Combustible nucléaire sphérique sous vide

«Éolien, solaire, nucléaire» - pensais-je. "Le vent souffle, le soleil brille ... Arrêtez, et quel est le noyau?" Il serait intéressant de savoir ...

Ab uranus

Maintenant, la base du combustible nucléaire est l'uranium. Les types d'uranium les plus courants dans la nature sont l'isotope d'une masse de 238 et l'isotope 235. Dans l'uranium naturel, ils sont contenus dans un rapport d'environ 99,3% et 0,72%. L'uranium est un métal, vous devez donc le creuser. Mais d'abord, nous devons savoir quelque chose. "Uranus n'est pas intrinsèquement radioactif." Cependant, c'est l' opinion exclusive de Rosatom . Tout le monde, bien sûr, sait que l' uranium est radioactif . Mais pas grand-chose. Le rayonnement alpha (noyaux d'hélium-4), bien que le plus caractéristique de l'uranium, est retardé par la peau et, en cas d'exposition externe, n'est pas dangereux. Le rayonnement bêta (électrons / positrons) est également là, mais il est bien retardé par un simple chiffon. Le rayonnement gamma (photons), bien que pénétrant, mais dans notre cas, en raison de sa faible intensité, contribue au même niveau que le rayonnement bêta. En conséquence, malgré le fait que le minerai d'uranium n'est pas seulement de l'uranium, disons tout de suite, il ne brillera pas trop.

Jetez un œil aux produits de désintégration de l'uranium. Ils ont du radon , et c'est une mauvaise nouvelle . Comme on nous le dit:

La décomposition des noyaux de radon et de ses isotopes filles dans le tissu pulmonaire provoque un microburn.

Les isotopes du polonium résultant de la désintégration du radon sont une source importante de rayonnement alpha _interne_.

La nocivité relative des produits dérivés du radon est supérieure à la nocivité du radon lui-même. Une fois dans le corps humain, il contribue aux processus conduisant au cancer (os, sang, poumons, des milliers d'entre eux ...), à l'anémie, à la leucémie.

N'oubliez pas que le radon est un facteur important lorsque vous travaillez avec du minerai d'uranium.

Et enfin, l' uranium lui-même est très toxique . Il est extrêmement indésirable de l'introduire dans le corps par tout moyen dépassant la norme autorisée.

Lorsqu'il pénètre dans l'organisme, l'uranium agit sur tous les organes, étant un poison cellulaire général. Le mécanisme d'action moléculaire de l'uranium est associé à sa capacité à inhiber l'activité des enzymes. Tout d'abord, les reins sont affectés (des protéines et du sucre apparaissent dans l'urine, l'oligurie). En cas d'intoxication chronique, une hématopoïèse et des troubles du système nerveux sont possibles.

Il est souvent indiqué que lorsque vous travaillez avec de l'uranium, il ne fournit pas lui-même de pire que le radon, mais quels effets sont causés par la présence du premier, et que le second, il est parfois difficile à distinguer, alors personne ne le dit vraiment. Nous ne tenterons pas notre chance et supposerons la pire option. Cependant, Kurchatov s'est simplement essuyé les mains sur un mouchoir. Histoire vraie.

Réserves d'uranium

Dioxyde d'uranium Déjà un gâteau?

Avant de creuser, vous devez savoir où. L'Australie est un leader important dans les réserves d'uranium - 1780 kt (30% du volume mondial). Jetez un œil aux cinq premiers (et au pourcentage de la production mondiale en 2017 ):

1. Australie - 30% (10%)
2. Kazakhstan - 14% (39%)
3. Canada - 8% (22%)
4. Russie - 8% (5%)
5. Namibie - 7% (7%)

Si tout est correct, l'uranium sur terre nous durera environ cent ans. Pas tellement, mais il y a au moins du thorium .

Méthodes d'exploitation

"Combien de curie faut-il pour allumer une ampoule?" - vieille blague française

La première option . Si l'uranium est peu profond (jusqu'à 500 m), la méthode des carrières peut être utilisée. Pelles et camions. Rayonnement minimum bon marché et gai. L'air extérieur aide un peu au radon et à la poussière d'uranium. Ainsi, une telle carrière ne nous rapportera pas plus de deux milices par an. Ceci est considéré comme absolument sûr. Le problème se pose lorsque des déchets miniers apparaissent. Mais plus à ce sujet plus tard.

La deuxième option . Il est conçu pour les cas où le minerai est un peu plus profond et que vous devez creuser une mine. En règle générale, ils ne creusent pas plus de deux kilomètres, sinon c'est déjà inefficace en prix. Lors de l'extraction en profondeur, le radon entre dans une partie active. Il doit être constamment surveillé, capturé, pompé et alimenté en air frais aux hamsters des mines. Nous n’oublions pas non plus la poussière. Le resserrement des procédures de sécurité et un mécanisme de production sophistiqué augmentent le coût de cette méthode par rapport à la première. Le problème des déchets persiste.

