Атомные электростанции не производят энергию из воздуха, они также используют природные ресурсы – в первую очередь таким ресурсом является уран. Если сравнить два списка – десять стран, обладающих самыми большими запасами урана и – мы увидим, что списки отнюдь не совпадают.
Разведанные запасы урана в мире по странам (топ-16)
- Австралия – 1 706 тысяч тонн
- Казахстан – 679 тысяч тонн
- Россия – 505 тысяч тонн
- Канада – 493 тысячи тонн
- Нигер – 404 тысячи тонн
- Намибия – 382 тысяч тонн
- ЮАР – 338 тысяч тонн
- Бразилия – 276 тысяч тонн
- США – 207 тысяч тонн
- Китай – 199 тысяч тонн
- Монголия – 141 тысяча тонн
- Украина – 117 тысяч тонн
- Узбекистан – 91 тысяча тонн
- Ботсвана – 68 тысяч тонн
- Танзания – 58 тысяч тонн
- Иордания – 40 тысяч тонн
- Остальные страны – 191 тысяча тонн
Можно заметить, что четверть мировых запасов находится в Австралии, которая к атомной энергетике не имеет никакого отношения. Значительные ресурсы расположены в Казахстане, ЮАР, Намибии, Бразилии, Нигере – странах, в которых либо совсем нет атомных электростанций, либо имеющих всего несколько реакторов и зачастую в них ведут иностранный компании. Так уран в Нигере добывают французы для своих нужд.
В то же время такие страны как США, Китай, в особенности Индия, Франция, Япония, Южная Корея, Великобритания – испытывают острый дефицит в природном уране. В результате на текущий момент, развернута настоящая война среди этих стран за контроль над месторождениями урана, особенно жесткая борьба происходит в Африке, где ради этого начинаются гражданские войны, идет поддержка «нужных» сепаратистов, погибают тысячи людей.
Подобные «битвы» происходили и в близлежащем к России Казахстане, правда, вопрос решался в первую очередь с помощью взяток, подкупа, судебных войн за право владения источниками ресурса. Сейчас в Казахстане, как информирует справочник СНГ , действуют несколько урановых шахт, направленных на экспорт. Казахстан никак не построит.
Но завладеть шахтой с ураном полдела, уран для использования на АЭС нужно еще и обогатить и процесс этот весьма трудоемкий. Собственные мощности по обогащению урана имеют всего 15 стран мира. Среди них как крупные игроки – Россия, США, Япония, Франция, Германия, Великобритания, Китай и Индия. Так есть и более мелкие страны с точки зрения ядерной энергетики – Аргентина, Бразилия, Израиль, Иран, Бельгия, Северная Корея, Пакистан. Важным моментом является и то, что на 6 стран – Россию, США, Великобританию, Франция, Германию и Бельгию – приходится 97% мировых мощностей по обогащению урана. В результате крупные игроки, такие как Росатом и делят мир под себя, постоянно встречаясь на разных площадках – например на , или на украинских АЭС – и
ак мы помним, в древности весь мир представлялся людям стоящим на трёх громадных слонах, которые опирались своими ногами на панцирь ещё более массивной черепахи.
Интересно, что западный урановый мир — конечно же, за вычетом как всегда таинственных, непонятных и в чём-то чуждых для "коллективного Запада" стран навроде России, Китая или Казахстана, к которым я вернусь чуть позже, в следующем материале — выглядит в чём-то неуловимо похожим на наивные представления древних о земной тверди:
Канадские слоны, австралийская черепаха. Западный мир — плоский и он сверху.
Ознакомившись в предыдущем материале с наглядным опровержением страхов среднестатистического обывателя по поводу радиации — можно теперь уже несколько по-иному посмотреть на исторический процесс добычи урана в странах Запада, на его текущее состояние и на перспективы горнодобывающей урановой отрасли на ближайшее будущее.
Для анализа многих параметров добычи урана на Западе я сознательно беру работу Микаэля Диттмара "Конец дешёвого урана"
, поскольку именно её любит бездумно цитировать, например, гуру "новой ускорительной ядерной энергетики" господин Острецов.
Ну и вообще, в целом эта работа в последнее время служит достаточно хорошей дубинкой в руках у противников ядерной энергии.
Типа: "Куда вы нас тянете, в следующем году урана вообще уже не будет! Закрывайте реакторы нафиг!"
Именно так. Не будет. В 2013 году. Совсем. Урана. На Земле.
Разберёмся, медленно и в деталях. Со всем стадом и по всем коровам — в отдельности.
Начнём с урановых "аксакалов". С тех, кто начинал добычу урана первым и у кого природного урана уже осталось с мышкин хрен
с гулькин нос: с США и с Европы. Начнём с "плоского мира", который как бы на ладошке, на виду и весь сверху.
Именно эти два региона, как мы помним, потребляют наибольшее количество урана в своих реакторах. В Европе 14 стран из 27 членов Евросоюза имеют сейчас ядерные энергоблоки:
Оранжевым тут показаны страны, использующие энергоблоки "западного" типа — производства США (Вестингауз), Германии (Сименс), Франции (Арева), Великобритании (Magnox) или Канады (CANDU), красным цветом обозначены страны, использующие блоки советского производства — блоки "российского" типа.
Как видим, на политической карте Европы по-прежнему зримо присутствует Варшавский договор и "Блок НАТО", пусть и в столь специфической отрасли, как ядерная энергетика — оказывается, за прошедшие 20 лет с момента крушения СССР ничего в реакторном мире и не поменялось.
