Искусство Возможного и Неуловимый Джо (NUC11). О ториевой энергетике и... азовских пляжах.

Классическая фраза "железного канцлера" Отто фон Бисмарка, данное им «Петербургской газете», издававшейся в Санкт-Петербурге на немецком языке, гласит следующее: "Политика есть учение о возможном".

Впоследствии "учение" заменили на "искусство", но смысл фразы не поменялся — политика имеет дело только с реальностью, с достижимыми целями, а всё то, что лежит за гранью возможного (реального), — это не политика, это благие пожелания, пустые декларации, фата-моргана и бесполезная трата времени.

Я стараюсь в своём журнале не писать о политике в её чистом, незамутнённом виде. Броуновское движение политических партий столь же осмысленно, как и поведение молекул идеального газа. Все они куда-то спешат и преисполнены своей важности. По факту же мы всегда можем измерять температуру и давление в колбе и всё рассказать о бесконечно сложной судьбе всех молекул этого газа.

Ведь экономика и наука — есть вещи, гораздо более детерминированные, нежели эфемерная и непостоянная политика. И да, экономика и наука — это тоже искусство возможного.
В науке есть вещи, невозможные по определению, такие как "вакуумная акустика", в экономике тоже есть "невозможная троица", однако, на деле, границы возможного и в науке, и в экономике гораздо уже, нежели оксюмороны, невозможность которых интуитивно понятна всем и каждому.

Засим, у нас воспоследует первая КДПВ (картинка для привлечения внимания):


Девушка, монацитовый песок, солнечный ожог. Холст, масло, неизвестный автор.

Начнём наш рассказ с разговора о нашем старом знакомом — суперстабильном, дважды ордена Ленина дважды чётном, радиоактивном изотопе тория ²³²Th.
Разговор о тории, как и в случае урана, лучше начать с его получения из неживой природы — то есть с повествования о его добыче.

В небольших количествах торий присутствует во всех горных породах (например, в граните), в грунтах и в почвах. Торий концентрируется в природе в нескольких минералах, в основном — в монаците — смешанном фосфате редкоземельных элементов (в основном – церия) и тория (до 12% ThО₂).
В жизни монацит выглядит, как блестящий мелкий чёрный "песочек", и товарищи отдыхающие часто даже не понимают, что отдыхая где-нибудь на бразильской Копакабане, они, кроме яркого солнышка сверху, одновременно получают и  живительную альфу, бету и гамму радиацию непосредственно снизу, прямо из весёлого песочка пляжа. Вот так — загорал на спине, а жопа почему-то тоже сгорела.
Именно по данному минералу оцениваются промышленные, рентабельные к отработке запасы тория в той или иной стране. Монацит в довольно больших прибрежных отложениях найден в Индии и в Южной Америке (привет, Бразилия!)

Содержание тория в земной коре в 3 раза выше содержания урана. Но проблема поиска месторождений тория сходна с проблемой поиска месторождений редкоземельных металлов — его способность к концентрации очень слабая и торий весьма неохотно собирается в сколь-либо значительные залежи, являясь очень рассеянным элементом земной коры.

В силу вышеизложенного момента сам торий обычно не добывается. Его в качестве побочного продукта извлекают при добыче редкоземельных элементов или урана. Во многих минералах, в том числе и в монаците, торий легко замещает атом редкоземельного элемента, что и объясняет сродство тория с месторождениями редких земель.

