Розробка уранових родовищ - Сторінка 3
Недоліки АЕС - Розробка уранових родовищ
Розробка родовищ урану
Уран виявлено в багатьох місцях світу, але головні його поклади знаходяться в Чехословаччині, Австралії, Північній Америці та Південній Африці. Основні розробки родовищ урану у США ведуть у штатах Нью-Мексико та Вайомінг. Як і вугілля, уран видобувають методом підземних шахт чи відкритим способом. Типова руда може містити лише 0,2% окису урану, тому, щоб виділити необхідну кількість урану, треба підняти і переробити величезну кількість цієї руди. Цей етап процесу отримання ядерного палива називають «збагаченням». Після того як уран відділили, необхідно ліквідувати велику кількість порожньої породи, що залишилася, або «відходів». Порода, що залишилася, головним чином складається з роздробленого каміння і піску, але також містить незначну кількість урану, радію та інших дочірніх радіоактивних продуктів розпаду. Основна небезпека полягає у виділенні з «відходів» радіоактивного газу – радону. Вступивши в організм при вдиху, він здатний викликати опромінення слизових тканин легень. Колись не визнавали, і є приклади, один з яких добре відомий фахівцям, коли будівельні фірми використовували в штаті Колорадо порожню породу після вилучення з неї урану як наповнювач при спорудженні фундаментів будівель. Це спричинило створення високих концентрацій радону всередині приміщень, що розглядали як неприйнятний для здоров'я ризик. Звичайно, якщо говорити суворо, видобуток та збагачення не призводять до створення нових радіоактивних речовин. Їх лише витягають з надр землі. Проте відходи слід надійно поховати, засипавши шаром землі, товщиною близько 6 метрів. В результаті виділення радону зменшиться до рівнів, характерних длязвичайного ґрунту. З цього приводу існують федеральні правила, що обумовлюють умови видалення відходів уранової руди. Найсерйозніша небезпека для здоров'я шахтарів, які видобувають уранову руду, полягає у вдиханні радону. Оскільки уран зустрічається у природі одночасно з радієм та продуктами його розпаду, постійно утворюється певна кількість радіоактивного газу. При відкритому способі розробки родовищ урану скупчення радону немає. Однак у шахтах під землею для зменшення концентрації радону до безпечного рівня треба забезпечувати інтенсивну подачу свіжого повітря. Вдихання радону та уранового пилу – це серйозна загроза для здоров'я для шахтарів - у робочих уранових копалень відзначалася висока захворюваність на рак легені внаслідок роботи в поганих, невентильованих умовах. Вчені зі США відзначають це захворювання було поширене в шахтах деяких областей штату Колорадо. Сьогодні підземелля шахт суворо контролюється з метою зниження шкідливого впливу газу та пилу на організм працюючих. Однак цю небезпеку не можна розглядати ізольовано у відриві від реальних умов. Всі виробничі операції в будь-яких підземних шахтах відомі своєю небезпекою, причому захворюваність на рак у шахтарів вища, ніж у робітників будь-якої іншої великої галузі промисловості. Цілком зрозуміло, що загальний масштаб захворюваності, обумовлений видобутком ядерного палива, значно менший за такий при видобутку вугілля. Це результат того, що для виробництва заданої кількості електроенергії урану потрібно трохи в порівнянні з тим величезним тоннажем вугілля, який потрібно для отримання тієї ж кількості енергії, але на звичайних електростанціях. Наприклад, річна потреба теплової електростанції потужністю 1000 МВт становить 2 млн. тоннвугілля замість 175 т урану, одержаного з 80 000 т уранової руди (малюнок).
Малюнок - Порівняння кількостей вугілля та урану, необхідних для вироблення 1000 МВт/рік електроенергії.
Щорічна «смертельна шкода» при видобутку вугілля в шахтах набагато перевищує таку в будь-якій іншій галузі освоєння природних копалин. Тільки США у вугледобувної промисловості щорічно відбувається у середньому кілька сотень смертельних і кілька тисяч несмертельних травм. Сумна статистика свідчить, що за останню половину 20-го століття на вугледобувних шахтах США загинуло 100000 осіб, причому серед них одна жінка. тисяч людей.
За подібними рентгенівськими знімками тих, хто провів своє дитинство в місцевості, де добувають вугілля, лікар може уявити знайомий образ худого, блідого чоловіка середнього віку, змученого сухим кашлем і кисню, що страждає від нестачі. Подібні випадки реєструються щороку у тисячі шахтарів у будь-якому великому вугледобувному районі світу. Частота нещасних випадків при видобутку вугілля в 12 разів вище, ніж при видобуванні та збагаченні уранової руди, при розрахунку на одну і ту ж кількість електроенергії, що виробляється, а хронічна захворюваність - у 26 разів. Спалювання вугілля веде до появи величезної маси речовин, які забруднюють повітря, які, як було показано, шкідливі для здоров'я людини і завдають шкоди навколишньому середовищу. Прикінцева стадія циклу отримання ядерного палива полягає у перетворенні уранового концентрату на газ гексафторид урану. Зазначена стадія потрібна для збагачення уранового палива, тобто збільшення пропорції схильному до радіоактивного розпаду 235U, який в природному ураністановить лише 1/140 частина. Як ми вже пояснювали, для деякого типу реакторів, включаючи американські реактори, охолоджувані легкої водою, для нормальної роботи потрібно, щоб у ядерному паливі містилося 2 - 4% 235U. Процес збагачення палива заснований на відмінності в масі між 235U, що розщеплюється, і більш важким 238U, що не розщеплюється. Відмінність найкраще виявити під час пропускання ізотопів, що у газоподібному стані через пористі фільтри. Єдина потенційна радіаційна небезпека газодифузійних установок полягає у витоку в атмосферу газоподібного гексафториду урану. Застосовуючи екологічно захищену технологію, можна зберегти витоку на дуже низькому рівні, роблячи викид газу з установки дуже малоймовірною подією.