По материалам инженера Эвелины Цегельник, г. Глазов, из журнала «Атомная стратегия».
Несколько слов о происхождении
28-го сентября 2005-го года работники атомной промышленности впервые отмечали свой профессиональный праздник. В 1942-м году в этот день Госкомитет обороны СССР одобрил создание спецлаборатории атомного ядра при Академии наук, а также издал распоряжение «Про организацию работ по урану».
Свое название основной металл ядерной энергетики получил от планеты Уран, открытой В. Гершелем в 1781-м году и нареченной им в честь владыки Неба — верховного божества античной мифологии, могущественного бога Урана, который был прародителем всех божеств греко-римского пантеона. Возможно, бог Уран, как отец сорока пяти детей, выступал в видении ученого своеобразной «фабрикой» по производству потомства. Роль такой фабрики в атомной технике отведена атомному реактору, ставшему реальной фабрикой для изотопов периодической системы (результатом деления атомов урана является получение практически всех элементов с массой в диапазоне от 70 до 160) и новых элементов. История этого элемента, технологии его извлечения и производства тесно переплетается с именами многих известных физиков и химиков планеты. М.Г. Клапрот, Мария и Жолио Кюри, Н.Н. Семенов, Э. Пелиго, Ю.Б. Харитон, И.В. Курчатов, Л.С. Коловрат-Червинский, Б.П. Константинов, П.Л. Капица, Л.А. Арцимович, А.П. Александров, И.Е. Тамм, Я.Б. Зельдович, А.И. Алиханов, Я.И. Френкель, В.И. Вернадский — все они внесли свой вклад в развитие атомной промышленности. Имя химика из Германии М.Г. Клапрота стоит в этом списке первым не случайно. Ведь именно он является первооткрывателем урана, когда в 1789-м году у него получилось выделить окисел урана из так называемой «смоляной болванки». Получить уран в металлическом состоянии удалось только в 1841-м году французу Э.Пелиго во время восстановления металлическим калием тетрахлорида урана (UCl4).
Как сложилась судьба «одаренного ребенка»
Уран долгое время представлял для химиков интерес только в качестве ингредиента при производстве стекла и красок. Немного позже — в 1896-м году — Анри Беккерель открыл явление радиоактивности урана. Француз зафиксировал невидимые лучи с мощной проникающей способностью, испускаемые урановой солью. Это положило начало работам по переработке руд урана с целью получения этого элемента для использования в медицинских (рентген) и научных целях.
В 1919-м году ученые Физико-технического института (РСФСР) смогли осуществить путем бомбардировки ядер легких элементов альфа-частиц, которые испускают естественные радиоактивные вещества, искусственную трансформацию атомных ядер. Исследования физических особенностей урана развернулись во многих странах. В 1935-м году Нобелевскую премию за открытие искусственной радиоактивности получил Фредерик Жолио-Кюри, активно исследовавший уран. Способности ядер этого элемента делиться долго оставались незамеченными исследователями. Что неудивительно, ведь все остальные элементы под действием облучения нейтронами трансформировались в более тяжелые ядра. Того же ожидали и от урана. Аж в 1939-м году явление деления ядер было открыто в России. С этого времени уран начал интересовать ученых как возможное ядерное топливо, а политических деятелей – как атомная «начинка» для бомбы. Я.Б. Зельдович и Ю.Б. Харитон в 1939-м -1940-м годах впервые теоретически доказали, что создать необходимые для непрерывного деления атомных ядер условия (т.е. получить процесс цепного характера), можно путем небольшого обогащения урана природного ураном-235.
Выбор профессиональной стези
Позднее группа физиков из СССР, руководимая И.В. Курчатовым, осуществила в 1943-м году монтаж модели реактора для исследования замедления нейтронов, а также других нейтронно-физических процессов. Благодаря этим опытам удалось собрать данные, ставшие базой для создания методов расчета реакторов атомного типа. Уже в декабре 1944-го года учеными института Гиредмет был получен слиток чистого металлического урана, первый на территории СССР, имеющий массу свыше 1 кг. Слиток металлического урана ранее уже был получен в США в 1942-м году, однако американским ученым на это понадобилось в 4 раза больше времени.