Особняком в картинке разделения Европы на Восток и Запад стоят Финляндия, которая, как умный телёнок, сосёт сразу "двух мамок" и Румыния и Словения, на территории которых ещё во времена Холодной войны попали реакторы западного типа.
Если кто-то упрекнёт меня в предвзятости и делении теперь свободного и сейчас демократического мира по некоему "условному признаку", то я лишь скажу, что до сих пор
, и через 20 лет после крушения СССР, поставка реакторного топлива производится практически 100% теми же поставщиками (или их прямыми наследниками), которые в своё время строили соответствующие реакторы.
Россия поставляет топливо на реакторы советских моделей, Запад — на западные реакторы.
Да, я знаю об опыте "Вестингауза" на Украине и в Чехии и я знаю о переговорах "Росатома" с Швецией и другими западными странами, но пока, по факту "Запад есть Запад, Восток есть Восток, и вместе им никогда не сойтись"
.
Зато считать удобно. "Каждый сам за всё в ответе".
Всего в Европе по состоянию на 2012 год имеется 111 реакторов западного типа и 20 реакторов советского типа . В расчёт брались только реакторы, работающие на общие сети, всякую исследовательскую мелочь для целей наших выкладок считать не имеет смысла.
При таком буйстве ядерной энергетики — а, в целом, она даёт Европе 29.5% от всего производства электроэнергии , и это является главным источником электроэнергии в Европе — запасов собственного урана в Европе уже практически нет. Ещё раз: атом — это главный источник электроэнергии в Евросоюзе, при том лишь 14 стран из 27 членов ЕС имеют реакторы. Главнее угля, главнее газа, главнее ГЭС, про ветряки и фотоэлементы даже говорить нечего, они, как говорится, "меньше пискеля на диаграмме". Во Франции — вообще 78% электроэнергии — это АЭС.
А урана нет. Первый из ядерных островов "плоского мира" Запада уже совершенно лишён собственных источников урана . Весь уран — завозной. Франция, по старой колониальной традиции, грабит завозит уран из Нигера и Габона, остальные стараются добывать уран где получится. В целом же Россия, Австралия, Канада и Нигер обеспечивают вчетвером более 70% поставок урана в Европу.
Вас беспокоит Гондурас
зависимость Европы от импортного газа? Перестаньте её чесать.
Европа уже тотально зависит от поставок урана, ведь её урановый поезд ушёл ещё в далёкие 1970-е годы, когда исчерпались собственные месторождения Германии, Чехии, Франции, Испании, Болгарии, Венгрии и Румынии.
Сейчас, по самым консервативным оценкам, Европе ежегодно надо около 21 000 тонн природного урана. Добывается же в Европе кругом-бегом от этого количества не более 3%, то есть жалкие 600 тонн .
Остаточные же резервы европейского урана составляют около 50 000 тонн . По всем странам. Например, вот у Франции есть 100 тонн урана — при годовой потребности страны в уране в размере около 9 220 тонн.
У Германии же вообще уже своего урана нет. А, даже с учётом остановки энергоблоков, его надо Германии где-то 1 800 тонн в год. Пичалька. И толковых колоний, как у Франции, у Германии тоже нет. Намибию ведь ещё после Первой мировой у немцев отобрали. А был бы у Германии короткоствол
рудник Россинг — и всё могло бы сложиться совершенно иначе .
Но есть теперь кому в мире уран покупать и кроме Германии. А Германии предложено заняться ветром и солнцем. И глубже дышать.
Посмотрим на другой остров "плоского западного мира". На Японию.
И вновь похожая ситуация. Ядерный остров есть, а ядерного топлива нет. Собственные запасы Японии тоже описываются печальной цифрой в 6 600 тонн. А потребность страны за год — около 7 500 тонн урана.
Ну как потребность... , в общем, такая потребность. Нет уже потребности, вышла вся.
Не получилось у японцев добывать уран в Казахстане, а про Канаду и Австралию я Вам ниже расскажу. Ну а про Францию, которая была поставщиком урана в Японию, я думаю, вы уже и сами выше прочитали. Нет во Франции урана, самим бы хватило колонии подраздеть.
Третий остров "плоского мира". США.
Самый интересный игрок.
207 000 тонн урана пока вроде как в американских запасниках, то бишь в недрах. Но — целых 104 коммерческих реактора в строю. Почти столько же, сколько на "острове Европа". Соответственно, и потребление урана на уровне в 20 000 тонн
природного урана в год. В итоге приходится скупать уран отовсюду, откуда только можно.
Собственного урана в США, по факту, добывается даже ещё меньше, чем показано на диаграмме — не более 5% от потребляемого или около 1 000 тонн в год.
Цифра же в 14,2% получена с учётом разбавления собственного оружейного урана из запасников США.
Доля России в урановом балансе США на верхней диаграмме тоже лукавая , поскольку, по факту российский ВОУ, разбавленный НОУ различного происхождения даёт около 38% потребности в реакторном уране в самих США. Потому что, как мы помним, в реакторах горит только обогащённый уран, а природный уран горел на Земле последний раз где-то 2 миллиарда лет тому назад.
Да, по факту США имеют в атомной генерации совокупно меньше, чем имеет Европа — всего около 20,3%. Но отказаться от генерации электроэнергии на АЭС они тоже не могут, потому что, по факту, это самая дешёвая генерация. Не я сказал, про это EIA написало .
Вот график, где все ходы записаны:
Как-то там жёстко всё с пикселями у сиреневеньких точек...
В общем, своего урана у США лет на 10 работы реакторов, а покупать его, как и Европе с Японией, приходится уже по всему миру. Правда, Япония и Германия уже покупают урана поменьше, так что, как говорил некий товарищ "процесс пошёл, надо его только расширить и углУбить".
