Зачем нужен гексафторид урана?
Юрий Шевчук 24.03.2009
Добытую в шахте урановую руду дробят и выщелачивают в автоклавах при высокой температуре и давлении. Уран переходит в раствор, пустая порода остаётся в осадке. Затем уран осаждают из раствора химическими реагентами и получают практически чистые порошкообразные соединения урана. Полученный порошок ярко — желтого цвета, чтобы избавить от примесей, растворяют в растворах серной или азотной кислот. Этот процесс называется аффинажем. В результате аффинажа уран переходит в форму оксидов, которые затем фторируют с целью получения гексафторида урана.
Именно с его помощью осуществляют обогащение урана — отделение урана-235 от урана-238. Изотопа урана-235 очень мало, всего 0,71% в природной смеси. Но именно он используется на атомных электростанциях. Это значит, что надо повысить содержание этого изотопа в топливе, чтобы оно могло “работать” в АЭС. Здесь нам помогает гексафторид урана , легко переходящий в газообразное состояние. В быстро вращающейся центрифуге гексафторид более тяжёлого изотопа урана-238 “отжимается” к стенке, а изотоп урана-235 концентрируется в центре. Подобные операции в России проводятся на “Уральском электрохимическом комбинате” в Новоуральске Свердловской области, “Сибирском химическом комбинате” (ЗАТО Северск, Томской области), а также в Ангарске на “Анагрском электролизном химическом комбинате” и на “Электрохимическом заводе” города Зеленогорска, что в Красноярском крае. Количество центрифуг на таких заводах составляет многие десятки тысяч.
Обогащённый гексафторид урана, содержащий 2,6 — 4,8% урана-235, затем переводят в форму чистого диоксида урана, из которого методами порошковой металлургии прессуются топливные таблетки диаметром порядка 1 см. и высотой 1 — 1,5 см..
Таблетки помещают в тонкостенную трубку, выполненную из циркониевого сплава, содержащего 1% ниобия — чрезвычайно стойкого к воздействию высоких температур и агрессивных сред материала. Длина такой трубки, называющейся ТВЭЛом — тепловыделяющим элементом — достигает 4 м.. ТВЭЛы объединяются в тепловыделяющую сборку, которая потом загружается в реактор АЭС, где топливо “работает” около трёх лет, а затем нуждается в охлаждении и переработке.
Чем опасен гексафторид урана?
Действительно, ряд экологических организаций, как в нашей стране, так и за рубежом, выступают за то, чтобы любые отходы оставались там, где они были произведены. Таким образом, по их мнению, будут стимулированы поиски методов переработки отходов, что, разумеется, полная чушь — в нашем беднеющем мире, несмотря на международные соглашения, всегда можно будет найти место, куда пристроить отходы.
Правда и то, что в некоторых странах гексафторид урана, содержащий менее 1% урана-235, считается отходом атомного энергетического цикла.
Он хранится на открытых полигонах в баллонах, что представляет значительную опасность для окружающей среды, поскольку при его контакте с влагой атмосферного воздуха происходит образование высокотоксичных соединений, в частности, фтористого водорода.
Считает ли наш “Росатом” обедненный гексафторид урана отходом? По заявлениям руководства “Росатома” — нет, но учитывая то, что ни на одно СМИ, обвиняющее “Росатом” во ввозе в Россию радиоактивных отходов в суд не подано, фактически, видимо, “Росатом” согласен с таким определением.
На самом деле гексафторид урана является ценным химическим сырьем. Отечественными изобретателями ещё 15 лет назад была разработана, запатентована и испытана в промышленном масштабе экологически безопасная и экономически рентабельная технология его утилизации с использованием для синтеза фторорганических соединений. Из них можно затем получать каучук и полимеры, растворители, хладагенты для холодильных установок, и многое другое. К сожалению, пока отсутствует Федеральная программа по утилизации обедненного гексафторида урана, все эти разработки российских ученых остаются на бумаге.
Пока ещё ни один человек не получил повышенную дозу радиации от контакта с гексафторидом урана. Да это и невозможно, так как мощность его излучения крайне низка. Более опасны перевозки обогащённого гексафторида урана, в котором урана-235 от 2,6 до 4,8%. Эти перевозки — не импортные, а экспортные, поэтому представительства иностранных “зеленых” организаций, поднимающие на территории России шумиху относительно отвального гексафторида урана, молчат про более мощный встречный поток, идущий из России на АЭС Европы.
Наша организация — единственная, которая выступила против перевозок обогащённого гексафторида урана через территорию Санкт — Петербурга в Морской порт. Наше обращение к Законодательному Собранию нашего города было поддержано депутатами и сейчас прорабатывается маршрут транспортировки обогащённого гексафторида урана по слабо населенным местностям через порт в Усть — Луге в Ленинградской области, где проектируется создание специализированного причала и временного пункта хранения упаковок с обогащённым гексафторидом урана — если уж нельзя в силу государственной надобности вообще отказаться от перевозок радиационных материалов, надо выбрать из двух зол меньшее.
Разумеется, через порт в Усть — Луге не будет перевозится обедненный гексафторид урана, хотя бы потому, что этот причал порта войдет в строй не раньше 2011 года, а поставки обедненного гексафторида урана закончатся в 2010 году, вместе с окончанием контракта “Росатома” с европейскими поставщиками.
Юрий Шевчук, председатель Санкт — Петербургского отделения Международного Зеленого Креста.