Монацит – минерал прочный, устойчивый против выветривания. При выветривании горных пород, особенно интенсивном как раз в тропической и субтропической зонах, когда почти все другие минералы разрушаются и растворяются водой, монацит не изменяется.
Ручьи и реки уносят его к морю вместе с другими устойчивыми минералами – цирконом, кварцем и минералами титана. Волны морей и океанов довершают работу по разрушению и сортировке минералов, накопившихся в прибрежной зоне. Под их влиянием происходит концентрирование тяжелых минералов, отчего пески морских пляжей, рядом с которыми с континента вытекали реки, выносившие монацит и другие минералы, приобретают темную окраску.
Так на пляжах формируются монацитовые россыпи – «чёрные пески» на картинке сверху.
Индийские монациты содержат в среднем 9,9% ThО₂, бразильские — всего 6,8%.
Наиболее крупные месторождения этого типа находятся на южном и восточном побережьях Индии (штаты Керала, Мадрас, Андхра-Прадеш, Орисса) и на восточном берегу Бразилии (штаты Минас-Жераис, Баия, Эспирпту-Санту,Рио-де-Жанейро).
В песке пляжа содержание самого монацита в индийских россыпях варьирует от 0,5 до 2,0%, в бразильских, более богатых — от 2,0 до 5,0%, но кое-где попадаются участки практически сплошного «чёрного пляжа».

Единственным же в мире коренным месторождением ториевых руд, имеющим промышленное значение, на котором торий сумел таки обмануть свою природу и собраться в рудные жилы в сколь-либо пристойном количестве, является жильное месторождение Стинкасмкрааль в ЮАР.

Есть свои собственные «чёрного пляжи» и на территории бывшего СССР. Причём — в самой что ни на есть курортной зоне. На побережье Азовского моря — начиная от Бердянска и заканчивая Таганрогом. Каждый год тысячи отдыхающих в буквальном смысле "едут на юг за свежей дозой". Ну и детишек везут оздоравливать. Так что — очередной фактик Вам в копилочку концепции "мирного атома, который в каждый дом".

Не буду голословным — благо по некоторым монацитовым песочкам под Бердянском я походил буквально своими ногами. Активность «чёрных пляжей» составляет: Таганрог — 9 938 мкР/ч, Мариуполь — 2 236 мкР/ч, Бердянск — 1 908 мкР/ч. Радиационный фон в районе 4-го энергоблока ЧАЭС, если что, можно посмотреть здесь.
Сейчас на промплощадке ЧАЭС 68 мкР/ч. Фонит не по-детски. Ловите последние тёплые деньки уходящего сезона на Азове!

Возможно кто-нибудь, когда-нибудь и будет добывать эти пески, хотя бы для того, чтобы не облучать отдыхающих. Но добывать их будут скорее из-за ферротитана, циркона или рутила, а не для извлечения тория. Почему — расскажу чуть ниже.

Вторая КДПВ:


В этих ящиках сосредоточено 6000 тонн тория. Определите страну по фотографии.

В СССР поиск ториевых руд начался ещё до Второй Мировой войны. В 1937 была организована Красноярская поисково-тектоногеохимическая партия №3 Западносибирского отделения Союзредметразведки.
Партией были подсчитаны первые тория, которые относились к Таракскому месторождению и составили 2763 тонн нашего старого знакомого — минерала монацита. Ведь, кроме концентрации россыпей на побережьях современных морей, часто россыпи устойчивых минералов ассоциированы с морями древними, уже давным-давно пересохшими и погребёнными. Например, именно такой погребённой россыпью является знаменитое Малышевское месторождение титановых и циркониевых руд под Днепропетровском, расположенное в районе Вольногорска.

Полномасштабная геологическая разведка ториевых руд была начата в СССР после окончания Второй Мировой войны, в рамках проекта создания ядерного оружия.

В августе 1946 Лаврений Берия направляет Иосифу Сталину письмо с представлением на утверждение проекта постановления Совета Министров СССР об организации в Министерстве цветной металлургии Второго главного управления. Задачей этого управления было руководство предприятиями по добыче ториевых руд, получению окиси тория и металлического тория для наработки ²³³U в специальных ядерных реакторах. Постановление было утверждено 13 августа 1946 года. В 1949 на месторождении монацитовых песков (запасы тория более 1000 тонн) в Алданском районе Якутской АССР была начата промышленная добыча тория.

Однако, уже к середине 1950-х годов быстрая наработка плутония позволила СССР отказаться от более затратного в добыче и более капризного в дальнейшем  превращении в изотоп урана ²³³U тория.
Торий был отставлен в сторону, но, как и всегда у этих "запасливых русских", был аккуратно сложен в Красноуфимске, на складах, сейчас принадлежащих государственной компании «Урал-монацит»., тогда входившего в предприятие со скромной вывеской «Средне-Уральский машиностроительный завод».