Ну а теперь — о главном.
О том, на чём весь этот плоский западный ядерный мир держится. О канадских слонах и об австралийской черепахе.
Начнём с черепахи. Она большая, красивая и неповоротливая
Зовётся она Olympic Dam
— Олимпийская Плотина:
Знакомьтесь, крупнейшее месторождение урана в мире.
У каждого минерала есть такой уникальный объект. Для нефти это Гавар, для газа — Уренгой и Северный, для золота — Грасберг.
Для урана это — Олимпийская Плотина .
Месторождение уникальное. Уран там, вообще-то, добывают, как побочный продукт . А в основном Плотина трудится на добыче серебра, золота и меди. Есть спрос на золото, медь и серебро — получается добыть ещё и чуток урана. Ну как чуток — около 55% от совокупной добычи урана всей Австралией, или около 3 300 тонн урана в год . Нет спроса на "рыжьё" — нет урана. Деньги нести бесполезно, ни утром, ни вечером — стулья (уран) выдаются строго в темпе добычи драгоценных металлов и меди.
3 800 тонн в год? Что за хрень, спросит внимательный читатель? Так этого же и Японии бы не хватило, не говоря уже о Европе или США! Почему же черепаха?
А потому, что в "черепахе" находится около 996 000 тонн урана . Посчитали месторождение до глубины около 1 000 метров, а потом, как и в случае с углём, решили, что глубже считать будет совсем уж неприлично. Но рудное тело идёт и на более глубокие отметки, просто вряд ли туда шахтёры доберутся когда-либо в ближайшем обозримом будущем.
Нетрудно посчитать, что в плотине лежит около 60% разведанного австралийского урана и около 18,5% всех мировых запасов урана.
Но добыть этот уран сколь-либо быстрее, нежели в темпе 3 300 тонн в год, практически нереально.
Проблема в том, что в Австралии завёлся "Гринпис" и "Беллона" в одном лице. Точнее, в одной морде.
Если бы коренные австралийцы хотели как-нибудь по-злому отомстить белым людям — они вряд ли смогли бы придумать что-то поразрушительней, нежели вот этот бомжеватого вида дедуган:
Кевин Буззакотт, старейшина и активист.
Да, австралийцы слушают вот этого дедушку. А дедушка вещает им про "безъядерное будущее", экологию и "традиции австралийских предков". Наверное это те традиции, в которых его предки в Австралии ничего крупнее кенгуру и не оставили и построили замечательную цивилизацию бумеранга, палки-копалки и выжженой саванны.
А так, в общем, факт остаётся фактом — дедушка организовал активное сопротивление проекту расширения Олимпийской Плотины и добился его отсрочки, полностью прикрыл проект рудника Джабилука в Северной Австралии, был замечен ещё на десятке объектов урановой промышленности в Австралии. Бомжик старается и пыхтит вовсю, за что и был награждён орденом Ленина прогрессивной общественностью различными международными наградами.
Кому и зачем нужна его деятельность — для меня вопрос открытый. Наверное, уран потребуется следующим поколениям аборигенов Австралии, которые вполне смогут снова насладится радостями бумеранга, пещер и 90% детской смертности. "Дядя Кев" покажет путь к светлому прошлому в рамках "отдельно взятой пещеры".
Пока же Австралия добывает около 6 000 тонн урана в год и вряд ли сможет добывать больше. Ну а станет "Дядя Кев" премьер-министром — так вообще, наверное, добычу минералов из недр свернёт. Короче, есть идея, кого двигать вперёд в Австралии. Хотя эти товарищи и сами неплохо наверх выплывают.
Теперь — о канадских слонах.
Первый канадский слон зовётся Река Маккартур (McArthur River). С этой единственной шахты сейчас добывают около 14,5% мировой добычи урана — или 7 686 тонн урана в 2011 году. Хватило бы на Японию. Теперь хватит на США.
Остаточные запасы шахты составляют около 140 000 тонн урана
, но основным козырем McArthur River является содержание урана в породе, составляющее 15-16%.
Для сравнения, в Плотине порода содержит всего 0,05% урана. То есть канадский слон может добывать уран при любых раскладах, а австралийская черепаха — только на высоких ценах и то лишь вместе с медью, золотом и серебром.
Второй канадский слон поменьше, но тоже даёт в мировую добычу весомые 2,7%. Зовётся он Кроличье Озеро (Rabbit Lake). Раньше он был похож на первого канадского слона — и размерами, и содержанием урана в породе, но за 35 лет эксплуатации (1975-2011) содержание урана в породе опустилось с 5% до 0,73%, а остаточные запасы составляют лишь около 11 000 тонн урана. В общем, слоник славно потрудился, пора уже и на покой. Учитывая, что второй слон добывает около 1 460 тонн урана, запасов там хватит где-то на 8-9 лет.
Все ждали и всё ещё ждут третьего слона, который зовётся Сигарное Озеро (Cigar Lake). В этом слоне лежит ещё около 90 000 тонн
канадского урана и эта руда даже богаче, чем на McArthur River, процент урана в породе составляет 17,4%. Проблема в том, что третий канадский слоник живёт глубоко под озером и из-за этого уже два раза тонул (шахту постоянно затапливает и сроки пуска переносят) — один раз в октябре 2006 году, а второй раз — в июне 2008.
Ждали слоника так напряжённо и истово, что уже все жданики поели, а уран ждал-ждал, да и напух в аккурат к 2007 году:
В общем, не только нефтью единой был создан кризис животворящий сентября 2008 года. С ураном тоже нескладуха вышла.
