От шахт до реакторов — как добывают уран

Добыча урана — это сочетание геологии, химии и технологий, где каждый этап определяет будущую эффективность и безопасность. Уран — не просто металл, а стратегический ресурс для ядерной энергетики, который может сделать страну энергетически независимой.

Поиск начинается с исследования земной коры, пишет издание Homester. Геологи используют аэрофотосъемку, спутниковые карты и геофизические измерения, чтобы найти зоны, где повышенная концентрация урановых минералов.

Лишь 10-20% таких участков в итоге признают экономически выгодными, но даже эти небольшие показатели могут стать двигателем для развития.
Для Украины это особенно актуально — в Кировоградской области залегают значительные урановые месторождения, которые при современном подходе способны обеспечить часть потребностей атомной энергетики без импорта сырья.

Как геологи находят месторождения урана

Поиск месторождений урана — это по сути детективная работа, длящаяся годами. Геологи анализируют магнитные поля, плотность горных пород, определяют структуру почвы.

На практике эффективность повышается благодаря сочетанию спутниковых данных с наземными исследованиями. Это дает возможность сократить сроки разведки с нескольких лет до нескольких месяцев.

В Украине такие технологии могут сыграть двойную роль:

• помочь найти новые залежи урана;
• контролировать экологическое состояние территорий после добычи.

Ведь прошлые десятилетия показали, что неосторожный подход к разработкам приводил к загрязнению воды и почв.

Способы добычи урана

Когда месторождение подтверждено, выбирают способ добычи в зависимости от глубины залегания.

Открытый метод

Его применяют, если уран расположен неглубоко (до 150 метров). После снятия верхнего слоя почвы породу добывают экскаваторами. Это быстро, но ландшафт претерпевает значительные изменения. Такие карьеры видны даже из космоса — примеры есть в Канаде, Австралии, Казахстане.

Подземная добыча

Этот вид работ нужен для более глубоких слоев. Здесь строят тоннели, проводят взрывные работы и устанавливают вентиляционные системы.

Основной риск — радон, газ, который выделяется из урана и может накапливаться. В современных шахтах устанавливают датчики, контролирующие уровень радиации каждые несколько часов.

Метод выщелачивания

Этот способ — самый современный. В породу через скважины закачивают растворы, которые растворяют уран. Затем жидкость обогащают и очищают. Это менее разрушительно для окружающей среды, но подходит только для определенных геологических структур.

"Для Украины такой метод может стать оптимальным — экологические последствия минимальны, а эффективность высока", — отмечает издание.

Как перерабатывают уран в ядерное топливо

Добытая руда еще не является топливом. Сначала ее измельчают и обрабатывают кислотами или щелочами, чтобы выделить концентрат — так называемый "желтый кек". В нем содержится до 80% чистого урана.

Далее идет обогащение, где отделяют изотоп U-235, который используется в реакторах. Этот процесс чрезвычайно сложный и требует высокой точности, поэтому большинство стран имеют отдельные предприятия только для этого этапа.

Из одной тонны руды получается лишь несколько килограммов готового продукта, поэтому себестоимость уранового топлива высокая. Для Украины развитие собственного цикла переработки означало бы не просто экономию, а шаг к полному энергетическому суверенитету.

Экологическая безопасность добычи урана

Урановая промышленность имеет сложное наследие — от радиоактивных отходов до испорченных почв. "Хвосты" после переработки могут сохранять активность тысячи лет.

В Украине острой проблемой остаются отвалы возле города Желтые Воды, где накоплены десятки миллионов тонн отходов. Канада, например, тратит до 20% бюджета проекта именно на экологические мероприятия.

Современные практики в мире показывают, что вред можно минимизировать:

• осуществлять рекультивацию земель после добычи;
• контролировать уровень радиации в почве и воде;
• создавать закрытые системы для хранения отходов.

Современные методы, как выщелачивание или автоматизированный мониторинг, делают добычу урана безопасным и эффективным.

Как сообщалось, ежегодный рост спроса на ядерное топливо обусловлен тем, что эта энергетика покрывает примерно 10% мировых потребностей в электроэнергии. Уран является критически важным ресурсом для работы АЭС, поэтому страны с наибольшими его запасами имеют значительное влияние на мировую экономику.

Также мы рассказывали, что открытие в Соединенных Штатах одного из крупнейших современных залежей урана, который содержит около 10 миллионов килограммов, стало знаковой новостью. Эта находка уже привела к пересмотру прогнозов мировой энергетики экспертами.