה.
ומאורניום מדולדל, אגב, הכינו את הליבות של פגזי נשק. העובדה היא שאורניום הרבה יותר כבד וחזק מעופרת, וכתוצאה מכך אלמנטים מזיקים כאלה יעילים יותר, ואף נוטים להתלקח כתוצאה מהרס, לאחר פגיעה מכנית בהם.
אז הבנו מדוע יש צורך באורניום מועשר, היכן משתמשים בו ולאיזו מטרה.
