Уранова руда. Як видобувають уранову руду. Уранова руда в Росії

Коли були відкриті радіоактивні елементи таблиці Менделєєва, людина з часом придумав їм застосування. Так сталося і з ураном. Його використовували і для військових, і для мирних цілей. Уранова руда перероблялася, отриманий елемент застосовувався в лакофарбової і скляної промисловості. Після того як була виявлена його радіоактивність, його стали використовувати в атомній енергетиці.

Наскільки чистим і екологічним є дане паливо? Про це сперечаються досі.

Природний уран

У природі урану в чистому вигляді не існує - він є компонентом руди і мінералів. Основна уранова руда - це карнотіт і настуран. Також значні поклади цього стратегічного хімічного елемента виявлені в рідкісноземельних і торфіевих мінералах - ортіте, титаном, цирконі, монацит, ксенотіма. Поклади урану можна виявити в породах з кислим середовищем і високими концентраціями кремнію. Його супутники - кальцит, галеніт, молибденит та ін.

Світові родовища і запаси

На сьогоднішній день розвідано безліч родовищ в 20-кілометровому шарі земної поверхні. У всіх них міститься величезна кількість тонн урану. Це кількість здатна забезпечити людство енергією на багато сотень років вперед. Країнами-лідерами, в яких уранова руда знаходиться в найбільшому обсязі, є Австралія, Казахстан, Росія, Канада, ПАР, Україна, Узбекистан, США, Бразилія, Намібія.

Види урану

Радіоактивність обумовлює властивості хімічного елемента. Природний уран складають три його ізотопу. Два з них є родоначальниками радіоактивних рядів. Природні ізотопи урану використовують при створенні палива для ядерних реакцій і зброї. Також уран-238 служить сировиною для отримання плутонію-239.

Ізотопи урану U234 є дочірніми нуклідами U238. Саме вони визнані найбільш активними і забезпечують сильну радіацію. Ізотоп U235 в 21 разів слабкіше, хоча його успішно застосовують для вищевказаних цілей - він має здатність підтримувати ланцюгову ядерну реакцію без додаткових каталізаторів.

Крім природних існують і штучні ізотопи урану. Сьогодні таких відомо 23, самий важливих з них - U233. Його виділяє здатність активізуватися під впливом повільних нейтронів, тоді як для решти потрібні швидкі частинки.

Класифікація руди

Хоча уран можна виявити практично скрізь - навіть у живих організмах - пласти, в яких він міститься, можуть бути різними за своїм типом. Від цього залежать і способи видобутку. Уранова руда класифікується за такими параметрами:

1. Умови освіти - ендогенні, екзогенні та метаморфогенні руди.
2. Характер уранової мінералізації - первинні, окислені і змішані руди урану.
3. Розмір агрегатів і зерен мінералів - грубозернисті, середньозернисті, дрібнозернисті, тонкозернисті і дисперсні фракції руди.
4. Корисність домішок - молібденові, ванадієві, і т.д.
5. Склад домішок - карбонатні, силікатні, сульфідні, залізоокисні, каустобіолітовиє.

Залежно від того, як класифікується уранова руда, знаходиться спосіб вилучення з неї хімічного елемента. Силікатна обробляється різними кислотами, карбонатні - содовими розчинами, каустобіолітовиє збагачують спалюванням, а залізоокисний плавлять в домні.

Як видобувають уранову руду

Як і в будь-якому гірничодобувному справі, існує певна технологія і способи по вилученню урану з породи. Все залежить ще й від того, який саме ізотоп знаходиться в пласті літосфери. Видобуток уранової руди здійснюється трьома способами. Економічно обґрунтованим виділення елемента зі скельної породи є при вмісті його в обсязі 0,05-0,5%. Існує шахтний, кар'єрний і витравлюють спосіб видобутку. Застосування кожного з них залежить від складу ізотопів і глибини залягання породи. Кар'єрна видобуток уранової руди можлива при неглибокому заляганні. Ризик опромінення мінімальний. Немає проблем з технікою - широко застосовуються бульдозери, навантажувачі, самоскиди.

Шахтний видобуток - більш складна. Цей спосіб застосовується при заляганні елемента на глибині до 2 кілометрів і економічної рентабельності. Порода повинна містити високу концентрацію урану, для того щоб добувати її було доцільно. У штольні забезпечують максимальну безпеку, це пов'язано з тим, як видобувають уранову руду під землею. Робітники забезпечуються спецодягом, режим роботи -суворо лімітований. Шахти обладнуються ліфтами, посиленою вентиляцією.

Вилуговування - третій спосіб - найбільш чистий з екологічної точки зору і безпеки співробітників видобувного підприємства. Через систему пробурених свердловин закачується спеціальний хімічний розчин. Він розчиняється в пласті і насичується урановими сполуками. Потім розчин викачується і відправляється на обробні підприємства. Цей метод більш прогресивний, він дозволяє зменшити економічні витрати, хоча для його застосування є цілий ряд обмежень.

Родовища в Україні

Країна виявилася щасливою володаркою родовищ елемента, з якого виробляють ядерне паливо. За прогнозами, уранові руди України містять до 235 тонн сировини. В даний час отримали підтвердження тільки родовища, в яких міститься близько 65 тонн. Певний обсяг вже вироблений. Частина урану використана всередині країни, частина відправлена на експорт.

Основним родовищем вважається Кіровоградської урановорудний район. Вміст урану невелика - від 0,05 до 0,1% на тонну породи, тому висока собівартість матеріалу. У підсумку отриману сировину обмінюють в Росії на готові твели для електростанцій.

Другим великим родовищем є Новокостянтинівське. Вміст урану в породі дозволило знизити собівартість в порівнянні з Кіровоградським майже в 2 рази. Однак з 90-х років розробки не проводяться, всі шахти затоплені. У зв'язку із загостренням політичних відносин з Росією Україна може залишитися без палива для атомних електростанцій.

Російська уранова руда

З видобутку урану Російська Федерація знаходиться на п'ятому місці серед інших країн світу. Найвідоміші і потужні - це Хіагдінское, Колічканское, Істочне, Кореткондінское, Намарусское, Добринське (республіка Бурятія), Аргунську, жерловой (Читинська область). У Читинській області проводиться видобуток 93% від усього видобутого російського урану (в основному кар'єрним і шахтним способами).

Трохи по-іншому йде справа з родовищами в Бурятії і Кургані. Уранова руда в Росії в цих регіонах залягає таким чином, що дозволяє видобувати сировину методом вилуговування.

Всього в Росії прогнозуються поклади в 830 тонн урану, підтверджених запасів є близько 615 тонн. Це ще родовища в Якутії, Карелії та інших регіонах. Оскільки уран є стратегічним світовим сировиною, цифри можуть бути неточними, оскільки багато дані є засекреченими, доступ до них має тільки певна категорія людей.