История нацистской Германии хранит документы, в которых зафиксировано, что к 1945-му году немцам удалось создать собственную атомную бомбу. Ученые из Германии занимались разработкой ядерного оружия с 1944-го года, экспериментируя по расщеплению атома с тяжелой водой. Существовал в это время в Германии и экспериментальный ядерный реактор, были созданы полигоны, предназначенные для испытаний ядерного оружия. И все же для полного успеха нацистам недоставало высокообогащенного урана, самые большие месторождения которого располагались в Северной Америке и Африке. Во времена второй мировой войны ученые рейха испытывали действие ядерных устройств на заключенных из концлагерей. В ходе этих ужасных экспериментов погибли сотни людей. И все же созданная в итоге экспериментальная атомная бомба была слишком большой для доставки воздушным путем, что заставило Гитлера отказаться от ее использования. Также в немецкой военной промышленности наблюдались проблемы с дефицитом вольфрама, необходимого для производства подкалиберных бронебойных снарядов противотанковых и танковых пушек. Так как Португалия с 1943-го года прекратила экспорт вольфрама в нацистское государство, Гитлер был вынужден подписать приказ, предписывающий покрыть ураном, ставшим повсеместной добавкой при производстве снарядных сердечников, дефицит вольфрама. Близко 1200 тонн урана, накопленного для создания немецкого ядерного оружия, было отгружено в 1943-м году для этих целей. И неизвестно, каким образом бы могла сложиться мировая история, окажись Гитлер более сильным политиком. Научные и материальные ресурсы распылялись правительством Германии одновременно между несколькими программами по вооружению. Благодаря этому, и к счастью для всего человечества, «Урановый проект» выпал из зоны внимания Гитлера. Все документы по этому проекту после захвата нацистской Германии были вывезены советским руководством на территорию СССР вместе с задействованными в проекте специалистами-ядерщиками (Максом Штеенбеком, Адольфом Тиссеном и др.).
В 1946-м году ученые московского института атомной энергии под руководством И.В. Курчатова смогли осуществить самоподдерживающую ядерную цепную реакцию, используя накопленный советскими и немецкими специалистами опыт. Они также осуществили запуск первого экспериментального реактора, функционирующего на тепловых нейтронах.
Взросление и возмужание
Согласно Постановлению Совета Министров СССР, 9-го декабря 1946-го года на базе завода №544, выпускавшего патроны, в г. Глазове (Удмуртия) советского Министерства Вооружения было организовано урановое производство. В 1948-м году на этом заводе уранового производства был произведен тетрафторид урана, черновыми и рафинировочными восстановительными плавками из него затем удалось получить урановые слитки. В 1949-м на этом заводе также было запущено параллельное производство кальция, необходимого для восстановления урана. На сегодня — это «Чепецкий механический завод».
Апрель 1949-го года был ознаменован введением в действие в Институте теоретической и экспериментальной физики тяжеловодного исследовательского реактора с целью получения изотопов. Мощность этого реактора равнялась 500 кВт. Топливом для него выступал природный уран. Основным предназначением реактора было проведение исследований.
А в сентябре 1949-го года успешно прошла испытания первая атомная бомба, изготовленная в СССР. Чуть позже, в августе 1953-го года, в СССР испытали также водородную (термоядерную) бомбу. Уже через год была введена в эксплуатацию в г. Обнинск первая в мире атомная электростанция, имеющая мощность 5000 кВт и ставшая началом пути мировой атомной энергетики. Эта АЭС успешно функционировала 48 лет, до заглушки реактора в апреле 2002-го года. На ней использовался реактор канального типа, функционирующий на тепловых (медленных) нейтронах, в роли замедлителя выступал графит, а теплоносителя – вода. Трансформационный путь тепла в электрический ток, надо сказать, довольно сложен: пар – турбина – генератор. Вода из первого контура, охлаждающая реактор и находящаяся при температуре 2800С под давлением 100 кгс/см2 поступала в парогенератор и передавала тепло воде из второго контура. Под давлением 12 кгс/см2 происходил перегрев пара до 2700С, и он поступал в турбину.
Еще через год в Обнинске в Физико-энергетическом институте состоялся запуск первого экспериментального реактора БР-1, базирующегося на быстрых нейтронах.
