УРААН

УРААНЫ ТУХАЙ

Ураан бол Үелэх системийн 92 дугаарт бүртгэгдсэн цацрагт идэвхит химийн элемент юм. Манай дэлхийд маш их тархацтай бодис. Огт ураангүй газар гэж бараг байхгүй байх. Ховор элемент биш учир үнэ ч хямдхан. Гэхдээ нягтралын хувьд Австрали, Канад, Казахстан гуравт одоо илэрчихээд байгаа урааны нийт нөөцийн бараг ерэн хувь нь бий. Одоогоор Монголд илрээд байгаа ураны илэрцийг дэлхийн нөөцийн 2 хувьд хүрэхгүй гэж үздэг.

Гэхдээ Монголын зүүн ба зүүн өмнөд бүс ураанаар маш баян. Хайгуулаар урааны орд олох магадлал маш өндөр гэж геологичид ярьдаг. Ураан нь цацараг идэвхит бодис учир радиацаар нь хөөж олоход амар. 1970-аад оны үед радиац хэмжих аргаар тодорхойлсоор Хэнтийн Дадал сумыг хамгийн өндөр цацрагтай гэж тодорхойлжээ. Тэнд Чингис хаан төрсөн. Цацрагийн хэмжээ ихэдвэл мэдээж амьд организмд муу ч. хэр тааруу цацрагт байгалийн ураан хоргүй. Ураан маш удаан задардаг учир байгаль дээр удаан хадгалагдана. Дадал сум дахь ураан радиац хэдэн сая жилийн өмнө ийм л үзүүлэлттэй байсан байж таарна.

Урааныг гинжин урванаар эгшин зуур задалбал маш өндөр дулаан гаргахаас гадна цацраг ялгаруулна. ХХ зууны эхээр ураан болон бусад цацраг идэвхит бодисуудыг нээсний дараа цацрагийг нь маш ашигтай зүйл гэж ойлгон янз бүрийн эмчилгээнд хэрэглэхээс гадна, хүнс, нүүрний тос, шүдний оо, гоо сайхны бодист холих, цацрагаар шарах зэргээр ашигладаг байв.

Урааныг зориудаар эгшин зуур задалснаар гэнэтийн өндөр темпратурыг нь ашиглаж хүчтэй дэлбэрэх бөмбөг хийж болох санаа төрж, улмаар үүнээ хэрэгжүүлэн 1945 оны зун анхны атомын бөмбөгийн бүтээн Нэвадад туршжээ. Улмаар хэдэн жилийн дараа урааныг бага багаар хяналттай задлан дулаан гаргаж түүгээрээ генератор ажиллуулан цахилгаан гаргаж авч болохыг нээжээ. Ийнхүү атомын цахилгаан станц бий болов. Одоо дэлхий дээр 450 орчим атомын цахилгаан станц ажиллаж буйн 100 орчим нь АНУ-д, Франц, Японд тус болгонд нь тавь гаруй нь ажиллаж байгаа. Маш олон орон өдгөө атомын цахилгаан станцтай болсон. Хятад, Энэтхэг улсууд атомын цахилгаан станц байгуулалтаа идэвхижүүлж ойрын хугацаанд тус бүр 50 станц нэмж барихаар идэвхитэй ажиллаж байна. Ердөө 100 грамм уран хэдэн мянган тонн нефть, нүүрснээс гаргаж авах эрчим хүч бий болгож чадна. 300 грамм уран 15 богоон нүүрс шатаасантай тэнцэх эрчим хүч ялгана гэсэн тооцоо бий. Тэгээд ч нүүрс, байгалийн хий, газрын тосыг бодвол байгаль орчинд хоргүй. Үүнээс гадна ураны задарлаас үүсэх цацрагийг анагаах ухаанд өргөн хэрэглэж байна.

