Skip to main content

МЕТОДЫ ДОБЫЧИ УРАНА

Автор работы: Голубев Владислав Алексеевич

Научный руководитель: Ильина Юлия Михайловна Учитель географии и биологии ГБОУ МО СП ФМЛ

г. Сергиев Посад

Введение

Цель проекта:
рассказать про методы добычи урана.

Актуальность темы:
в данный период времени эта тема как никогда актуальна, так как сейчас Россия переживает тяжёлое время, поэтому нужно показывать высокий уровень во всех мировых дисциплинах (медицина, вооружённые силы, наука, а так же нельзя забывать, что только в России есть атомный ледокольный флот).

Уран – тяжёлый слаборадиоактивный металл серо-стального цвета с серебристо-белым глянцем.

Современное использование данного химического элемента связано напрямую с атомной энергетикой, а также медициной и судоходством. Также он является сырьём для получения другого важного в ядерной энергетике элемента – плутония.

История зарождения добычи урана

Пионерами в создании отечественной атомной промышленности были 2 института −Государственный институт редких металлов (Гиредмет) и Институт специальных металлов (НИИ-9, ВНИИНМ им. академика А. А. Бочвара), а первым заводом, реализовавшем технологии получения металлического урана, стал завод №12 в г. Электростали. В 1943 году была поставлена задача: усовершенствование технологии получения урана из руд, получение тетрафторида урана, получение металлического урана. Затем при ревизии горных выработок на севере железорудного Криворожского бассейна было открыто два крупных месторождения урана : в 1945 году — ​Первомайское (запасы — ​12 тыс. т урана), в 1946 году — ​Желтореченское (20 тыс. т). К 1951 году они были разведаны, а на их базе создали Восточный горно-обогатительный комбинат.

Основные способы добычи урана

Существуют 3 способа добычи урана:

  • Открытый.  Применяется, когда урановая руда находится на поверхностных слоях земной коры. Рабочие копают бульдозерами большую яму, загружают руду в грузовики и отправляют в перерабатывающий комплекс.
  • Подземный. Используется при глубоком расположении радиоактивного материала. Рабочие бурят вертикальную шахту глубиной до двух километров и поднимают руду при помощи специальных грузовых лифтов. Порода измельчается и очищается от примесей, в результате чего остаётся только осадок солей урана. 
  • Скважинное подземное выщелачивание

Открытый способ добычи урана.

Один из самых распространённых способов добычи полезных ископаемых при условии размещения их недалеко от наружного слоя земного грунта, который удаляется. Строительство карьеров – дело достаточно дорогостоящее и объёмное по своим масштабам и привлекаемым ресурсам. А так же оно наносит громадный ущерб экологии.

Инструменты для добычи урана открытым способом

Ковшовые погрузчики

Бульдозер

Для перевозки используют самосвалы.

Подземный способ добычи урана.

Способ ещё более затратный по сравнению с открытым методом, так как приходится проникать внутрь недр, чтобы достичь места залегания рудного тела. А так же с достижением глубины в 2км производство становится не выгодным. Но именно этот способ добывает больше всего урана.

Скважинное подземное выщелачивание

В связи с множеством возникающих сложностей, всё чаще горнодобывающие предприятия начинают прибегать к методу скважинного подземного выщелачивания (СПВ).

Проведя геологические исследования, определяется контур месторождения, по периметру которого на необходимую глубину бурятся скважины. В них закачивается серная кислота – выщелачивающий реагент. Полученный раствор выкачивают уже через откачные скважины, пробуренные внутри контура.

Извлекаемую пульпу прогоняют через сорбционные колонны, где урановые соли остаются на смоляных поверхностях. В дальнейшем эту смесь подвергают многократной очистке до получения сначала необходимой концентрации раствора, а затем – и до формирования закиси-окиси урана.

Скважинное подземное выщелачивание

Объём добычи урана

Для чего нужно обогащение?

Самостоятельно поддерживать ядерную реакцию способен только нуклид 235U. Мало того, чтобы цепная реакция происходила стабильно – не важно: в ядерном реакторе или в атомном оружии – необходимо достичь его определённой концентрации, тем самым обеспечив высокую вероятность встречи нейтронов с атомами. Именно для этого и проводится обогащение, то есть увеличение доли урана-235 в минерале. Однако, требуемый уровень концентрации этого изотопа в каждой из областей применения – свой.

Добытая урановая руда содержит в своём составе 0,72% изотопов урана-235 (235U). Остальную часть составляют:
Уран-238 – 99,2745%,
Уран-234 – 0,0055%.

2. Увеличение площади излучения.

С углублением карьера увеличивается количество отвалов отвалов руды, которую необходимо утилизировать. А следовательно и площадь излучения

3. Риск загрязнения грунтовых вод.

Жидкие отходы от переработки урана проникают в почву и создают угрозу для грунтовых вод.

Разнос радиоактивной пыли ветром. 

Ветер может разносить небольшие радиоактивные частицы сухих отходов, которые при вдыхании поражают органы дыхания людей и животных.