В 1960-м году осуществил свой первый рейс Северным морским путем флагман советского ледокольного флота – атомоход «Ленин». Благодаря атомной энергетической установке ледокол, обладающий мощностью 44000 л/с, мог прочищать дорогу для цепочки судов, передвигаясь по сплошному ледяному полю трехметровой толщины.
Длина судна достигала 134 м, а ширина – 27,6 м. Скорость по чистой воде развивалась до 18 узлов, а водоизмещение составляло 16000 тонн. Тип реакторов – водо-водяной.
Прямая трансформация тепловой энергии, возникающей при делении ядра, в энергию электрическую была осуществлена на энергетической установке экспериментального типа «Ромашка» в институте атомной энергии, носящем имя И.В. Курчатова. В «Ромашке» в качестве ядерного топлива выступал обогащенный дикарбид урана. Передавалось тепло такого реактора благодаря теплопередаче материалов термоэлектрическому преобразователю, который располагался на внешней поверхности реактора, а дальше – ребрам излучателя (мощность установки 0,8 кВт).
Примерно в то же время была введена в эксплуатацию уральская Белоярская атомная электростанция имени И.В. Курчатова. На этой АЭС впервые в истории ядерной энергетики удалось произвести ядерный перегрев пара непосредственно внутри самого реактора. В 1965-м г. на территории СССР заработала АЭС с кипящим реактором (тип – водо-водяной) мощностью примерно 50 000 кВт, а в 1968 году физически запущен БОР-60 – атомный реактор на быстрых нейтронах, имеющий мощность 60 000 кВт (г. Димитровоград). На данный момент на территории РФ действуют в большинстве реакторы водо-водяного энергетического типа (ВВЭР) и реакторы большой мощности канальные (РБМК). Реактор является сердцем атомной станции. Цепная реакция деления урановых ядер поддерживается в его активной зоне.
Немного о месте рождения
Науке известны 14 геологических видов природных руд урана и примерно 100 его минералов. И всего двенадцать минералов обладают промышленным значением. В среднем в земной коре содержится урана примерно 2,5•10-4% по массе. Из-за активного естественного радиоактивного распада в земле постепенно снижается содержание урана. Об этом нам говорит ход геологической истории. Самые большие разведанные урановые запасы находятся в Австралии (свыше 20% от суммарного мирового запаса), Казахстане (близко 18%), Канаде (12%), Узбекистане (7,5%), Бразилии и Нигере (по 7%), ЮАР (6,5%), США (примерно 5%), Намибии и Украине (по 3%), а также в Индии (2%). Существенные запасы расположены также в Китае и Конго, Чехии и Германии. На территории РФ залежи урановых запасов обнаружены в границах Стрельцовской кальдеры (Восточное Забайкалье), а также в Бурятии.
Руды урана выступают сырьем для выделения других элементов радиоактивного характера. Например, полония и радия, разнообразных изотопов, включая легкие крановые изотопы. Карта мира покрыта многими «белыми пятнами» — местами, которые не были исследованы на содержание урана. К таким можно отнести Центральную Африку, российскую арктическую зону и Антарктиду, бассейн Амазонки. Ожидают своего освоения и потенциальные урановые запасы России на Эльконском резервном районе в регионе БАМа. Ситуацию с сырьевой урановой базой в РФ можно оценить как напряженную. Атомная промышленность на 2020 год обеспечена ураном всего на 25%.
При расчетах потребностей в уране РФ принят вариант развития, который предложил Минатом и поддержало Правительство государства в 2000-м году. Этот вариант предусматривает такие показатели годовых установленных мощностей: 2010-й год – 32,0 ГВт, в 2020-м ожидается существенное увеличение показателей, 50,0 ГВт, а в 2030-м году – уже 65,0 ГВт, в 2040-м – 72,0 ГВт, и 90,0 ГВт в 2050-м году.
Резервные запасы урана на складах западных производителей, в государственных хранилищах и предприятиях составляют близко 168500 тонн. Запасы низкообогащенного и природного урана на российских складах составляют 47 тыс. тонн, по мнению иностранных экспертов. Складские запасы такого объема закончатся к 2014-му году.
