Від шахт до реакторів — як добувають уран

Видобуток урану — це поєднання геології, хімії та технологій, де кожен етап визначає майбутню ефективність і безпеку. Уран — не просто метал, а стратегічний ресурс для ядерної енергетики, який може зробити країну енергетично незалежною.

Пошук починається з дослідження земної кори, пише видання Homester. Геологи використовують аерофотозйомку, супутникові карти та геофізичні вимірювання, щоб знайти зони, де підвищена концентрація уранових мінералів. 

Лише 10-20% таких ділянок зрештою визнають економічно вигідними, але навіть ці невеликі показники можуть стати рушієм для розвитку.
Для України це особливо актуально — у Кіровоградській області залягають значні уранові родовища, які при сучасному підході здатні забезпечити частину потреб атомної енергетики без імпорту сировини.

Як геологи знаходять родовища урану

Пошук родовищ урану — це по суті детективна робота, що триває роками. Геологи аналізують магнітні поля, щільність гірських порід, визначають структуру ґрунту.

На практиці ефективність підвищується завдяки поєднанню супутникових даних із наземними дослідженнями. Це дає можливість скоротити терміни розвідки з кількох років до кількох місяців.

В Україні такі технології можуть відіграти подвійну роль:

• допомогти знайти нові поклади урану;
• контролювати екологічний стан територій після видобутку.

Адже минулі десятиліття показали, що необережний підхід до розробок призводив до забруднення води й ґрунтів.

Способи видобутку урану

Коли родовище підтверджено, обирають спосіб добування залежно від глибини залягання.

Відкритий метод 

Його застосовують, якщо уран розташований неглибоко (до 150 метрів). Після зняття верхнього шару ґрунту породу добувають екскаваторами. Це швидко, але ландшафт зазнає значних змін. Такі кар’єри видно навіть з космосу — приклади є в Канаді, Австралії, Казахстані.

Підземний видобуток 

Цей вид робіт потрібен для глибших шарів. Тут будують тунелі, проводять вибухові роботи та встановлюють вентиляційні системи. Основний ризик — радон, газ, який виділяється з урану і може накопичуватися. У сучасних шахтах встановлюють датчики, що контролюють рівень радіації кожні кілька годин.

Метод вилуговування 

Цей спосіб — найсучасніший. У породу через свердловини закачують розчини, які розчиняють уран. Потім рідину збагачують і очищують. Це менш руйнівно для довкілля, але підходить лише для певних геологічних структур.

"Для України такий метод може стати оптимальним — екологічні наслідки мінімальні, а ефективність висока", — зазначає видання.

Як переробляють уран на ядерне паливо

Добута руда ще не є паливом. Спершу її подрібнюють і обробляють кислотами або лугами, щоб виділити концентрат — так званий "жовтий кек". У ньому міститься до 80% чистого урану.

Далі йде збагачення, де відокремлюють ізотоп U-235, який використовується у реакторах. Цей процес надзвичайно складний і потребує високої точності, тому більшість країн мають окремі підприємства лише для цього етапу.

З однієї тонни руди виходить лише кілька кілограмів готового продукту, тому собівартість уранового палива висока. Для України розвиток власного циклу переробки означав би не просто економію, а крок до повного енергетичного суверенітету.

Екологічна безпека видобутку урану 

Уранова промисловість має складну спадщину — від радіоактивних відходів до зіпсованих ґрунтів. "Хвости" після переробки можуть зберігати активність тисячі років.

В Україні гострою проблемою залишаються відвали біля міста Жовті Води, де накопичено десятки мільйонів тонн відходів. Канада, наприклад, витрачає до 20% бюджету проєкту саме на екологічні заходи. 

Сучасні практики у світі показують, що шкоду можна мінімізувати:

• здійснювати рекультивацію земель після видобутку;
• контролювати рівень радіації в ґрунті та воді;
• створювати закриті системи для зберігання відходів.

Сучасні методи, як вилуговування чи автоматизований моніторинг, роблять видобуток урану безпечнішим і ефективнішим.

Як повідомлялось, щорічне зростання попиту на ядерне паливо зумовлене тим, що ця енергетика покриває приблизно 10% світових потреб в електроенергії. Уран є критично важливим ресурсом для роботи АЕС, тому країни з найбільшими його запасами мають значний вплив на світову економіку.

Також ми розповідали, що відкриття в Сполучених Штатах одного з найбільших сучасних покладів урану, який містить близько 10 мільйонів кілограмів, стало знаковою новиною. Ця знахідка вже призвела до перегляду прогнозів світової енергетики експертами.