[ad_1]
атом
– Найближчим часом очікується відновлення дискусії про те, чи є в Польщі власні запаси урану і чи може вона бути самозабезпеченою у постачанні палива для атомних електростанцій. Донедавна відповідь на перше запитання була: дивлячись у яке міністерство задається це питання, — пише проф. Анджей Піотровський, колишній заступник міністра енергетики, відповідальний, серед іншого, за для атомної галузі на BiznesAlert.pl.
- Протягом багатьох років закулісної діяльності Росія намагалася вивести доступну та беземісійну ядерну енергетику за межі методів виробництва енергії, що використовуються у західних суспільствах. Тоді постачання урану з Росії досить поспішно дозволили домінувати на світовому ринку. На щастя, домінування означає монополії.
- Розробка уранових родовищ у Польщі велася головним чином у 1940-1950-ті роки. Основними районами розробки були Коварський та Клетненський район у Совиних горах та район Татр.
- Необхідно запобігти ризику витоку радіоактивних речовин у навколишнє середовище, і тому необхідно безпечно поводитися з такими відходами. Це викликає як поточні, а й довгострокові витрати. Радіоактивна загроза стосується не лише відходів видобутку урану.
- Видобуток урану є дуже інтенсивною експлуатацією природного середовища через його невеликий вміст у родовищах. Природний уран містить лише близько 0,7 відсотка ізотопу U-235. Електростанції третього покоління використовують уран із рівнем збагачення 3-5 відсотків. У вдосконалених реакторах четвертого покоління, які ще використовують низькозбагачений уран, уранова суміш під назвою HALEU має збагачення, що наближається до 20 відсотків.
Міністр Мажена Чарнецька у своєму виступі в Регіональній торговій палаті в Катовиці в рамках «Економічного відкриття року» припустила, що у поправці до Закону про відомства сировинну політику, зокрема ядерну політику, закріплять за нове міністерство. Тому найближчим часом очікується поновлення дискусії про те, чи має Польща власні запаси урану і чи зможемо ми тоді бути самозабезпеченими у постачанні палива для розташованих на території Польщі АЕС. Донедавна відповідь на перше запитання була: дивлячись у яке міністерство задається це питання.
Однак прем’єр-міністр Дональд Туск публічно заявляє, що атомна енергетика потрібна Польщі, тому несуттєві розбіжності, сподіваюся, скоро зникнуть. Так ми встановимо раз і назавжди, що в Польщі є уранова руда і що цей ресурс, незважаючи на експлуатацію деяких родовищ під час Холодної війни, все ще рясно в інших місцях, перевищуючи потреби постачання атомної енергії Польщі більш ніж на сто. роки. Однак залишається друге питання: чи варто нам починати видобуток та збагачення урану?
Російська гра зі зриву поставок урану
Протягом багатьох років закулісної діяльності Росія намагалася вивести доступну та беземісійну ядерну енергетику за межі методів виробництва енергії, що використовуються у західних суспільствах. Тоді постачання урану з Росії досить поспішно дозволили домінувати на світовому ринку. На щастя, домінування означає монополії. Вже розпочато інвестиції у відновлення виробництва збагаченого урану у західних країнах. Росія зробила ще один крок, спровокувавши повстання в Нігері, яке вдарило по виробничих потужностях Франції та призвело до зростання ринкових цін. Однак у світі існує не лише безліч джерел урану, а й можливість відновлення збагачувальних потужностей лише за кілька років.
Історія урану у Польщі
Розробка уранових родовищ у Польщі велася головним чином у 1940-1950-ті роки. Основними районами розробки були Коварський та Клетненський район у Совиних горах та район Татр. У Коварах діяльність була найінтенсивнішою у 1948–1954 роках, коли там під радянським наглядом у рамках підприємства «Р1» розроблялися уранові родовища. У Татрах розробка велася у менших масштабах, переважно у 1950-ті роки. Після цього періоду інтерес до урану в Польщі поступово зник, в основному через низьку рентабельність видобутку порівняно з перспективнішими родовищами, відкритими в інших країнах.
Радонова небезпека
На жаль, при видобутку уранової руди однією з головних загроз є радон – природний благородний газ, який є продуктом розпаду урану. Радон радіоактивний. При вдиханні продукти його розпаду можуть відкладатися у легенях, збільшуючи ризик раку легень. Крім радону в урановій руді можуть бути й інші важкі метали та радіоактивні речовини. Не всі ці елементи виділяються як сировина, і порожні породи, що є відходами процесу видобутку корисних копалин, повинні зберігатися десь. Отже, необхідно запобігти ризику витоку радіоактивних речовин у навколишнє середовище і, отже, необхідно безпечно поводитися з такими відходами. Це викликає як поточні, а й довгострокові витрати. Радіоактивна загроза стосується не лише відходів видобутку урану. Радіоактивні речовини також можна виявити у відвалах інших шахт та в золі, оскільки процеси горіння концентрують у відходах вміст важких елементів.
Жовтий торт
Наступний етап переробки уранової руди передбачає збільшення вмісту ізотопу U-235. Для цього руду подрібнюють на порошок, щоб збільшити площу поверхні, на яку можуть впливати хімічні реагенти. Подрібнену руду ліквідують (травлять). Рудний порошок поєднується з хімічними розчинниками (зазвичай сірчаною кислотою або гідроксидом натрію), які розчиняють уран, залишаючи інші мінерали у вигляді відходів. Розчин урану потім екстрагують із суміші. Для цього часто використовуються процеси іонного обміну, хімічного осадження або екстракції розчинником. Уран розчину осаджується у твердій формі, наприклад, у вигляді діуранату амонію (ADU) або діуранату магнію (MDU). Осад (осад) висушують, а потім прожарюють за високої температури, що призводить до утворення жовтого кеку, що містить близько 80 відсотків урану у вигляді оксиду урану (U3O8). Ця речовина має характерний жовтий або коричневий колір, звідси і назва «жовтий пиріг».