Чтобы обеспечить гарантированные урановые поставки, а также сдерживание цен на концентрат урана, нужно модернизировать и расширить в сжатые сроки имеющиеся рудники с целью повысить добычу руд урана и безотлагательно начать исследование «белых пятен» на мировой карте. Нужно также принимать в расчеты урановые запасы, которые содержатся в мировом океане. Ведь разведанные на сегодняшний день месторождения могут гарантировать достаточное количество урана, только чтобы покрыть спрос потребления ближайших 80 лет.
Сложный характер
В любом виде уран являет собой угрозу для здоровья человеческого организма. И радиоактивность его представляет собой меньшую опасность, нежели химическая токсичность. В естественных условиях в организме человека находится около 90 мкг урана, который распределяется по организму следующим образом: 66% — скелет, 16% — печень, 8% — почки, 10% — другие ткани. При незащищенном контакте с металлическим ураном происходит постепенное накопление содержания в организме урана. В этом случае ущерб для здоровья прямо пропорционален степени полученного облучения. Как известно, этот металл способен испускать альфа-, бета-, а также гамма-излучение. Наиболее опасным является излучение типа альфа-, по причине того, что оно задерживается в тканевых клетках и влечет изменения на клеточном уровне. Каждый радионуклид обладает своей энергетикой. Обедненный уран по-разному воздействует на человеческое здоровье. Важным является то, в какой химической форме он попадает в организм. Влиять на состояние здоровья уран может, будучи вызванным и радиологическими механизмами, и химическими. В сильной мере подвержены радиационному влиянию глаза. Более всего уязвим хрусталик, который поглощает волны радиации. Под радиационным воздействием хрусталик постепенно мутнеет, клетки, которые погибли, становятся непрозрачными. Рост участков, подвергшихся помутнению, сначала приводит к катаракте, а вскоре – к полной потере способности видеть. Потеря зрения при этом пропорциональна дозе облучения. Также высокочувствительны к облучению и репродуктивные органы. Необратимая стерильность мужчины может быть вызвана дозой свыше 2 грэев. Существенно повышается вероятность рождения ребенка с умственной отсталостью, если в промежутке между 8-й и 15-й неделей беременности (период формирования коры головного мозга у эмбриона), женщина подвергалась радиоактивному облучению.
Граничными нормами ионизирующего облучения считаются: для лиц, работающих в течении 5-ти лет в радиационной обстановке — 20 мЗв в общем за год, для населения в целом — 1 мЗв суммарно за год. Большие дозы облучения влекут за собой повреждение тканей органов, возможны изменения на уровне генетики и даже смертельный исход. Ущерб генетического аппарата может проявиться в виде различных наследственных заболеваний и врожденных пороков развития у следующих поколений.
В большой путь
В состав руды с естественным природным ураном входит три изотопа: 234U (0,006%), 235U (0,712%) и 238U (99,282%). Причем использовать изотоп 234U практически не получается. Вызывает интерес только 235U, изотоп важный для обогащения. Именно по нему проводится топливное обогащение для атомных станций, функционирующих на медленных (тепловых) нейтронах (реакторы РБМК, ВВЭР) и на нейтронах быстрых (например, реактор Белоярской АЭС). Руды, в основном, подвергаются выщелачиванию с помощью серной или азотной кислот или же содовыми растворами с переведением урана в раствор кислоты или соды. Применяется сорбция на ионообменных смолах, экстракция органическим растворителем (алкилфосфорные кислоты, трибутилфосфат (ТБФ), амины) с целью извлечения урана их растворов и пульп, концентрирования его и очистки от примесей. Затем происходит осаждение уранатов натрия или аммония, или гидроокиси урана из растворов при помощи добавления щелочи. Чтобы получить чистейшие соединения, технические продукты подвергают ряду аффинажных операций очистки, с выходом U3O8 или UO3. Затем эти окислы восстанавливают до UO2 аммиаком или водородом, а дальше при помощи обработки фтористым газообразным водородом при высоких температурах (около 500-6000С) трансформируется в UF4 — тетрафторид урана. Применяется и другая технология получения UF4 – путем осаждения из растворов плавиковой кислотой кристаллогидрата UF4•nH2O с дальнейшим высокотермальным (4500C) обезвоживанием продукта в токе водорода. Основной промышленный способ получить из UF4 уран подразумевает его восстановление (магнийтермическое или кальцийтермическое) с получением на выходе слитков урана массой около 1,5 тонн. На территории бывшего СССР производство урана было развернуто на 9 комбинатах горно-обогатительной направленности. В России сегодня функционируют всего 3 таких комбината: ЗАО «Далур» в южной части Урала, ОАО «Хиагида» в Забайкалье, а также Приаргунское горно-химическое объединение. Согласно прогнозам ожидается, что к 2015 году производственные мощности ЗАО «Далур» достигнут объема в 800 тонн за год, а мощность ОАО «Хиагада» составит ежегодно 1000 тонн урана. Учитывая темпы работы третьего комбината, к 2015 году РФ будет получать примерно 5 000 тонн урана ежегодно.