Хорошо, скажет внимательный читатель. Но, если и в самом деле с быстрой добычей дешёвого природного урана всё в мире обстоит столь печально и запущенно, то за что же ратует нас автор? За продолжение суверенного банкета на 1/6 обитаемой суши ещё где-то на лет 20-25?
Нет.
Пришло, товарищи, и наше время. Первомай уже на нашей улице, а праздник общего труда — в самом разгаре.
И России есть что сказать по этому поводу миру. Россия по миру не бегает, у России свой уран есть. Есть российский, есть казахский, есть украинский уран. Есть около 500 000 тонн урана в хвостах обогащения. Есть оружейный уран и есть оружейный плутоний. В общем, много чего есть.
Но основной ответ — не в природном уране. Просто наконец-то пришло время замкнутого ядерного топливного цикла . Хватит бояться, господа. Пора лезть в кузов. Ведь груздями все записались ещё в 1970-е.
Мир уже давно не стоит на австралийской черепахе и на канадских слонах.
И мир — это не плоская тарелка с "ядерными островами" США, Европы и Японии. Мир — это шар, где нет центра и все так или иначе завязаны друг на друга. Нити приходят в движение.
Уран - наиболее энергонасыщенное топливо, какое возможно использовать при современных технических возможностях. Несколько килограммов урана способны выработать столько же электрической и тепловой энергии, сколько тонны угля и нефти или тысячи кубометров газа.
Уран - очень тяжелый серебристо-белый глянцеватый металл. В чистом виде он немного мягче стали, ковкий, гибкий. Химически уран очень активен: он быстро окисляется на воздухе, покрываясь при этом радужной пленкой оксида. Вода способна разъедать металл: медленно при низкой температуре и быстро при высокой. При сильном встряхивании металлические частицы урана начинают светиться. Урана в земной коре приблизительно в 1000 раз больше, чем золота, в 30 раз больше, чем серебра, и почти столько же, сколько свинца и цинка. Для урана характерна значительная рассеянность в горных породах, почвах, воде морей и океанов. Лишь относительно небольшая часть сконцентрирована в месторождениях, где содержание урана в сотни раз превышает его среднее содержание в земной коре.
При добыче руд с содержанием урана 0,1% для получения 1 т оксида урана U 3 O 8 необходимо извлечь из недр примерно 1000 т руды, не считая колоссального количества пустой породы от вскрытых и проходческих выемок. Такую огромную массу руды лучше всего перерабатывать и обогащать в непосредственной близости от рудника. В настоящее время считают экономически целесообразным перерабатывать руды с содержанием оксида урана 0,05–0,07%. Все шире в практику внедряется комплексная переработка урановых руд с попутным извлечением других ценных компонентов (фосфор, ванадий, сера, молибден, железо, медь, золото, редкоземельные элементы).
Добыча урановой руды осуществляется в основном либо шахтным, либо карьерным способом - в зависимости от глубины залегания рудных пластов. В 2005 г. на подземные рудники приходилось 38% массы добытого в мире урана, на открытые месторождения (карьеры) - 30%, способом подземного выщелачивания добывалось 21% урана, еще 11% получались как побочный продукт при разработке других видов полезных ископаемых.
При технологии подземного выщелачивания урановых руд, считающейся передовой, природные соединения урана избирательно растворяются прямо в руде закачиваемым в пласт специальным химическим реагентом. Затем этот раствор выводят на поверхность и дальше пускают в обработку.
При подземном выщелачивании месторождение
руды вскрывается системой скважин,
располагаемых в плане рядами, многоугольниками,
кольцами. В скважины подают растворитель,
который, фильтруясь по пласту, выщелачивает
полезные компоненты. Раствор, насыщенный
соединениями урана, откачивается на поверхность
через другие скважины. В случае монолитных
непроницаемых рудных тел залежь вскрывают
подземными горными выработками, отдельные
рудные блоки дробят с помощью буровзрывных
работ.
Затем на верхнем горизонте массив орошают
растворителем, который, стекая вниз, растворяет
полезное ископаемое. На нижнем горизонте
растворы собирают и перекачивают на поверхность
для переработки.
Урановые руды разрабатываются методом подземного выщелачивания с 1957 г. Особенно распространена эта технология в США, Казахстане 1 и Узбекистане, где таким способом добывается вся руда.
1 В последние годы в Казахстане пытаются реанимировать и подземную добычу, восстановив шахты советских времен в районе Степногорска в Акмолинской обл.
Добыча урановых руд по странам мира,
по содержанию урана, тонн
| 11 604 | 10 457 | 11 597 | 11 628 | ||
Австралия |
6 854 | 7 572 | 8 982 | 9 519 | |
Казахстан |
2 050 | 2 800 | 3 300 | 3 719 | 4 357 |
| 2 900 | 3 150 | 3 200 | 3 431 | ||
| 2 333 | 2 036 | 3 038 | 3 147 | ||
| 3 075 | 3 143 | 3 282 | 3 093 | ||
Узбекистан |
1 860 | 1 598 | 2 016 | 2 300 | |
| 919 | 779 | 846 | 1 039 | ||
| 800 | 800 | 800 | 800 | ||
| 655 | 730 | 750 | 750 | 750 | |
| 824 | 758 | 755 | 674 | ||
| 456 | 465 | 452 | 412 | 408 | |
| 230 | 230 | 230 | 230 | 230 | |
| 85 | 90 | 90 | 90 | 90 | |
Германия |
27 | 212 | 150 | 150 | 77 |
Пакистан |
46 | 38 | 45 | 45 | 45 |
| 195 | 20 | 0 | 7 | 7 | |
Бразилия |
58 | 270 | 310 | 300 | ... |
Всего в мире |
36 366 | 36 063 | 35 613 | 40 219 | 41 595 |
Пять крупнейших уранодобывающих центров мира, 2005
Способ |
Добыча, |
% от мировой добычи |
||
Макартур-Ривер |
Подземный |
7 200 | 17,3 | |
Рейнджер |
Австралия |
Открытый |
5 006 | 12,0 |
Олимпик-Дам |
Австралия | Подземный |
3 688 | 8,9 |
Открытый |
3 147 | 7,6 | ||
Группа рудников Приаргунского производственного горно-химического объединения* |
Подземный |
3 000 | 7,5 |
* ППГХО разрабатывает Стрельцовское месторождение несколькими шахтами.