Центрифуги та відходи
Уран з оксиду урану U3O8 хімічно перетворюється на гексафторид урану (UF6), оскільки UF6 — одна з небагатьох сполук урану, яка при кімнатній температурі знаходиться в твердому стані, а при температурі близько 56 градусів Цельсія переходить у газоподібний стан, що полегшує його використання збагачення. Процес збагачення урану є ключовим етапом у виробництві ядерного палива, оскільки природний уран містить близько 99,3 відсотка ізотопу урану-238 і лише близько 0,7 відсотка ізотопу урану-235, який є ізотопом, що ділиться, що використовується в більшості ядерних реакторів.
У методі відцентрового збагачення газ UF6 вводиться в циліндри, що швидко обертаються (або центрифуги). Під дією відцентрової сили важчі частинки UF6 з U-238 рухаються до зовнішніх стінок циліндра, а більш легкі частинки UF6 з U-235 концентруються ближче до осі циліндра. Потім газ відбирається з різних місць циліндра, у результаті утворюються фракції з різним ступенем збагачення. Після процесу збагачення газ UF6 може бути підданий подальшим процесам очищення. Центрифугування в даний час є найбільш ефективним та широко використовуваним методом збагачення урану.
Крім UF6, у процесі збагачення можуть утворюватися інші радіоактивні ізотопи, а також побічні продукти, такі як плутоній. Це вимагає суворого нагляду та контролю для запобігання розповсюдженню ядерних технологій та матеріалів у немирних цілях. Крім радіації, UF6 є дуже токсичною та реакційноздатною речовиною, особливо стосовно води, що потребує особливих запобіжних заходів при зберіганні та поводженні з ним. Відходи процесу збагачення, відомі як хвости збагачення, містять збіднений уран та інші радіоактивні речовини. Вони вимагають зберігання у безпечних умовах на спеціально підготовлених полігонах.
Нарешті діоксид урану
UF6, будучи збагаченим, перетворюється на UO2 за допомогою серії хімічних реакцій. Для цього спочатку необхідно відновити UF6 до металевого урану, а потім окислити його до UO2. На даному етапі основною небезпекою, як і раніше, є UF6, який необхідно зберігати і переробляти в умовах, що запобігають викидам в атмосферу. Навпаки, діоксид урану, хоч і менш реакційноздатний, ніж UF6, все ж таки вимагає процедур для радіоактивних матеріалів. Відходи цього етапу процесу переробки є переважно токсичні хімічні і радіоактивні матеріали. Їхня утилізація вимагає спеціальних методів, головним чином зменшення обсягу та зберігання в безпечних, ізольованих місцях. Вилучений UO2 потім пресується у невеликі тверді гранули. Гранули UO2 зазнають процесу спікання, тобто. термічної обробки, що підвищує їх щільність та механічну міцність.
Паливо для ядерних реакторів
У ядерних реакторах третього покоління паливо готується у так званому паливному стрижні. Це трубки з жаростійкого і корозійностійкого металу (зазвичай цирконієвого сплаву), які містять гранули UO2. Трубки з таблетками UO2 запечатуються герметично в паливні стрижні.
У реакторах четвертого покоління ядерне паливо або готується у вигляді багатошарових кульок TRISO для реакторів з газовим охолодженням або таблетки змішуються з рідким теплоносієм, таким як рідкі солі або метали. Це виключає ризик розплавлення активної зони реактора у разі збою охолодження. У той час, як реактори третього покоління мають структурний захист від наслідків аварій, реактори четвертого покоління мають конструкцію, яка усуває загрозу.
За та проти видобутку та збагачення
Видобуток урану є дуже інтенсивною експлуатацією природного середовища через його невеликий вміст у родовищах. Природний уран містить лише близько 0,7 відсотка ізотопу U-235. Електростанції третього покоління використовують уран із рівнем збагачення 3-5 відсотків. У вдосконалених реакторах четвертого покоління, які ще використовують низькозбагачений уран, уранова суміш під назвою HALEU має збагачення, що наближається до 20 відсотків.
Збагачення урану — технологічно складний процес, що потребує масштабних заходів контролю. Це також багатоетапний процес, у результаті якого утворюється значна кількість відходів. Ці відходи можуть бути сконцентровані за об’ємом, але залишки необхідно зберігати вічно. Тому не випадково, що збагачення урану було перенесено до країн, де екологічні стандарти більш м’які, а простір для відходів не такий цінний, як у Центральній Європі.
Рішення розпочати у Польщі як видобуток урану, так і будівництво збагачувальної промисловості варто розглядати не лише з погляду енергетичної незалежності, а й з погляду незручностей. І ще одне зауваження: це не синонім виробництва ядерного палива, яке є наступним етапом та у ланцюжку створення вартості атомної енергетики виділяється значною нормою прибутку. Збагачення урану не означає доступу до палива, яке специфічне для кожного типу реактора.
Моравецький: Альтернативи атомної енергетики у Польщі немає, а злиття Lotos та Orlen було прозорим.
[ad_2]
Говорит СМИ: Biznes Alert (Польша)