Доминирующие предприятия-производители урана в РФ: «Электрохимический завод» в Зеленогорске, «Уральский электрохимический комбинат» в Новоуральске, «Чепецкий механический завод» в Глазове, «Сибирский химический комбинат» в Северске, «Ангарский электролизный химический комбинат» в Ангарске.
Технологическая цепочка переработки урановой руды в России выглядит так: сначала руда перерабатывается в оксидный или солевой концентрат, потом отправляется на экстракционно-сорбционный аффинаж с выходом чистейшей двуокиси и дальнейшее фторирование, при котором получают UF4 – тетрафторид урана. После этих операций UF4 трансформируют путем фторирования с помощью элементарного фтора в пламенном реакторе в UF6 – гексафторид урана. Потом UF6 подвергается изотопному разделению, при котором изотоп 238 концентрируется, а легкие 235 и 234 – отделяются. Затем газообразный или жидкий UF6 гидролизом, термообработкой и водородным восстановлением перерабатывают в UO2 – урановый диоксид керамического сорта. После диоксид урана отправляется на прессование, а также спекание в беспористые керамические таблетки. Эти таблетки являются ядерным горючим, которое заряжается в тепловыделяющие элементы (твэлы) реакторов ядерного типа.
Чтобы получить ядерное горючее, урановый изотоп 235 подвергается обогащению путем газовой термодиффузии или же базирующимся на разнице в массах 235 и 238 изотопа урана, центробежным методом. В разделительных процессах уран используют в форме летучего UF6, гексафторида урана. В РФ была разработана собственная инновационная центрифужная технология, обладающая чрезвычайно высокой эффективностью, при использовании которой обогащение урана стало проще и дешевле. Уникальная спецтехнология для разделения урановых изотопов была внедрена еще в советские времена. В ней были использованы центрифуги, которые подвергались сверхскоростному вращению. Академик И.Н. Фриндландер разработал легкий и одновременно прочный циркониево-алюминиевый сплав, который дал возможность ученым создать много центрифуг, задействованных в выработке обогащенного изотопами урана (U-235). Этот способ обогащения был самым дешевым в финансовом аспекте. И он остается конкурентоспособным и в наши дни. Фотография уральского цеха с центрифугами, сделанная американским разведочным спутником, заставила американских ученых сделать вывод, что русским удалось разработать новую технологию обогащения урана, которые используется в атомном оружии. Ведь на крышке цеха отсутствовал охлаждающий водяной бассейн.
Благодаря этой технологии РФ удерживает на рынке урана энергетического применения позиции лидера, контролируя также 40% рынка низкообогащенного урана мира.
Помимо этого, в России производится уран энергетического назначения с помощью обеднения (разбавления) урана оружейного ураном природным. Государство получает деньги и природный уран от США взамен экспортируемого туда энергетического низкообогащенного урана, который был выработан из урана обогащенного. На фоне ограниченности урановых месторождений на территории РФ это имеет большое значение. Российские универсальные технологии, разработанные отечественными специалистами, позволяют получать урановый диоксид керамического типа из любого ураносодержащего сырья: оксидов урана, гексафторидов урана, плавов уранилнитрата, любых скрапов и материалов твэлов, содержащих уран.