Центры добычи урановых руд
Рудник (разрабатываемое месторождение) |
Расположение |
Способ добычи |
Примечание |
Макартур-Ривер |
Север провинции Саскачеван |
Подземный |
Крупнейший урановый рудник мира |
Рэббит-Лейк |
Север провинции Саскачеван |
Подземный |
|
Маклин-Лейк |
Север провинции Саскачеван |
Открытый |
Входит в число 10 крупнейших урановых рудников мира |
Смит-Рэнч |
Штат Вайоминг |
c | |
Штат Вайоминг |
c | ||
Кроу-Баттл |
Штат Небраска |
В 2006 г. находился под угрозой лесных пожаров |
|
Добыча началась в октябре 2006 г. |
|||
Штат Колорадо |
Добыча
приостановлена в |
||
Штат Техас |
Начало эксплуатации - октябрь 2004 г. |
||
Альта-Меса |
Штат Техас |
Начало эксплуатации - август 2004 г. |
|
Бразилия |
|||
Лагоа-Реал |
Штат Баия |
Открытый |
Единственный действующий рудник в Латинской Америке*** |
Южно-Моравская обл. |
Подземный |
Рядом - обогатительное производство в Дольни-Рожинка |
|
Аврам Янку |
Жудец (уезд) Бихор |
Подземный |
Переработка добытой руды происходит в Фелдиоаре близ Брашова |
Добрей Южный |
Горы Баната |
Подземный |
|
Восточные Карпаты |
Подземный |
||
Ингульский |
Кировоградская обл. |
Подземный |
Переработка
руды осуществляется на Восточном ГОКе |
Ватутинский |
Кировоградская обл. |
Подземный |
|
Стрельцовское |
Читинская обл., |
Подземный |
Переработку руды
осуществляет ОАО «Приаргунское
производственное горно-химическое объединение»
в |
Казахстан |
|||
Карамурун |
Кызылординская обл. |
Разрабатывается Рудоуправлением № 6 на территории Шиелийского р-на Кызылординской обл. С 2007 г. здесь начнется работа еще и рудника Ирколь |
|
Мойынкум |
Южно-Казахстанская обл. |
Входят в
состав Таукентского горно-химического
предприятия (ТГХП), Сузакский р-н
Южно-Казахстанской обл. пос. Таукент, 230 км к С
от г. Шымкент. В состав ТГХП входит также
аффинажный завод для выпуска закиси-окиси урана
(введен в строй в |
|
Канжуган |
Южно-Казахстанская обл. |
||
Южно-Казахстанская обл. |
Входят в
состав рудоуправления «Степное» вСузакском
р-не, 420 км к С от |
||
Мынкудук |
Южно-Казахстанская обл. |
||
Южно-Казахстанская обл. |
Введены в эксплуатацию в 2006 г. |
||
Заречное |
Южно-Казахстанская обл. |
||
Южно-Казахстанская обл. |
Начнет работу в 2007 г. |
||
Узбекистан |
|||
Навоийская обл. |
Переработка рудного концентрата ведется Навоийским горно-металлургическим комбинатом |
||
Кендыкюбе |
Навоийская обл. |
||
Мейлисай |
Навоийская обл. |
||
Навоийская обл. |
|||
Навоийская обл. |
|||
Сабурсай |
Бухарская обл. |
||
Кетменчи |
Бухарская обл. |
||
Северный Букинай |
Самаркандская обл. |
||
Южный Букинай |
Самаркандская обл. |
||
Самаркандская обл. |
|||
Пакистан |
|||
Тумман-Легари |
Провинция Пенджаб |
Подземный |
c |
Дера-Гази-Хан |
Провинция Пенджаб |
Подземный |
c |
Исса-Келт |
Провинция Пенджаб |
Подземный |
c |
Джадугуда |
Штат Джаркханд |
Подземный |
Переработка рудного концентрата ведется в Джадугуде на северо-востоке Индии близ Калькутты |
Турамдих |
Штат Джаркханд |
Подземный |
|
Штат Джаркханд |
Подземный |
||
Нарвапахар |
Штат Джаркханд |
Подземный |
|
Синьцзян-Уйгурский
|
Переработка рудного концентрата ведется в Фучжоу-Хангзян в провинции Фуцзянь |
||
Провинция Шаньси |
Открытый |
||
Провинция Шаньси |
Открытый |
||
Провинция Ляонин |
Подземный |
||
Чжэньцзян |
Провинция Хунань |
Подземный |
|
Провинция Хунань |
Подземный |
||
Фучжоу-Хангзян |
Провинция Фуцзянь |
Открытый |
|
Тенгчонг |
Провинция Юньнань |
||
Север страны, пустыня Сахара |
Подземный |
Поставщики ядерной программы Франции |
|
Север страны, пустыня Сахара |
Открытый |
||
Пустыня Намиб, близ порта Свакопмунд |
Открытый |
Крупнейший рудник Африки |
|
Ваал-Ривер |
Берега реки Вааль |
Подземный |
Урановая руда добывается как побочный продукт при разработке месторождения золота |
Австралия |
|||
Рейнджер |
Северная территория |
Открытый |
Крупнейший в мире открытый рудник |
Олимпик-Дам |
Штат Южная Австралия |
Подземный |
Второй по размерам в мире подземный рудник |
Штат Южная Австралия |
Крупнейшее в мире месторождение, разрабатывающееся методом подземного выщелачивания |
||
В Канаде на севере Саскачевана сооружен (и планировался к вводу в эксплуатацию еще в 2005 г.) еще один крупный рудник Сигар-Лейк. Его мощность составит 7000 т урана в год. Однако из-за сложных геологических условий его ввод в строй перенесен на 2007 г.
