الوقود النووي الكروي في الفراغ

"طاقة الرياح والطاقة الشمسية والطاقة النووية" - اعتقدت. "تهب الرياح ، تشرق الشمس ... توقف ، وما هو جوهرها؟" سيكون من المثير للاهتمام معرفة ...

أب اورانوس

الآن أساس الوقود النووي هو اليورانيوم. أكثر أنواع اليورانيوم شيوعًا في الطبيعة هي النظائر ذات الكتلة 238 والنظير 235. وفي اليورانيوم الطبيعي ، يتم احتوائها بنسبة 99.3٪ تقريبًا و 0.72٪. اليورانيوم معدن ، لذا عليك أن تحفره. لكن أولاً ، نحن بحاجة إلى معرفة شيء ما. "أورانوس ليس مشعًا بطبيعته." ومع ذلك ، هذا هو رأي حصري من Rosatom . الجميع يعلم ، بالطبع ، أن اليورانيوم مشع . ومع ذلك ، ليس كثيرا. إشعاع ألفا (هيليوم - 4 نوى) ، على الرغم من أن معظم خصائص اليورانيوم ، يتأخر عن طريق الجلد ، وفي حالة التعرض الخارجي ، فإنه ليس خطيرًا. الإشعاع التجريبي (الإلكترونات / البوزيترونات) موجود أيضًا ، لكن يتم تأجيله جيدًا بقطعة قماش بسيطة. إشعاع جاما (الفوتونات) ، على الرغم من اختراقه ، ولكن في حالتنا ، بسبب شدته المنخفضة ، يساهم على قدم المساواة مع إشعاع بيتا. نتيجة لذلك ، على الرغم من أن خام اليورانيوم ليس فقط يورانيوم ، دعنا نقول على الفور ، لن يلمع كثيرًا.

ألقِ نظرة على منتجات تسوس اليورانيوم. لديهم غاز الرادون ، وهذا هو الخبر السيء . كما قيل لنا حول:

إن تسوس نوى الرادون ونظائره في أنسجة الرئة يسبب الحروق الدقيقة.

تعتبر نظائر البولونيوم الناتجة عن تسوس الرادون مصدرا هاما لإشعاع ألفا الداخلي.

الضرر النسبي لمنتجات ابنة الرادون أكبر من ضرر الرادون نفسه. مرة واحدة في جسم الإنسان ، فإنه يساهم في العمليات التي تؤدي إلى السرطان (العظام والدم والرئتين وآلاف منهم ...) وفقر الدم وسرطان الدم.

تذكر أن الرادون عامل مهم عند العمل مع خام اليورانيوم.

وأخيرا ، فإن اليورانيوم نفسه سام للغاية . الحصول عليها في الجسم بأي وسيلة تتجاوز القاعدة المسموح بها أمر غير مرغوب فيه للغاية.

عندما يدخل الجسم ، يعمل اليورانيوم على جميع الأعضاء ، ويكون بمثابة سم عام للخلية. ترتبط الآلية الجزيئية لعمل اليورانيوم بقدرتها على تثبيط نشاط الإنزيمات. بادئ ذي بدء ، تتأثر الكلى (يظهر البروتين والسكر في البول ، قلة البول). في التسمم المزمن ، تكون أمراض الدم واضطرابات الجهاز العصبي ممكنة.

غالبًا ما يُشار إلى أنه عند العمل مع اليورانيوم ، فإنه لا ينتج في حد ذاته أسوأ من غاز الرادون ، ولكن ما هي الآثار الناجمة عن وجود الأول ، وأيضًا في الثانية ، يكون من الصعب في بعض الأحيان إخراجها ، لذلك لا يقول أحد حقًا. لن نجرب حظنا ونفترض أن الخيار الأسوأ. على الرغم من أن كورشاتوف كان يمسح يديه على منديل. قصة حقيقية.