La troisième méthode . Méthode de lixiviation souterraine (MPV). Significativement différent des deux premiers. Tout d'abord, un puits est foré jusqu'au gisement d'uranium (pas plus profond que 600 m). Ensuite, une solution d'acide sulfurique commence à y être introduite, qui lie les particules d'uranium (lessivage). La solution résultante est pompée à la surface et en est déjà extraite, après quoi elle est traitée, de l'uranium. Les avantages de cette méthode sont une simplification significative de l'organisation du processus. En conséquence, le prix est réduit. Les hamsters avec des pelles ne sont plus nécessaires. La méthode peut donc être utilisée dans des conditions climatiques sévères. Le radon et la poussière cessent de nous déranger. La solution pompée contient également un minimum de composants en excès, ce qui simplifie considérablement le problème de contamination radioactive. En général, cette méthode est considérée comme prometteuse, mais jusqu'à présent, elle a été utilisée quelque part dans 15% des dépôts.

Impact environnemental

Un triste exemple. Rio Tinto River

La première tristesse concernant toute exploitation minière est AMD aka les eaux usées. L'essentiel est que de nombreux sulfures se trouvent dans les déchets miniers qui, en présence d'eau et d'oxygène, nous donnent de l'acide sulfurique. Dans le cas des mines souterraines abandonnées, une modification des débits d'eau rend ce processus inévitable. De plus, des métaux toxiques (cuivre, aluminium, arsenic, mercure) se retrouvent également parmi les sulfures. Si toute cette joie pénètre dans la rivière, boire et y vivre n'est plus recommandé. Tout cela est aggravé par le fait que dans des cas particulièrement négligés, la situation ne sera pas corrigée déjà «jamais».

La deuxième tristesse . Une fois l'uranium extrait du minerai, nous avons encore un tas de déchets inutiles (sous forme solide et liquide). Il comprend à la fois des éléments radioactifs (thorium, radium) qui ne sont pas extraits par nous et de l'uranium non assemblé. Le niveau de radioactivité de ces déchets peut atteindre 85% du niveau de minerai initialement extrait. Si tout cela est simplement mis en place, alors, comme nous le savons déjà, le rayonnement gamma et le radon constamment émis (qui, en général, est formé de radium) peuvent causer de graves dommages à l'environnement.

La troisième tristesse concerne la méthode de lixiviation souterraine. En utilisant cette méthode, nous ne recevons presque pas de déchets et ne polluons pas l'air. Mais le processus provoque inévitablement une pollution des eaux souterraines. Les fuites éventuelles de la solution de travail (c'est-à-dire l'acide sulfurique) peuvent entraîner des changements importants dans la structure géologique, qui ne sont pas toujours faciles à prévoir. Un défi majeur ici est de protéger les sources d'eau.

Encore une fois dans une bouteille

L'un des résidus au Canada

Si nous comprenons bien, les déchets doivent être placés au même endroit. On l'appelle le dépotoir (de l'anglais. «Tailings» - déchets). Ce peut être simplement une montagne d'ordures, un barrage ou un lac. Notre objectif principal est l'isolement du système hydraulique naturel environnant. C'est-à-dire il est important pour nous que le stockage ne fuit pas et ne déborde pas. Pour la première, nous avons besoin d'une clôture fiable le long des bords. La seconde nécessite l'installation de systèmes de décantation, plus il est souhaitable de prendre en compte la quantité de précipitation / évaporation dans la conception. Après l'arrêt de la collecte des déchets, il est nécessaire d'installer un dôme - protection contre le radon. Comme mesures supplémentaires, - drainage du stockage, protection contre l'érosion des sols. Vient ensuite l'observation constante. Durée de vie - d'un minimum de 200 ans à un souhaitable de 1000 ans. Avec l'aide de quelle mère vous pouvez tant supporter, la science n'ose pas répondre.

Les prévisions pour des périodes de 175 à 975 ans sont compliquées par un degré élevé d'incertitude en raison du manque de données pratiques suffisantes.

Par conséquent, les coûts de maintenance futurs sont également difficiles à évaluer. Il existe des preuves de coûts primaires lors du déclassement des mines . Les montants varient de plusieurs dizaines de millions à quelques milliards de dollars. Il existe également des données intéressantes de l' UMTRA sur le nombre de décès qu'ils ont évités grâce à leurs activités et comment cela s'est produit. Pendant cent ans, il s'est avéré ~ 1,3k vies, un million de dollars au total. En général, il est clair que la tâche requiert de l'attention, du temps et de l'argent. Tout dommage important aux résidus peut entraîner de tristes conséquences .

Matériaux utiles

Déchets d'extraction et de concentration d'uranium: une introduction
Extraction d'uranium en Virginie (2012)

Histoires d'horreur