Вот так выглядит ториевый склад снаружи. Заботливые люди подпёрли падающие стены.
Экономика — искусство возможного.

Сейчас на складах предприятия хранится 82 653 тонны монацитового концентрата. Монацитовый песок был аккуратно собран на месторождениях России, Монголии, Китая и Вьетнама. Кроме того, огромные запасы тория в качестве военного трофея были вывезены из гитлеровской Германии. Немцы экспериментировали с торием, рассматривая его в качестве потенциального компонента для создания ядерного оружия. Советская армия конфисковала ториевый монацит у гитлеровской Германии и вывезла в СССР. Сейчас он также  находится в красноуфимских складах.

В среднем, монацит, хранящийся на этих складах, имеет следующий состав: сумма редкоземельных оксидов Ln₂О₃ — 54% , оксид фосфора P₂О₅ — 22,2%, оксид тория ThО₂ — 7,8%, оксид урана U₃О₈ — 0,6%, оксид циркония ZrО₂ — 3,0%, оксид титана TiО₂ — 2,2%.

То есть, около 6 000 тонн тория уже находится буквально «на складе» в полностью готовом к дальнейшей переработке виде.

Монацитовый песок находится в деревянных ящиках ( 1 620 000 штук! ), складированных в деревянных складах. Именно эти ящики и это здание приведены на фотографиях выше.
К началу XXI века и тара, и склады сильно разрушились, что создало радиационную опасность для населения.
В 2002 принято решение о строительстве завода по переработке монацита с целью улучшения экологической обстановки в этом районе. Однако из-за протестов, это решение было отменено.

В настоящее время над старыми складами строят металлические ангары.


Новая страна, новая экономика, новые границы возможного.

В начале 2000-х годов в Красноуфимске предполагалось строительство на территории складов небольшой фабрики по переносу монацитового концентрата в новую герметичную тару. Тогда концентрат можно было бы хранить ещё сто лет, вплоть до появления потребности в тории. Однако и вопрос строительства такой фабрики был торпедирован усилиями местных "зелёных" и подогреваемой слухами о "жутких опасностях тория" общественностью.

Поэтому в 2010 году было принято другое решение — ОАО «Уральский электрохимический комбинат» станет головным предприятием в «кластере производства редкоземельных металлов», который создается в Свердловской области. Об этом журналистам сообщил министр промышленности и науки Свердловской области Александр Петров. По его словам, накануне подписано соглашение между правительством региона и Ростатом по переработке монацитового концентрата, который находится в Красноуфимске. А 25 ноября будет подготовлен план мероприятий реализации проекта.   «В состав кластера мы привлекаем предприятия, производящие электродвигатели, различную приводную технику, топливные элементы и накопители энергии. Также проявили интерес металлурги, в частности, ОАО УК «Росспецсплав», так как редкоземельные металлы являются основой для получения спецсплавов и спецсталей» — сообщил Александр Петров.
В общем, ничего с переработкой монацита не заржавело и процесс, как говорится, пошёл.

Поэтому, скоро красноуфимцы смогут избавится от опасного соседства с торием.
Ведь как пишут здесь: "внутри «саркофагов» уровень излучения зашкаливает: стены старых деревянных хранилищ рассыпались, мешки порвались, ящики развалились от старости. Монацитовый концентрат лежит на поверхности: дозиметр пищит и показывает отметку в 3 500 мкР/час."

Красноуфимцы! Надо ехать на Азов. Там под Таганрогом на диких пляжах веселее, чем у вас в неусыпно охраняемых и контролируемых складах.


Азовское море — суровый песок!

Хорошо, скажут внимательные читатели. А почему идут такие непонятные пляски вокруг тория? Что мешает взять — и разом освоить хотя бы 80 000 тонн монацитового песка в Красноуфимске? Ведь там уже всё, как в старой песне "взорвано, уложено, сколото". "Чёрное золото" монацита лежит и буквально просит — переработайте меня!