Практическое применение способностей
Использование урана обуславливается существенным удельным весом, а также особыми свойствами механического характера и способностью задерживать радиационное излучение. Доминирующая сфера применения урана – производство топлива ядерного типа — урана-235 – для атомных электростанций. Ежегодно ядерному реактору, вода в котором находится под давлением, и имеющим мощность около 1400 МВт, необходимо как минимум 225 т природного урана, чтобы изготовить 50 новых элементов топлива, которые затем будут заменены на 50 твэлов, бывших в эксплуатации. Чтобы загрузить такой реактор, нужно примерно 130 т единиц работы разделения (ЕРР) и не менее 40 млн. долларов ежегодных затрат. Уран-235 в топливе атомного реактора содержится в концентрации 2-5%. Помимо этого, в ядерном оружии этот тип урана является источником ядерной энергии. Концентрация этого элемента в атомной бомбе — свыше 75%.
Источником плутония (вторичное ядерное горючее) выступает урановый изотоп 238. В Российской Федерации из природного урана изготавливаются плиты, слитки, диски, прутки, а также изделия с конфигурацией любого уровня сложности. Выпускает государство и продукцию из металлического урана, подвергшегося обеднению, и широкий спектр урановых сплавов. Обедненный уран в народном хозяйстве эксплуатируется для изготовления противовесов для самолетов, а также в медицинской радиотерапевтической аппаратуре (противорадиационные экраны). Благодаря уникальным свойствам обедненного урана можно изготавливать из него надежные изделия биологической защиты (защитные экраны, к примеру), а также транспортные контейнеры, предназначенные для перевозки ядерных отходов и радиоактивных грузов. Приборостроение на основе ядер урана производит большой спектр различных приборов, в которых используется ядерное излучение и радиоактивные изотопы, регистрационных приборов для измерения излучения (детекторы, датчики, анализаторы, усилители и др.). Приборы на основе радиоактивных изотопов обладают высокой чувствительностью и дают возможность разведывать полезные ископаемые. При помощи аппаратов (например, гамма-терапевтических аппаратов, гамма-дефектоскопов, изотопных игл и др.), разработанных радиационной техникой, стало возможным придать веществам новые свойства, получать информационные данные о количественных и качественных параметрах изделий и материалов. По спонтанному делению ядер урана также можно произвести расчет возраста минералов, содержащих изотопы этого элемента. Формула расчета не трудна: твердое тело обладает возрастом, который пропорционален числу атомов урана, распавшихся в этом теле. Число это определяется количеством треков – следов, оставляемых в веществе осколками. Возраст любого сокровища древности (украшения, вазы и т.д.) можно рассчитать исходя из отношения концентрации урана к концентрации треков. Для обозначения этой формулы даже изобретен геологический термин – «урановые часы».
Обедненный уран, начиная с 60-х .г. ХХ века, эксплуатируется и в военной промышленности. Тогда удалось выяснить, что добавление этого металла в корпус снаряда или боеголовки способствует резкому росту бронебойных качеств оружия. Самое широкое распространение уран, подвергшийся обеднению, получил в изготовлении оружейных «стрел» (наконечников) для пуль и снарядов. Благодаря тугоплавкости и высокой плотности уран также используют в танковой тяжелой броне, противотанковых ракетах и боеприпасах. Сердечник из урана способен прошить броневой лобовой лист танка Т-72, спровоцировав детонацию боезапаса и мощнейший взрыв, разрывающий танк на части. Во время столкновения с броней стартует эндотермическая реакция, отсюда и название таких снарядов – «бронепрожигающие». При столкновении снаряд такого типа самозатачивается, а не ломается, благодаря этому достигается высокий уровень пробиваемости. Российские танки сейчас также оснащены бронебойными снарядами с урановым сердечником. Ведь этот элемент гораздо тяжелее свинца, и обладает массивной долей большего порядка, что делает его использование в сердечнике снаряда более уместным с точки зрения увеличения пробивающих способностей.
Сколько стоят таланты в наши дни?