ПВ - подземное выщелачивание.
*** На 2005 г. международная статистика данных о добыче урана в Бразилии не приводит. Не исключена временная приостановка добычи из-за отсутствия надлежащей лицензии.
**** В ближайшие годы на Украине в Кировоградской обл. планируется ввести в эксплуатацию Новоконстантиновский рудник - крупнейший урановый рудник Европы, способный производить 3,5 тыс. т урана в год.
***** В Казахстане пытаются также восстановить работу Степногорского гидрометаллургического завода (Целинный горно-химический комбинат) в Акмолинской обл., осуществлявшего переработку урановых концентратов до оксидов урана. Завод - мощное предприятие советского времени - был остановлен в 90-е годы.
Я писал, на сколько в мире хватит газа, угля, нефти. Выглядит картина достаточно оптимистично: не то чтобы мы были обеспечены ресурсами навечно, но время у человечества есть. Как оно его использует - это другое дело. Однако если потребление будет расти, и через 20, 40, 100 лет не произойдет качественного прорыва в энергетическом развитии, то однозначно придет тот момент, когда человечество упрется в пустые карьеры и свистящий в скважинах ветер, и вслед за этим наступит коллапс. Откат к темным векам, к технологиям 19 столетия без шанса на возрождение.
Мы этого не узнаем - лишь на седую старость наших еще не рожденных правнуков может выпасть участь видеть эпоху заката человечества.
Но время еще есть, впереди десятилетия нарастающей добычи ресурсов и развития технологий. У грядущих поколений есть шанс выстроить благополучное будущее.
Я не тешу себя иллюзиями увидеть, как автобаны заполнят уютные электромобили, как по выделенным полосам городских артерий будут спешить на работу тысячи велосипедистов, сбивая капли чистейшей росы с листьев городских деревьев. Но кое-что уже можно изменить в ближайшие десятилетия.
Вот так выглядит динамика мирового производства электроэнергии (Год - млрд кВт/час):
- 1890 - 9
- 1900 - 15
- 1914 - 37,5
- 1950 - 950
- 1960 - 2300
- 1970 - 5000
- 1980 - 8250
- 1990 - 11800
- 2000 - 14500
- 2005 - 18138,3
- 2007 - 19894,9
Миру нужно больше электроэнергии, чтобы прятаться от темноты в ярко освещенных городах, привлекать стайки покупателей к витринам, а также растить, строить и добывать.
37% от всей произведённой энергии расходует промышленность: станки должны работать 24 часа в сутки, им нужно много электричества. Транспорт забирает себе еще 20%. В личных целях люди всей планеты используют еще 11% - и 5 % остается на коммерческое потребление (освещение, отопление и охлаждение коммерческих зданий, водоснабжение и канализация). Куда делись еще 27%? Потерялись при производстве и передаче электроэнергии.
Такие дела, а что поделать.
Вот такие виды топлива использовались при генерации электроэнергии в далеком 1973 году:
А вот как ситуация выглядела в 2011 году:
Фото: Интернет
Нефть подорожала, ее место заменил газ. У кого не хватило денег на то и другое, жжет уголек. ГРЭС в мире не то чтобы стало меньше, просто они не поспели за увеличивавшимися в 4 раза объемами генерации электричества. Атомные электростанции упорно отвоевывают свое место под солнцем, но недостаточно быстро. О них и поговорим.
Очевидно, что производить электроэнергию, сжигая мазут, газ или уголь - дело глупое. Гораздо более разумно изготавливать из них полимеры, пластмассы и извлекать редкоземельные металлы. А уран ресурс такой - только на электричество и войну годен.
Генерация электроэнергии с помощью ядерных технологий - процесс чрезвычайно сложный. Чего стоит только добыча урана.
Вообще, если речь идет об уране, нужно сразу понять: это сложно. Сложно его добывать, сложно его перерабатывать, сложно запускать на нем реакторы, сложно читать об этом, сложно понять и сложно рассказывать.
Но я попробую.
Добывают уран из урановых руд. Это могут быть самые разные минеральные образования, главное, чтобы в них содержался уран. При этом, если урана более 0,3%, то это уже супербогатые залежи, и если их более 59 тыс. тонн - то это очень крупное месторождение. Вот такие дела.
Если у вас имеется такое месторождение, то вы добываете оттуда руду шахтным способом. Но богатых руд в мире остается все меньше, а это значит, что сложности начинаются уже с этого этапа.
Чтобы добыть уран из бедных руд, вам нужно закачать под землю, внимание, серную кислоту и затем откачать ее обратно, уже с ураном. Серную кислоту, Карл! Кем нужно быть, чтобы работать на добыче урана? Серная кислота иногда, бывает, не подходит, поэтому применяется другая магия, на которой мы не будем останавливаться.
