Полная версия

Главная arrow Экология arrow Основы радиационной безопасности населения

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

РАДИАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

9.1. Ядерное топливо и его распространенность в природе

Атомная энергетика хорошо обеспечена ресурсами. Получение энергии происходит за счет деления ядер 235U, который используется в качестве «горючего» в реакторах. Вовлечение в настоящее время в топливный цикл 238U позволяет обеспечить топливными ресурсами атомную энергетику на многие столетия, даже при существенном возрастании в будущем потребностей в энергии (рис. 9.1).

Деление ядер урана — источник энергии

Рис. 9.1. Деление ядер урана — источник энергии

Уран — довольно распространенный химический элемент. Его содержание уменьшается от поверхности Земли к ее центру. В 20-километровом слое Земли содержится 1017 кг урана. Энергия его распада эквивалентна 85-1029 Дж, что во много миллионов раз превышает теплосодержание всех разведанных горючих ископаемых, потенциальные возможности гидроэнергетики и по энергетическому потенциалу уступает только водороду Мирового океана. Такое выделение теплоты из-за распада урана в недрах земли вызывает заметное повышение температуры поверхности планеты. Если бы вся тепловая энергия распада урана выделилась бы одновременно, то температура Земли поднялась бы на несколько тысяч градусов и планета превратилась бы в жидкий кипящий пар.

Урановые руды можно разделить на две группы — первичные и вторичные. Первичные руды образовались в пограничных фазах твердевших магматических интрузий и обнаруживаются чаще всего в пегматитах. Вторичные руды — осадочные, или продукты окисления и выветривания первичных минералов. Первичные руды имеют черный цвет, а вторичные — ярко-желтый, зеленый и красный.

Размеры рудных тел по площади варьируют от нескольких метров до километров, а глубина залегания — до километра. Иногда они могут быть в виде жил, линз и т.д. В отдельных местах рудоносные полосы имеют огромные размеры. Например, в Южной Африке протяженность одной из рудоносных полос составляет 2- 105м при глубине 2,5* 103 м. Интересно, что в южно-африканских золотоносных песках уран встречается в виде свободных зерен уранита или органической смолы, содержащей уран, торий и другие элементы; уран в них составляет

2-109-3-109 кг.

Богатыми считаются месторождения, содержащие до 0,1 % урана к общей массе породы. Очень перспективны месторождения с содержанием 0,02—0,05 % урана, включающие минералы настуран и карнотит.

Сравнительно богатыми ураном считаются воды Мирового океана. В них находится около 4-1012 кг урана, т.е. 1 м3 морской воды содержит 34* 10—6 кг. Извлекать уран из воды легче, чем из руд. В некоторых странах уже осуществляется фильтрация морской воды через пористые перегородки, плотины из тонкого материала.

Плотины состоят из неорганических селективных ионо- обменников — оксида титана или циркония. Характерно, что уран почти полностью поглощается ионообменниками. Затем он легко смывается с фильтрующей перегородки, которая снова пригодна к использованию. Характерно, что гидроксид титана Ti(HO)4 — титаногель — может селективно увлекать более 90 % урана.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>