Насколько безопасно и зачем добывать уран: мифы и правда

Богдан Петришин

Каково жить рядом с местом добычи урана? В чем выигрыш от этой руды? От каких пещерных представлений нужно избавиться? Вместе с профессором, горным инженером-технологом опровергли пять самых распространенных мифов об уране.

Всего, что хотя бы каким-то образом связано с радиацией, у нас принято бояться. Что неудивительно — после Чернобыльской трагедии такие страхи вполне можно понять. Однако, это вовсе не значит, что каждый такой страх обоснован. Часто страхи порождает незнание, которое превращает их чуть ли не в суеверия. Вот и об уране ходит множество мифов, корнями уходящих в седую старину (большинство, очевидно, тянется из Советского Союза): многим он кажется чем-то ужасным и радиоактивным. Но эти мифы не так уж и сложно развеять — стоит лишь копнуть чуть глубже. Давайте разбираться вместе.

Немного истории

Природная окись урана известна человечеству с древности. Ее использовали, например, в качестве краски для стекла и керамики — так посуда и украшения становились водостойкими. Кстати, и сегодня есть места, где производится урановое стекло — например, в Чехии. Не стоит бояться загадочного свечения изделий из этого стекла — это всего лишь последствие того, что группировки уранила способны поглощать ультрафиолет, а после этого сами испускают свет — уже в видимом диапазоне. Ничего радиоактивного!

Впервые нашел уран немецкий ученый Мартин Генрих Клапрот в конце 18 века, его посчитали обычным металлом. Однако уже в 1840 году обнаружилось, что открытие Клапрота — это вовсе не металл, а оксид — оксид урана. В 1841 году Эжен Мелькиор Пелиго выделил уран в чистом виде.

Еще через 55 лет французский физик Антуан Анри Беккерель благодаря урану открыл лучи, которые позже и назвали радиоактивными. Именно открытие Беккереля определило дальнейшую судьбу урана и то, какое применение ему нашло человечество.

С того времени уран оброс множеством мифов и предрассудков. Мы поговорили с Владимиром Бондаренко — профессором, заведующим кафедрой горной инженерии и образования Национального технического университета «Днепровская политехника» (г. Днепр) и попросили его подтвердить или опровергнуть самые часто встречающиеся мифы об уране. «Заблуждений об уране существует много«, — рассказал нам профессор Бондаренко. — «Часто они необоснованы и ненаучны. В основном страхи эти происходят от незнания«.

Вот что из этого получилось:

Миф 1. Добыча урана — это катастрофа для экологии

«Это неправда. Все зависит от используемого метода добычи. Если использовать старые методы открытых горных работ, то вредные факторы есть – образуется очень много пыли. Но так в мире сейчас никто не работает (возможно, только Россия). Сейчас уран добывают современным методом подземного выщелачивания. И цель этой технологии – минимизировать какое-либо влияние на окружающую среду.

Все процессы происходят под землей, как правило — между двумя водоизоляционными горизонтами (или слоями пород). По той геологии, что есть в Украине, это глины — а они являются водоупорами, не пропускают воду. Потом идет та структура, которая называется песок, и в песке находится уран в своих проявлениях. Ниже опять идут водоупоры. Поэтому все происходит между этими двумя изолированными гидроизоляционными слоями. Таким образом в процессе добычи ничего не попадает на поверхность и вглубь. В том числе, в те воды, которые являются питьевыми или снабжающими поверхность для растений и так далее«.

Для справки. Существует три способа добычи урановой руды:

• Первый способ — открытый — когда урановая руда находится близко к поверхности земли. При таком способе бульдозерами вырывают карьер, руду извлекают экскаваторами и везут ее к комплексу по переработке.
• Второй способ – подземный – используется при глубоком залегании руды. Этот способ дороже и его применяют при высокой концентрации урана в породе: бурят вертикальную шахту (глубиной до 2 км), от которой отходят горизонтальные выработки. В них (в горизонтах) шахтеры долбят породу, а затем поднимают руду наверх на специальных грузовых лифтах. Дальше руду везут на переработку. Это напоминает добычу угля. После окончания работ каждый слой заливают бетоном и готовят новый. В слоях работает мощная вентиляция, а люди стоят по щиколотку в воде — она нужна при сверлении породы, так как подавляет пыль.
• Третий способ — скважинное подземное выщелачивание — отличается от предыдущих. Через 6 скважин, пробуренных в рудное тело, туда закачивают щелочной раствор, а после этого бурят еще одну скважину в центре и через нее уже выкачивают на поверхность раствор, насыщенный солями урана. Его пропускают через специальные сорбционные колонны, в которых соли урана собираются на специальной смоле. Смолу снова обрабатывают серной кислотой. Это происходит до тех пор, пока концентрация урана в растворе не станет достаточной.

Однако это пока еще не уран, а его оксид. Получение чистого урана — сложная цепочка химических реакций и превращений. Да и мало просто выделить чистый металл. Сам по себе уран не несет такой ценности, и чтобы его применять на АЭС, его нужно обогатить. Все это уже происходит позже — не на руднике.

Миф 2. На месте добычи урана остается мертвая земля

«Это тоже неправда. Даже во время проведения работ на поверхности безопасно. Например, в Казахстане (я связан с Казахстаном тем, что там учится мой аспирант, как раз изучающий метод подземного выщелачивания), очень много таких объектов, месторождений. И вот пока они на глубине 50-70 метров производят выщелачивание, на поверхности стоит лес. И зона отдыха«.

