Bahan Bakar Nuklir Bulat dalam Vakum

'Tenaga angin, tenaga surya, tenaga nuklir' - saya pikir. "Angin bertiup, matahari bersinar ... Berhenti, dan apa intinya?" Akan menarik untuk mengetahui ...

Ab uranus

Sekarang dasar bahan bakar nuklir adalah uranium. Jenis uranium yang paling umum di alam adalah isotop dengan massa 238 dan isotop 235. Dalam uranium alami, mereka terkandung dalam rasio sekitar 99,3% dan 0,72%. Uranium adalah logam, jadi Anda harus menggalinya. Tapi pertama-tama, kita perlu tahu sesuatu. "Uranus bukan radioaktif." Namun, ini adalah pendapat eksklusif Rosatom . Semua orang, tentu saja, tahu bahwa uranium adalah radioaktif . Namun tidak banyak. Radiasi alfa (inti helium-4), meskipun sebagian besar karakteristik uranium, tertunda oleh kulit dan, dalam kasus paparan eksternal, tidak berbahaya. Radiasi beta (elektron / positron) juga ada di sana, tetapi ditunda dengan baik oleh kain sederhana. Radiasi gamma (foton), meskipun menembus, tetapi dalam kasus kami, karena intensitasnya yang rendah, berkontribusi setara dengan radiasi beta. Akibatnya, terlepas dari kenyataan bahwa bijih uranium bukan hanya uranium, katakanlah segera, itu tidak akan terlalu banyak bersinar.

Lihatlah produk peluruhan uranium. Mereka punya radon , dan ini berita buruk . Seperti yang kita ketahui:

Pembusukan inti radon dan isotop putrinya di jaringan paru-paru menyebabkan microburn.

Isotop polonium yang dihasilkan dari peluruhan radon adalah sumber signifikan radiasi alfa _internal_.

Kerusakan relatif dari produk radon daughter lebih besar daripada kerusakan radon itu sendiri. Begitu berada di tubuh manusia, itu berkontribusi pada proses yang mengarah ke kanker (tulang, darah, paru-paru, ribuan dari mereka ...), anemia, leukemia.

Ingat, radon adalah faktor penting ketika bekerja dengan bijih uranium.

Dan akhirnya, uranium itu sendiri sangat beracun . Memasukkannya ke dalam tubuh dengan cara apa pun melebihi norma yang diizinkan sangat tidak diinginkan.

Ketika memasuki tubuh, uranium bekerja pada semua organ, menjadi racun sel umum. Mekanisme molekuler aksi uranium dikaitkan dengan kemampuannya untuk menghambat aktivitas enzim. Pertama-tama, ginjal terpengaruh (protein dan gula muncul dalam urin, oliguria). Pada keracunan kronis, hematopoiesis dan gangguan sistem saraf mungkin terjadi.

Sering diindikasikan bahwa ketika bekerja dengan uranium, ia sendiri memberikan tidak lebih buruk daripada radon, tetapi efek yang disebabkan oleh kehadiran yang pertama, dan yang oleh yang kedua, kadang-kadang sulit untuk dibuat, sehingga tidak ada yang benar-benar mengatakan. Kami tidak akan mencoba keberuntungan kami dan menganggap opsi yang terburuk. Meskipun, Kurchatov hanya menyeka tangannya dengan sapu tangan. Kisah nyata.

Cadangan uranium

Uranium dioksida Sudah kue?

Sebelum Anda menggali, Anda perlu mencari tahu di mana. Australia adalah pemimpin yang signifikan dalam cadangan uranium - 1780 kt (30% dari volume global). Lihatlah lima besar (dan persentase produksi global pada 2017 ):

1. Australia - 30% (10%)
2. Kazakhstan - 14% (39%)
3. Kanada - 8% (22%)
4. Rusia - 8% (5%)
5. Namibia - 7% (7%)

Jika semuanya benar, maka uranium di bumi akan bertahan selama sekitar seratus tahun. Tidak terlalu banyak, tetapi setidaknya ada thorium .

Metode penambangan

"Berapa banyak curie yang dibutuhkan untuk menyalakan bola lampu?" - Lelucon Prancis lama

Opsi pertama . Jika uranium dangkal (hingga 500 m), metode penambangan dapat digunakan. Excavator dan truk. Murah dan ceria, radiasi minimum. Udara terbuka sedikit membantu dari debu radon dan uranium. Dengan demikian, karier seperti itu akan memberi kita tidak lebih dari beberapa milisi per tahun. Ini dianggap sangat aman. Masalah muncul ketika limbah pertambangan muncul. Tetapi lebih banyak tentang itu nanti.

Opsi kedua . Ini dirancang untuk case ketika bijih terletak sedikit lebih dalam dan Anda harus menggali tambang. Sebagai aturan, mereka tidak menggali lebih dari dua kilometer, jika tidak harga sudah tidak efektif. Saat menambang dalam-dalam, radon masuk ke permainan aktif. Perlu terus dipantau, ditangkap, dipompa keluar dan diumpankan ke hamster di tambang dengan udara segar. Kami juga tidak melupakan debu. Pengetatan prosedur keselamatan dan mekanisme produksi yang canggih meningkatkan biaya metode ini dibandingkan dengan yang pertama. Masalah limbah tetap ada.