احتياطيات اليورانيوم

ثاني أكسيد اليورانيوم بالفعل كعكة؟

قبل الحفر ، تحتاج إلى معرفة أين. تعتبر أستراليا رائدة في احتياطي اليورانيوم - 1780 كيلو طن (30٪ من الحجم العالمي). ألق نظرة على المراكز الخمسة الأولى (والنسبة المئوية للإنتاج العالمي في عام 2017 ):

1. أستراليا - 30 ٪ (10 ٪)
2. كازاخستان - 14 ٪ (39 ٪)
3. كندا - 8 ٪ (22 ٪)
4. روسيا - 8 ٪ (5 ٪)
5. ناميبيا - 7 ٪ (7 ٪)

إذا كان كل شيء على ما يرام ، فإن اليورانيوم على الأرض سوف يدومنا لنحو مائة عام. ليس كثيرا ، ولكن هناك ما لا يقل عن الثوريوم .

طرق التعدين

"ما هو مقدار الكاري الذي يستغرقه لإضاءة لمبة؟" - نكتة فرنسية قديمة

الخيار الأول . إذا كان اليورانيوم ضحلًا (يصل إلى 500 متر) ، فيمكن استخدام طريقة المحجر. حفارات وشاحنات. رخيصة والبهجة ، والحد الأدنى من الإشعاع. في الهواء الطلق يساعد قليلا من غاز الرادون وغبار اليورانيوم. وبالتالي ، فإن مثل هذه المهنة لن تمنحنا أكثر من مليشيا كل عام. هذا يعتبر آمنة تماما. المشكلة تنشأ عندما تظهر نفايات التعدين. ولكن المزيد عن ذلك في وقت لاحق.

الخيار الثاني . تم تصميمه للحالات التي يكون فيها خام الخام أكثر عمقًا ويتعين عليك حفر منجم. وكقاعدة عامة ، لا يحفرون أكثر من كيلومترين ، وإلا فإنه غير فعال بالفعل في السعر. عند التعدين العميق ، يدخل الرادون في لعبة نشطة. يجب مراقبتها باستمرار ، وإمساكها ، وضخها وإطعامها للهامستر في المناجم بالهواء النقي. لا ننسى الغبار أيضًا. تشديد إجراءات السلامة وآلية الإنتاج المتطورة تزيد من تكلفة هذه الطريقة مقارنة بالأولى. مشكلة النفايات لا تزال قائمة.

الطريقة الثالثة . طريقة الغسل (MPV). مختلفة بشكل كبير عن الأولين. أولاً ، يتم حفر بئر إلى رواسب اليورانيوم (لا يزيد عمقها عن 600 م). بعد ذلك ، يبدأ تناول محلول حمض الكبريتيك ، والذي يربط جزيئات اليورانيوم (الرشح). يتم ضخ المحلول الناتج إلى السطح ويتم استخراجه بالفعل منه ، وبعد ذلك يتم معالجته ، اليورانيوم. مزايا هذه الطريقة هي تبسيط كبير لتنظيم العملية. وفقا لذلك ، يتم تخفيض السعر. لم تعد هناك حاجة الهامستر مع مجارف. لذلك يمكن استخدام الطريقة في الظروف المناخية القاسية. يتوقف الرادون والغبار عن إزعاجنا. يحتوي المحلول المضخ أيضًا على الحد الأدنى من المكونات الزائدة ، مما يبسط إلى حد كبير مسألة التلوث الإشعاعي. بشكل عام ، تعتبر هذه الطريقة واعدة ، ولكن حتى الآن تم استخدامها في مكان ما في 15 ٪ من الودائع.

التأثير البيئي

مثال محزن. نهر ريو تينتو

الحزن الأول فيما يتعلق بأي تعدين هو AMD الملقب المياه العادمة. خلاصة القول هي أن العديد من الكبريتيدات توجد في نفايات التعدين ، والتي ، في وجود الماء والأكسجين ، تعطينا حمض الكبريتيك. في حالة الألغام المهجورة تحت الأرض ، فإن تغيير تدفق المياه يجعل هذه العملية حتمية. علاوة على ذلك ، توجد أيضًا المعادن السامة (النحاس والألومنيوم والزرنيخ والزئبق) بين الكبريتيدات. إذا كان كل هذا الفرح يدخل النهر ، فلم يعد يُنصح بالشرب والعيش فيه. يتفاقم كل هذا بسبب حقيقة أنه في الحالات المهملة بشكل خاص ، لن يتم تصحيح الوضع بالفعل "أبدًا".

