Под толщей породы, в кромешной темноте, в условиях, близких к экстремальным, течёт процесс, от которого зависит энергетическое будущее страны. Уголь, нефть и газ давно перестали быть единственными «кровеносными артериями» промышленности. Сейчас — другая эпоха. Эпоха, где ключевую роль играет элемент, чьё имя уран.
Уран — источник энергии, способной выдать миллионы киловатт-часов с одного килограмма. Это — основа ядерного топлива, без которого невозможны ни атомные ледоколы, ни электростанции, ни стратегическая оборона. И Россия, несмотря на все санкции и геополитические колебания, остаётся одним из немногих государств, способных полностью обеспечить себя этим критически важным ресурсом. Более того — экспортировать его.
Но где, в каких уголках страны пульсирует «урановое сердце»? Как добывают вещество, которое одновременно и дарит энергию, и требует осторожности? И почему, несмотря на все страхи, урановая промышленность — одна из самых развитых, контролируемых и технологически продвинутых отраслей?
Ответы скрыты под тайгой, в горах Забайкалья, под степями Бурятии и в глубинах Урала. И сегодня, пусть и виртуально, мы попытаемся их "раскопать".
Важность урана
Уран — элемент №92 в периодической системе. Он был открыт в 1789 году немецким химиком Мартином Клапротом, который назвал его в честь одноимённой планеты — тогда недавно открытого небесного тела. Но почти столетие он оставался научной диковинкой. Никто не знал, что в его ядре — скрытая энергия, способная изменить ход истории.
Всё изменилось в 1896 году, когда Анри Беккерель случайно обнаружил, что урановые соли самопроизвольно ионизируют воздух. Так началась эра радиоактивности. А через полвека — уже в 1942 году — под трибунами стадиона в Чикаго Энрико Ферми запустил первую в мире цепную реакцию деления урана-235. С этого момента уран стал топливом.
Сегодня уран — основа мирного атома. На нём работают 10 из 11 российских АЭС. Один грамм урана-235 при делении выделяет столько же энергии, сколько 2,5 тонны каменного угля. Это не абстракция — это реальная экономия сотен миллионов тонн выбросов CO₂ ежегодно.
Но природный уран на 99,3% состоит из изотопа уран-238, который не делится в обычных реакторах. Только 0,7% — это уран-235, способный поддерживать цепную реакцию. Именно поэтому руду нужно обогащать — повышать концентрацию U-235. В топливе для АЭС она доводится до 3–5%, а в оружейном — до 90% и выше.
Начало атомной гонки
История урановой промышленности в СССР — это история выживания и технологического прорыва. В 1945 году, после взрыва бомбы над Хиросимой, Сталин понял: без атомного оружия страна не выживёт. Уже в октябре 1945 года было принято постановление № 9887, которое поставило задачу — найти уран в течение года.
Уже в 1946 году начались разведочные работы в Средней Азии — в Казахстане, Узбекистане, Таджикистане. Первые месторождения были обнаружены в районе Майлысай (Казахстан) и Табашар (Киргизия). Добыча шла вручную, в условиях, близких к каторжным. Рабочие не знали, что копают, — им говорили, что это «цветной металл».
Но настоящий прорыв случился в 1950-х. Геологи СССР обнаружили Стрельцовский урановый бассейн в Забайкалье — одно из крупнейших в Евразии. Здесь уран залегал в виде вулканогенных пород, богатых на урановые минералы: коффинит, уранинит, торбернит. Запасы оказались колоссальными. Был создан Приаргунский производственный горно-химический комбинат (ППГХО) — сердце советской урановой промышленности.
К 1954 году СССР уже производил достаточно урана для собственных нужд. К 1960-м — стал крупнейшим экспортером урана в социалистический лагерь. При этом страна не импортировала ни грамма урана из-за рубежа. Полная автономия.
Большая тройка урановой промышленности сегодня
Сегодня в России действует три основных уранодобывающих кластера. Они образуют то, что в отрасли называют «большой тройкой». Каждый — со своей геологией, технологиями и историей.
ППГХО, расположенный в Читинской области, у города Краснокаменск, — старейшее и крупнейшее уранодобывающее предприятие России. Основан в 1948 году. Сегодня он входит в структуру Атомредметзолото — дочерней компании «Росатома».