Metode ketiga . Metode Leaching Bawah Tanah (MPV). Sangat berbeda dari dua yang pertama. Pertama, sebuah sumur dibor ke deposit uranium (tidak lebih dari 600 m). Kemudian, larutan asam sulfat mulai dimasukkan ke dalamnya, yang mengikat partikel uranium (pencucian). Solusi yang dihasilkan dipompa ke permukaan dan sudah diekstraksi darinya, setelah itu diproses, uranium. Kelebihan dari metode ini adalah penyederhanaan signifikan dari proses organisasi. Dengan demikian, harga berkurang. Hamster dengan sekop tidak lagi dibutuhkan. Jadi metode ini dapat digunakan dalam kondisi iklim yang parah. Radon dan debu berhenti mengganggu kita. Solusi yang dipompa juga mengandung minimum komponen berlebih, yang sangat menyederhanakan masalah kontaminasi radioaktif. Secara umum, metode ini dianggap menjanjikan, tetapi sejauh ini telah digunakan di suatu tempat di 15% dari deposito.

Dampak lingkungan

Contoh yang menyedihkan. Sungai Rio Tinto

Kesedihan pertama tentang penambangan apa pun adalah AMD alias air limbah. Intinya adalah bahwa banyak sulfida ditemukan dalam limbah penambangan, yang, dengan adanya air dan oksigen, memberi kita asam sulfat. Dalam kasus tambang bawah tanah yang terbengkalai, perubahan aliran air membuat proses ini tak terhindarkan. Selain itu, logam beracun (tembaga, aluminium, arsenik, merkuri) juga ditemukan di antara sulfida. Jika semua kegembiraan ini masuk ke sungai, minum dan tinggal di dalamnya tidak lagi direkomendasikan. Semua ini diperparah oleh kenyataan bahwa dalam kasus-kasus yang terabaikan, situasinya tidak akan diperbaiki 'tidak pernah'.

Kesedihan kedua . Setelah uranium diekstraksi dari bijih, kami masih memiliki banyak sampah yang tidak perlu (dalam bentuk padat dan cair). Ini mencakup elemen radioaktif (thorium, radium) yang tidak ditambang oleh kami, dan uranium yang tidak dirangkai. Tingkat radioaktivitas limbah tersebut dapat mencapai 85% dari tingkat bijih yang ditambang pada awalnya. Jika semua ini disatukan, maka, seperti yang telah kita ketahui, radiasi gamma dan radon yang dipancarkan terus-menerus (yang, secara umum, terbentuk dari radium) dapat menyebabkan kerusakan serius pada lingkungan.

Kesedihan ketiga menyangkut metode pencucian bawah tanah. Dengan menggunakan metode ini, kami hampir tidak menerima sampah, dan tidak mencemari udara. Namun prosesnya mau tidak mau menyebabkan pencemaran air tanah. Kemungkinan kebocoran solusi yang bekerja (mis. Asam sulfat) dapat menyebabkan perubahan signifikan dalam struktur geologis, yang tidak selalu mudah diprediksi. Tantangan utama di sini adalah melindungi sumber air.

Sekali lagi dalam botol

Salah satu tailing di Kanada

Seperti yang kita pahami, limbah harus diletakkan di satu tempat. Ini disebut tempat pembuangan tailing (dari bahasa Inggris. 'Tailing' - limbah). Itu bisa berupa gunung sampah, bendungan atau danau. Tujuan utama kami adalah isolasi dari sistem hidrolik alami di sekitarnya. Yaitu Penting bagi kita bahwa penyimpanan tidak bocor dan tidak meluap. Untuk yang pertama, kita membutuhkan pagar yang andal di sepanjang tepinya. Yang kedua membutuhkan pemasangan sistem decantation, ditambah lagi diinginkan untuk memperhitungkan jumlah curah hujan / penguapan dalam desain. Setelah menghentikan pengumpulan sampah, perlu untuk memasang kubah - perlindungan terhadap radon. Sebagai tindakan tambahan, - drainase penyimpanan, perlindungan terhadap erosi tanah. Berikutnya adalah pengamatan konstan. Kehidupan pelayanan - dari minimal 200 tahun hingga yang diinginkan 1000 tahun. Dengan bantuan ibu mana Anda dapat bertahan begitu banyak, sains tidak berani menjawab.

Prakiraan untuk periode dari 175 hingga 975 tahun diperumit oleh tingkat ketidakpastian yang tinggi karena kurangnya data praktis yang memadai.

Karenanya, biaya pemeliharaan di masa mendatang juga sulit untuk dinilai. Ada bukti biaya primer saat menonaktifkan tambang . Jumlahnya berkisar dari beberapa puluh juta hingga beberapa miliar dolar. Juga ada data menarik dari UMTRA tentang berapa banyak kematian yang dicegah oleh kegiatan mereka dan bagaimana hal itu terjadi. Selama seratus tahun, ternyata ~ 1,3k nyawa, total satu juta dolar. Secara umum, jelas bahwa tugas itu membutuhkan perhatian, waktu dan uang. Kerusakan signifikan pada tailing dapat menyebabkan konsekuensi yang menyedihkan .

Bahan yang berguna

Penambangan Uranium dan Limbah Penggilingan: Pendahuluan
Penambangan uranium di Virginia (2012)

Cerita horor