Из раствора, который мы получили, нужно выделить уран, при том, что его содержание может быть десятые доли на литр. Для этого процесса требуются множественные окислительно-восстановительные реакции, чтобы избавиться от каждого нежелательного попутчика.
Затем требуется получить уран в твердом состоянии, но перед этим очистить его от примесей. На этом этапе применяется уже азотная кислота.
И теперь можно загружать в реактор? - Не-а, теперь начинаем собственно обогащение урана посредством разделения изотопов. На выходе получаем обогащенную смесь и обедненную. Методов добиться этого добрый десяток. Кто-нибудь еще считает, что этим занимаются действительно химики, а не маги высшей категории?
И лишь после всех этапов на выходе получаем ТВЭЛы - тепловыделяющие элементы, наполненные таблетками ядерного топлива.
Сложно? По-моему очень. И, что показательно, по добыче урана Россия находится на 6 месте в мире, однако по обогащению -на первом.
Это вам не седаны собирать.
Для того, чтобы получить 20 тонн уранового топлива, требуется обогатить 153 тонны природного урана. Однако одна тонна обогащенного урана выделяет столько же тепла, сколько 1 миллион 350 тысяч тонн нефти или природного газа.
Теперь понятно, почему жечь
газ ради электричества глупо?
Только вот после того, как мы
добудем, обогатим уран, построим архисложную АЭС, запустим ее, нам нужно что-то
сделать с отработанным ядерным топливом.
Отслужившие свой срок ТВЭЛы очень радиоактивны и очень горячи. После извлечения из активной зоны реактора их нужно выдержать лет 5 в бассейне выдержки, а затем отправить в хранилище, где он будет «выдыхаться», остывая от радиоактивного излучения. После этого с ним станет проще работать и можно будет захоронить навечно, а лучше переработать, в процессе чего можно извлечь полезные элементы, а отходы все же отправить на хранение куда-нибудь подальше.
Очевидно, что такие производственные процессы явно не только не по карману многим странам, но и просто сложны в эксплуатации. Рабочая культура на таком производстве - это не упражнение в духе модных корпораций. Наплевательское отношение здесь - бух! - и чернобыльская зона отчуждения готова.
Отсюда и медленные темпы постройки АЭС по всему миру. Присосаться к газовой трубе все же гораздо проще. Так может, атомная энергетика невыгодна?
Я нашел одну любопытную табличку. Правда, на иностранном языке. В таблице приведены данные по количеству полученных единиц энергии на каждую затраченную. Чем выше значение - тем перспективнее направление.
Фото: IAEA, TecDoc
Что мы видим: гидроэлектростанции - это круто, особенно большие. Они на первом месте. Но большие и удобные реки есть не везде.
Ветрогенераторы (в конце таблички) - тоже неплохо, но не везде дуют сильные и постоянные ветра. Тем более, что тут встает вопрос аккумулирования энергии про запас, ветер может и стихнуть. Газ, уголь, а уже тем более солнце - все недостаточно эффективно, в отличие от ядерной энергетики.
Nuclear diffusion enrichment - метод обогащения урана посредством газовой диффузии, сложный и энергозатратный. Но даже он наносит серьезный удар по газу, не говоря уж об угле.
Nuclear centrifuge enrichment - метод обогащения, называемый газовым центрифугированием. Современный метод с уменьшенным энергопотреблением, к слову, основной промышленный метод разделения изотопов в России. Нокаутирующий удар по любым другим способам получения электроэнергии, если у вас только под рукой нет хорошей речки в ущелье, которую вы можете перегородить.
Поэтому АЭС хотят многие,
но далеко не всем по силам ее построить и эксплуатировать.
Однако, если вы все же решите приобрести для вашей страны пару ядерных реакторов, вы знаете куда обратиться: РосАтом предложит вам линейку безопасных ядерных электростанций по доступной цене с сервисным обслуживанием.
У русских есть хобби: собирать свои автомобили и ругать их. Но у них есть и работа: строить чудовищно сложные проекты и гордиться ими.
Только тут такое дело. Урана в мире достаточно много, он есть везде: в земле, воздухе, в воде. Только извлечь его - задачка та еще. Те же запасы, которые можно извлечь, достаточно ограниченны.
В мире всего 5 327 200 тонн этого добра, добывают же по 59 637 тонн ежегодно, и объемы добычи продолжают увеличиваться. Запасов хватит на 89 лет максимум.
Не очень оптимистично?
А что поделать. Но есть способы и оттянуть приближения дна:
- Во-первых, уран добывают из старых ядерных бомб. Хранить их вечно все равно нельзя.
- Во-вторых, уран по новой добывают из старых месторождений. Технологии-то не стоят на месте.
Однако уже сейчас 21% урана, потребляемого энергетикой, поступает из вторичных источников. Так что удастся ли продлить атомный век, перерабатывая старые атомные бомбы, неизвестно.
Россия занимает 3 место по залежам урана - 487 200 тонн 9,15% от мировых (на первом - Австралия, на втором - Казахстан). По добыче, как я говорил, мы на 6 месте (3 135 тонн в год) - не торопимся никуда. А вот по обогащению - на первом, оставив далеко позади конкурентов. Наших запасов при нынешних объемах добычи хватит на 155 лет. Да и запас стареющих атомных бомб у нас более чем внушителен.
Можно расслабиться?
Не стоит. Уран - это не панацея. Это очень эффективный ресурс, но грязный в производстве и опасный в обращении. Развивать атомную энергетику необходимо, однако нужно двигаться дальше.