Для справки. Действительно, сегодня воздействие процесса добычи урана на окружающую среду — минимально. После добычи задействованную территорию рекультивируют (конечно, если есть такая потребность — в случае с лесом, который стоит на поверхности и во время добычи, она и вовсе отпадает). Наиболее эффективно рекультивация проходит при методе подземного выщелачивания — тогда окружающая среда терпит меньше всего урона и восстановить ее не составляет труда.

Миф 3. Рядом с местом добычи урана опасно жить

«Это неправда и исключено, потому что все процессы происходят под землей. Конечно, многое зависит от качества работ: чтобы не было нарушения скважин, чтобы они «по дороге» под землей не проникли в водоносный горизонт. Но вероятность этого минимальная«.

Для справки. Уран, как мы знаем, — это радиоактивный элемент. Но насколько сильна его радиоактивность? Можем расслабиться — излучение от урана идет слабое. Объяснение кроется в том, что природный уран содержит три изотопа: 234, 235 и 238, и более 99 процентов урана в природе содержится в виде изотопа уран-238, который практически не опасен для человека. Он считается долгоживущим: его период полураспада составляет 4,5 млрд лет.

Учитывая этот немалый срок, можно сказать, что излучает он слабо — его альфа-частицы не проходят через кожу человека. Интересно, что академик Курчатов, работавший в советское время с ураном, после контакта с металлом просто протирал руки платком. Лучевой болезнью он не страдал — такой контакт вполне безобиден. Более того, когда-то соединения урана можно было даже просто купить в аптеке — как уранат натрия. Сам по себе уран имеет крайне слабую радиоактивность.

Миф 4. Работа на урановой добыче — путь к смерти

«Нет, это не отвечает действительности, потому что то, что мы извлекаем, находится ближе к фоновому режиму. Это то, что мы в повседневной жизни испытываем, когда сидим на граните, например. Гранит фонит — то есть имеет естественный фон. В случае с добычей урана — тоже не более того. Добыча ведь как происходит: мы достаем эти крупицы, а потом, когда мы их уже доставляем на соответствующие заводы, вот там повышается концентрация. Именно химические заводы, на которых и происходит повышение концентрации, требуют определенного режима. А здесь ничего подобного нет. Мы растворили, отправили и все.

Тот уран, что мы извлекаем из-под земли — это уран в рассеянном виде. Там его граммы на тонну породы. При таких концентрациях его можно в руках держать — и ничего не произойдет«.

Для справки. Самородков урана в природе не существует. Так, из 1 тонны руды в среднем получается около 1,5 кг урана. Правда также в том, что уран, добытый с рудника, — это далеко еще не ядерное топливо. Это руда с низкой, фоновой радиоактивностью.

Чтобы использовать уран на АЭС — его надо обогатить, то есть повысить концентрацию урана-235 от природной до той, которая нужна для работы ядерного реактора. А уран-238 — это просто тяжелый металл серого цвета. Подойдет для того, чтобы сделать брелок для ключей. Абсолютно безопасный.

Многие слышали страшные истории об урановых рудниках. Еще в Советском Союзе ходили легенды, что в урановых шахтах работают преступники, обреченные на смерть. Бытовали также мифы об обязательном свинцовом нижнем белье для шахтеров. Конечно, ничего подобного не было на самом деле (хотя специальный костюм для работы шахтерам все же необходим). Хотя тогда уран и представлял опасность бОльшую, чем сегодня.

Миф 5. Украине не нужно добывать свой уран, АЭС и так нормально работают

«Мы ведь говорим о том, что хотим быть экономически и энергетически независимой страной. Если от газа мы зависим, от угля тоже практически зависим, а к тому же есть большие проблемы с использованием угля в мире — со временем мы от этого уйдем, потому что это не экологично, приводит к климатическому кризису из-за запредельного продуцирования СО2 в результате сжигания органических продуктов (как уголь, нефть, газ и так далее). А потом — середина осени, а на улице плюс 26 градусов, хотя раньше в это время уже заморозки были.

С атомом нужно жить. Это цивилизация, шаг в прогресс. И даже при альтернативных источниках энергии — как солнечная энергия или ветряная энергия, все равно понадобятся стабильные источники энергии — а среди стабильных наиболее экологичной является именно атомная энергия.

К тому же, атомная энергетика составляет более 50 процентов сейчас в Украине.

В этой сфере мы пока зависимы от России, так как закупаем уран у государства, воюющего с нами. А сейчас, разрабатывая свой уран, хотим выйти на замкнутый цикл внутри Украины. Это супер. Мы сами себя можем обеспечить топливом, и, тем самым, обеспечить энергетическую безопасность«.

Для справки. По выработке энергии одна таблетка урана равна тонне нефти (!) Потому не удивительно, что его и используют как ядерное топливо на АЭС. Самые большие запасы урана имеют Канада, Россия, Казахстан и Австралия. В Украине подтвержденные запасы урана составляют более 200 тысяч тонн, с ними мы входим в первую десятку стран в мире по запасам этого ископаемого. Всего в Украине находится 23 разведанных месторождений урана.

Источник: Андрей Клименко, Цензор.НЕТ