Эйфория спроса на уран на мировом рынке то и дело сменяется застоем. И если на заре 70-х из-за больших перспектив по строительству новых атомных электростанций и резкого подъема цен на нефть наблюдался чрезвычайно высокий уровень уранового спроса, то к их концу (с 1979-го) после аварии на одной из АЭС США, скорость возведения новых АЭС на территориях Европы и Америки резко пошла вниз. Результатом стало отставание спроса от предложения в значительном процентном соотношении, а также перенасыщение рынка ураном. В 1980-м году при потребностях реакторов в 22 тыс. т в западных государствах было произведено 44 тыс. т этого вещества. Что способствовало значительному снижению цен и замораживанию работ поисково-разведочного характера по урану. Очередное падение уранового спроса произошло в связи с Чернобыльской аварией (1986 г.). Тогда целый ряд государств выразили отказ от возведения АЭС. В 2000-м году спотовые цены на концентрат урана упали до минимального уровня — 7 долларов/а.ф. U3O8. Однако в 2004-м году, когда отмечался существенный рост спроса (до 66,7 тыс. т), а объем производства достигал только 33,78 тыс. т, то все поставочные недостачи покрывались старыми запасами, в числе которых был и вторичный рециклированный материал. В этом же году на Австралию, Канаду, Нигерию, Намибию и Казахстан – ведущую мировую пятерку стран-производителей урана – приходилось почти 80% мирового уранового производства. На сегодня в Австралии ведется добыча медно-урановой руды на 2-х крупнейших мировых рудниках — руднике «Olympic Dam» и руднике в Беверли, принадлежащих соответственно компаниям «WMC Resources Ltd» и «Heathgate Resources Rty Ltd». В той же части материка в окрестностях Броккен-Хилла ведутся работы по разработке еще трех новых месторождений, суммарные запасы U3O8 на которых, по прогнозам экспертов, составляют 10310 т. Доля Австралии в мировом экспорте урана составляет примерно треть. Эта страна имеет возможности для существенного увеличения добычи этого элемента при необходимости.
Недавно обнаружены новые урановые месторождения урана в Намибии, общая площадь которых достигает 68 кв. км. Между представителями Австралии и Намибии сейчас ведутся активные переговоры по работам геологоразведочного характера на новых радиометрических аномалиях, которые были там обнаружены.
И все же, по мнению экспертов, мировой рынок переживает дефицит урана. Например, складских запасов урана в РФ хватит всего до 2015-го года. Этими запасами и перекрывается нынешняя недостача урана (объем недостачи — 12,8 тыс. т за 2005-й год). Ожидаемый дефицит достигнет 15 тыс. т к 2020-му году, исходя из объема производства в 5,5 тыс. т. Поэтому к концу марта-месяца 2005-го года спотовые цены на урановый концентрат поднялись до самой высокой отметки — 21,50 доллара/а.ф., а в апреле – до 21,75 доллара/а.ф.
Оказали влияние на увеличение цен и сбои работы американских заводов по переработке урана, и снижение урановых поставок из РФ в западные страны, и запланированное строительство атомной электростанции на территории Китая и др. стран.
Проводя исследования уранового рынка, необходимо разбивать их на разные категории. Первая категория рынков – производство урана природного. Этот рынок ограничен урановой добычей на трех российских комбинатах, а также природным ураном, поступающим из США в рамках оплаты за экспортируемый энергетический уран.
Рынок №2 – рынок услуг, предоставляемых по обогащению урана. Этот рынок представляют 4 большие компании из Франции (AREVA), России (ОАО «Техснабэкспорт»), Великобритании и Германии (компания URENCO) и США (USEC).
Мировой оборот рынка ядерных материалов, предназначенных для западных реакторов, на сегодня оценивается в 10 млрд. долларов ежегодно, 40% из которых отведено рынку природного урана, который активно растет. Ежегодный оборот средств мирового рынка ядерных материалов, учитывающий потребности российских реакторов, оценен специалистами в 11,5 млрд долларов.
Рынок №3 – изготовление твэлов для ядерных реакторов. Тут России принадлежит пятая часть мирового рынка.
Энергетика ядерного типа до сих пор остается ведущей экономической отраслью. Ей принадлежит четвертая часть в энергобалансах 17 стран мира, но существует еще ряд проблем хранения и переработки отработанного урана, решение которых пока что не найдено. Эти проблемы вызывают обоснованные претензии и нарекания экологов, а также препятствуют более широкому распространению атомной энергетики.
Метки: атомная энергетика, уран