ШАР НУНТАГ

Байгальд оршин буй ураан нь урааны исэл (U3O8) гэх хэлбэрээр байдаг. Байгалийн ураан нь ураан 235, ураан 238 гэсэн хоёр янз изотоп хэлбэртэй. Эхнийх нь идэвхитэй, дараагийнх нь идэвхигүй. Идэвхитэй 235 изотоп нь нийт урааны хүдрийн ердөө 0,72 хувийг эзэлдэг ховор бодис. Ураан олзворлоно гэдэг нь чухам энэ өчүүхэн хэсгийг оноодон ялгаж авах урт удаан, үнэ өртөг өндөр, нарийн технологи шаардсан процесс юм. Хамгийн эхний шат нь байгальд байгаа урааны нягтрал ихтэй ордоос урааны ислийг хүдрээс нь салган авах ажиллагаа. Энэ ислийг “шар нунтаг” гэж нэрлэнэ. Байгальд байхдаа аль зэрэг цацраг тогтмол ялгаруулж байна, тэр хэмжээндээ л цацрагтай. Анх гаргаж авсан урааны исэл шар өнгөтэй байсан учир ингэж нэрэлсэн болохоос цайвар, саарал, хүрэн янз бүр өнгөтэй, гол нь орд ойр хавьдаа ямар элемент шороо шавартайгаас өнгө хамаарна. Шар нунтаг хүдрээс ялгах нь ердийн геологийн ажиллагаа.

ХИМИЙН ТЕХНОЛОГИ

Байгаль дээр элбэг байдаг урааны ислийг геологийн аргаар ялгаж авсны дараа ураан ялгаж авах нарийн технологи эхлэнэ. Энэ шат бол геологитой огт хамаагүй, цэвэр химийн үйлдвэрлэл юм. Өндөр технологи шаардсан энэ төрлийн үйлдвэрлэл тун цөөн хэдхэн оронд бий. Геологийн ажиллагаагаар ялгаж авсан шар нунтагаа химийн үйлдвэрт зөөж авчиран шорооноос нь салгана. Энэ ухаж авсан шорооны тун бага хэсэг нь урааны исэлтэй, тэрэн дотор идэвхитэй уран бүр өчүүхэн. Ураанаа фтортой хольж UF4 болгоно. Эндээс 6 атомт фторт ураан болгоно. Фторын хүчээр цэвэр урааны исэл гаргаж авна. Үүнийгээ хийн хэлбэрт оруулна, эсэст нь уусмал хэlбэрт шилжүүлнэ. Ер нь химийн нарийн урвалыг угсруулан үйлдсээр цэвэр ураантай болно.

БАЯЖУУЛАХ АЖИЛЛАГАА

Баяжуулна гэдэг нь урааны хоёр төрлийн изотопыг биенээс нь салгана гэсэн үг. Урааны атом 92 электрон ба протонтой. Атомын цөмд буй протонтой зэрэгцээд нейтрон бий. Протон, нейтроны нийлбэр масс тоо идэвхитэй уранд 235, идэвхигүйд нь 238 байна гэсэн үг. Ердөө 0,72 хувийг нь эзэлж буй идэвхитэй урааныг идэвхигүйгээс нь салгах процесс юм. Энэ өчүүхэн хувь эзэлж буй идавхитэй ураан л гинжин урвал явуулах чадвартай, иймээс асар их дулаан ялгаруулан цөмийн реакторын түлш болдог, мөн цөмийн зэвсэг болно.

Ураан 235-ыг ялгахдаа дууны хурдаас хэд дахин хурд бүхий центрфуг ашиглана. Ингэж урааны хоёр төрлийн изотопыг хурдтай эргэлдүүлэн жингээр нь ангилж буй юм. Атом дотор буй цөмийн хүндийн жингийн ялгааг ашиглаж байна гэхээр энэ нь технологийн гайхамшиг төдийгүй, ямархуу нарийн процесс болох нь ойлгогдох байх.

Центрфүгдэх ажиллагаа бол уран боловсруулах нийт процессийн хамгийн нарийн төвөгтэй ба маш их нууцалдаг технологи юм. АНУ, Англи Франц гурван орон Франц ба Голландад ураан баяжуулдаг. Орос, Хятад өөрийн баяжуулах лаброторитой. Ураан 235-ыг 5-7 хувь ялгасныг атомын цахилгаан станцын түлш болгохоос гадна анагаах ухаанд хэрэглэдэг. Цөмийн зэвсэгт доод тал нь 20 хувь хүрсэн байх шаардлагатай.

Одоо дэлхий дээр 30 гаруй оронд 450 гаруй атомын цахилгаан станц ажиллаж байна. Эдний түлшийг эдгээр хэдхэн үйлдвэр-лаброторид бэлддэг.

2022.10.24