الحزن الثاني . بعد استخراج اليورانيوم من الخام ، لا يزال لدينا مجموعة من القمامة غير الضرورية (في صورة صلبة وسائلة). ويشمل كلا من العناصر المشعة (الثوريوم ، الراديوم) التي لا يتم استخراجها من قبلنا ، واليورانيوم المفكك. يمكن أن يصل مستوى النشاط الإشعاعي لمثل هذه النفايات إلى 85٪ من مستوى خام التعدين الأولي. إذا تم تجميع كل هذا ببساطة ، عندئذ ، كما نعلم بالفعل ، فإن إشعاع جاما والرادون المنبعث باستمرار (والذي يتكون عمومًا من الراديوم) يمكن أن يتسبب في أضرار جسيمة للبيئة.

الحزن الثالث يتعلق بطريقة الرشح تحت الأرض. باستخدام هذه الطريقة ، لا نتلقى القمامة تقريبًا ، ولا نلوث الهواء. لكن العملية تسبب حتما تلوث المياه الجوفية. يمكن أن تؤدي التسريبات المحتملة في محلول العمل (أي حمض الكبريتيك) إلى تغييرات كبيرة في التركيب الجيولوجي ، والتي ليس من السهل التنبؤ بها دائمًا. التحدي الرئيسي هنا هو حماية مصادر المياه.

مرة أخرى في زجاجة

أحد المخلفات في كندا

كما نفهمها ، يجب أن توضع النفايات في مكان واحد. ويسمى تفريغ المخلفات (من الإنجليزية. "المخلفات" - النفايات). يمكن أن يكون ببساطة جبل من القمامة أو سد أو بحيرة. هدفنا الأساسي هو العزلة عن النظام الهيدروليكي الطبيعي المحيط. أي من المهم بالنسبة لنا ألا تتسرب وحدة التخزين ولا تفيض. لأولًا ، نحتاج إلى سياج موثوق به على الحواف. والثاني يتطلب تركيب أنظمة الصب ، بالإضافة إلى أنه من المستحسن أن تأخذ في الاعتبار كمية هطول الأمطار / التبخر في التصميم. بعد إيقاف جمع النفايات ، من الضروري تثبيت قبة - حماية ضد الرادون. كما تدابير إضافية ، - الصرف للتخزين ، وحماية ضد تآكل التربة. التالي هو الملاحظة المستمرة. مدة الخدمة - من 200 عام على الأقل إلى 1000 سنة. بمساعدة من الأم التي يمكنك الوقوف كثيرا ، لا يجرؤ العلم على الإجابة.

تنبؤات الفترات من 175 إلى 975 سنة معقدة بسبب درجة عالية من عدم اليقين بسبب عدم وجود بيانات عملية كافية.

وفقًا لذلك ، يصعب أيضًا تقييم تكاليف الصيانة المستقبلية. هناك أدلة على التكاليف الأولية عند وقف تشغيل الألغام . تتراوح المبالغ بين عدة عشرات من الملايين إلى ملياري دولار. هناك أيضًا بيانات مثيرة للاهتمام من UMTRA حول عدد الوفيات التي حالت دون وقوعها بسبب أنشطتها وكيف حدث ذلك. لمائة عام ، فقد تبين أن حياة 1.3 ألف شخص ، أي ما مجموعه مليون دولار. بشكل عام ، من الواضح أن المهمة تتطلب الاهتمام والوقت والمال. أي ضرر كبير في المخلفات يمكن أن يؤدي إلى عواقب محزنة .

مواد مفيدة

تعدين اليورانيوم وطحن النفايات: مقدمة
تعدين اليورانيوم في فرجينيا (2012)

قصص الرعب