Либералы спрашивают, что будет с Россией, когда кончится нефть (газ, уран, если хотите)?
К тому времени, когда они
кончатся, наши дома будут снабжать электричеством термоядерные электростанции,
и на ядерных двигателях мы будем летать к соседним планетам за ресурсами.
И нет, я не скажу за все человечество, но мы - русские - будем заниматься именно этим.
Однако об этом в следующей статье.
В индийском штате Андхра-Прадеш на юго-востоке страны, возможно, обнаружено одно из крупнейших месторождений урана на планете.
Согласно результатам исследования, проведенного индийским Национальным комитетом по изучению атомной энергии, запасы на руднике Тумалапале в районе Кадапа могут достигать 150 тысяч тонн. Общий объем урановых резервов Индии равен примерно 175 тыс. тоннам.
По словам главы комитета Шрикумара Банерджи, предварительное исследование подтвердило наличие минимум 49 тыс. тонн минерала в Тумалапале.
Однако, по предварительным оценкам, это всего лишь треть запасов данного месторождения, что теоретически делает его одним из крупнейших урановых рудников в мире.
Кроме того, Банерджи сообщил, что месторождение находится на площади, превышающей 35 квадратных километров, и исследовательские работы продолжаются.
Тем не менее, по мнению многих аналитиков, даже если озвученные данные подтвердятся, этих запасов недостаточно для того, чтобы удовлетворять энергетические потребности Индии. Это подтверждают и индийские власти.
"Находка только частично восполнит потребность в природном уране, – цитирует Банерджи одна из местных газет. – Импортный уран нам по-прежнему необходим".
В течение следующих 30 лет власти Индии планируют построить порядка 30 ядерных реакторов и к 2050 году рассчитывают с их помощью генерировать четвертую часть электроэнергии, необходимой государству.
Добыча урана в мире
Уран - наиболее энергонасыщенное топливо, какое возможно использовать при современных технических возможностях. Несколько килограммов урана способны выработать столько же электрической и тепловой энергии, сколько тонны угля и нефти или тысячи кубометров газа.
Уран - очень тяжелый серебристо-белый глянцеватый металл. В чистом виде он немного мягче стали, ковкий, гибкий. Химически уран очень активен: он быстро окисляется на воздухе, покрываясь при этом радужной пленкой оксида. Вода способна разъедать металл: медленно при низкой температуре и быстро при высокой. При сильном встряхивании металлические частицы урана начинают светиться. Урана в земной коре приблизительно в 1000 раз больше, чем золота, в 30 раз больше, чем серебра, и почти столько же, сколько свинца и цинка. Для урана характерна значительная рассеянность в горных породах, почвах, воде морей и океанов. Лишь относительно небольшая часть сконцентрирована в месторождениях, где содержание урана в сотни раз превышает его среднее содержание в земной коре.
При добыче руд с содержанием урана 0,1% для получения 1 т оксида урана U3O8 необходимо извлечь из недр примерно 1000 т руды, не считая колоссального количества пустой породы от вскрытых и проходческих выемок. Такую огромную массу руды лучше всего перерабатывать и обогащать в непосредственной близости от рудника. В настоящее время считают экономически целесообразным перерабатывать руды с содержанием оксида урана 0,05–0,07%. Все шире в практику внедряется комплексная переработка урановых руд с попутным извлечением других ценных компонентов (фосфор, ванадий, сера, молибден, железо, медь, золото, редкоземельные элементы).
Добыча урановой руды осуществляется в основном либо шахтным, либо карьерным способом - в зависимости от глубины залегания рудных пластов. В 2005 г. на подземные рудники приходилось 38% массы добытого в мире урана, на открытые месторождения (карьеры) - 30%, способом подземного выщелачивания добывалось 21% урана, еще 11% получались как побочный продукт при разработке других видов полезных ископаемых.
При технологии подземного выщелачивания урановых руд, считающейся передовой, природные соединения урана избирательно растворяются прямо в руде закачиваемым в пласт специальным химическим реагентом. Затем этот раствор выводят на поверхность и дальше пускают в обработку.
При подземном выщелачивании месторождение руды вскрывается системой скважин, располагаемых в плане рядами, многоугольниками, кольцами. В скважины подают растворитель, который, фильтруясь по пласту, выщелачивает полезные компоненты. Раствор, насыщенный соединениями урана, откачивается на поверхность через другие скважины. В случае монолитных непроницаемых рудных тел залежь вскрывают подземными горными выработками, отдельные рудные блоки дробят с помощью буровзрывных работ.
Затем на верхнем горизонте массив орошают растворителем, который, стекая вниз, растворяет полезное ископаемое. На нижнем горизонте растворы собирают и перекачивают на поверхность для переработки.
Урановые руды разрабатываются методом подземного выщелачивания с 1957 г. Особенно распространена эта технология в США, Казахстане1 и Узбекистане, где таким способом добывается вся руда.
Запасы урана в 2007
(тонн)
|
Ранг |
Страна |
||
|
Австралия |
|||
|
Казахстан |
|||
|
Бразилия |
|||
|
Иордания |
|||
|
Узбекистан |
|||
|
Монголия |
|||
|
Другие |
|||
|
Всего |
5 469 000 |
3 300 000 |
Производство урана в 2009 (tU) по данным
World Nuclear Association
|
Ранг |
Страна |
Производство (tU) |
Урановые ресурсы |
|
Казахстан |
|||
|
Австралия |
|||
|
Узбекистан |
|||
|
Бразилия |
|||
|
Пакистан |
|||
|
Всего |
2 438 100 |