Здесь добывают уран шахтным способом. Глубина некоторых выработок — более 1,5 км. Всего на месторождении работает более 10 шахт, включая «Шахту №2», «Шахту №6» и «Новую». Годовая добыча — около 2,5 тыс. тонн.
На севере Бурятии, в районе озера Байкал, расположено Хиагадинское месторождение. Оно уникально по нескольким причинам.
Во-первых, здесь применяется подземное выщелачивание (ПВ) — технология, при которой уран извлекается без вскрыши. Через скважины в пласт закачивается раствор (обычно на основе серной кислоты или карбоната натрия), который растворяет уран. Затем обогащённый раствор поднимается на поверхность.
Во-вторых, месторождение находится в зоне вечной мерзлоты. Это создаёт дополнительные сложности: нужно поддерживать стабильную температуру, чтобы не нарушить целостность пород. Инженеры используют термозащитные экраны и системы отопления скважин.
Запасы здесь оцениваются в 200 тыс. тонн урана — это одно из крупнейших в России. Добыча началась в 2000-х, и с тех пор технология ПВ стала основной для новых месторождений.
В Курганской области, в Далматовском районе, с 2010-х годов ведётся добыча на Ильменском и Курманаевском месторождениях. Это — третье «сердце» российской урановой промышленности.
Здесь тоже используется подземное выщелачивание. Геология — песчаники с урановыми включениями. Преимущество: низкая себестоимость добычи. Недостаток: относительно небольшие запасы — около 11 тыс. тонн разведанных, но перспективные оценки — до 75 тыс.
Радиация: мифы и реальность
Уран — радиоактивен. Но не так, как думают.
Природный уран-238 имеет период полураспада 4,5 миллиарда лет. Это значит, что он распадается очень медленно — и, следовательно, излучает слабо. Сам по себе уран — альфа-излучатель. Его частицы не проходят даже через лист бумаги. Держать кусок урановой руды в руках можно — если не вдыхать пыль.
Настоящая угроза — радон-222. Газ, образующийся при распаде урана. Он инертен, но при вдыхании оседает в лёгких и испускает альфа-частицы уже изнутри. Именно он — главный фактор риска при шахтной добыче.
Тем не менее, уровень радиации на урановых предприятиях России строго контролируется. На проходных комбинатов — дозиметры в реальном времени. Работники носят персональные дозиметры. Годовая доза шахтёра редко превышает 5 мЗв — это вдвое меньше, чем у пилота-международника.
Сравнение:
- Полёт из Москвы в Нью-Йорк — 0,1 мЗв
- Год жизни в Забайкалье (естественный фон) — 2–3 мЗв
- Максимально допустимая доза для работника — 20 мЗв/год
Так что, вопреки мифам, урановая шахта — не смертельная ловушка. Это — высокотехнологичное производство с уровнем безопасности, сравнимым с аэрокосмической отраслью.
От руды до топлива
После добычи уран — ещё не топливо. Он проходит долгий путь переработки.
- Выщелачивание — руда или раствор обрабатываются кислотой или щёлочью, чтобы перевести уран в растворимую форму.
- Сорбция — раствор пропускается через ионообменные смолы, которые «ловят» урановые ионы.
- Десорбция — уран «смывают» с смолы, получая концентрированный раствор.
- Осадка — добавляют перекись водорода.
- Кальцинация — прокаливание при 800°C, получение U₃O₈ — закиси-окиси урана.
Это и есть урановый концентрат — товар, который можно продавать. Он не радиоактивен настолько, чтобы требовать спецтранспорта. Перевозится в стандартных контейнерах.
Далее — обогащение. В России — на Уральском электрохимическом комбинате (УЭХК) в Новоуральске. Там работает более 10 тысяч центрифуг, которые разделяют изотопы урана по массе. Процесс требует огромных объёмов энергии, но эффективен: КПД — до 90%.
На выходе:
- Низкообогащённый уран (3–5% U-235) — для АЭС
- Высокообогащённый (90%+) — для исследовательских реакторов, ледоколов, оружия
Россия — один из немногих стран, владеющих замкнутым циклом: от добычи до обогащения и производства. Это делает её независимой от внешних поставок.
С уважением, Иван Вологдин
Подписывайтесь на канал «Культурный код», ставьте лайки и пишите комментарии – этим вы очень помогаете в продвижении проекта, над которым мы работаем каждый день.
Прошу обратить внимание и на другие наши проекты - «Танатология» и «Серьёзная история». На этих каналах будут концентрироваться статьи о других исторических событиях.