Всё дело в том, что торий — это Неуловимый Джо ядерной энергетики. Его никто не хочет ловить. И, если в период "ядерной гонки" разные страны ещё вели эксперименты с торием и с получаемым из него ²³³U, то теперь торий просто лежит — и ждёт своего часа. Просто он пока невыгоден — ни в добыче, ни в извлечении, ни в наработке из него делящегося материала. ²³⁸U удобнее добывать, удобнее нарабатывать из него плутоний. Да, наука говорит, что ториевая энергетика возможна и, более того энергетически даже выгодна. Но — ториевая энергетика практически по всем статьям проигрывает ураново-плутониевой. Поэтому младшая сестрёнка науки — экономика, ненавязчиво говорит нам: подождите со своим торием, разберитесь с ураном в конце-то концов.

Вы хотите цифр? Их есть у меня.

Мировое производство тория в период 1978-2010 годов составило примерно 150-200 тонн ThО₂ в год.
В 2000-м году мировое производство монацитового концентрата для извлечения всех металлов, содержащихся в нём, составляло около  12 000 тонн в год.
Торий, который в монаците, как мы помним, составляет не много, ни мало, а 6-12% по массе, исходя из уровня производства монацитового концентрата в мире и реальной мировой потребности в тории — в большей степени отправлялся в отвалы.

Мировая потребность в тории на современном этапе достаточно низкая, во всем мире в 2000 году его потребление составило 200 тонн, и то — при производстве специальных сплавов. К середине 1990-х годов рыночная продажа монацитового концентрата практически прекратилась — ввиду отсутствия спроса на него.  Весь добываемый монацитовый концентрат перерабатывается в мире теми же компаниями, которые его и извлекают из недр — причём, как вы поняли не с целью извлечения тория, а для получения оксидов постоянно сопутствующих ему редкоземельных минералов.

В 1997 году базисная цена на оксид тория составляла 65.55$ за килограмм, 82.50$ за 99.9% чистоту и 107.25$ за килограмм металлического тория 99.99% чистоты. Налетай — подешевело?

Состояние же редкоземельной промышленности России показывает ещё более жёсткий экономический подход к добыче тория и редкоземельных металлов. Экономика — это искусство возможного и в экономике каждый процент имеет значение. Особенно — если это процент содержания минерала в породе, а не банковский процент по невозвратному потребительскому кредиту. С физической экономикой шутки плохи, она хоть и младшая сестра науки, но с идиотами в кино не ходит.

Рассеянный торий в России, как и везде в мире, основном концентрируется там же, где и редкоземельные минералы. По количеству запасов РЗЭ Россия занимает второе место в мире после Китая. Причём речь идёт именно о месторождениях, то есть о геологических структурах, рентабельных к освоению.
Более 68% этих объектов находится в Мурманской области, кроме того они разведаны в Республике Саха (Якутия) и в Иркутской области.

Содержание редкоземельных элементов в рудах большинства российских месторождений значительно ниже, чем китайских: на разрабатываемых месторождениях Китая средние содержания оксидов редкоземельных металлов в рудах достигают 5%, в российских объектах – редко превышают 1%.
Основная часть балансовых запасов редкоземельных металлов (и тория!) России (почти 82%) связана с апатитовыми рудами, причём 70% запасов заключено в апатит-нефелиновых рудах Хибинской группы месторождений в Мурманской области.
Среднее содержание суммы оксидов редкоземельной группы здесь не превышает 0,4%. Многие из этих месторождений активно разрабатываются, однако при применяемой сегодня технологии из руд извлекается только фосфор и в небольших количествах - титан; редкоземельные же элементы, а тем более — торий, остаются в материале складируемых отвалов обогатительных фабрик.

Когда-нибудь настанет время извлечь и РЗМ, и торий из этих отвалов. Его там, мягко говоря, дохрена и больше.

В природных водах содержится особенно мало тория: в пресной воде 2 на 10 в минус 9 степени %, в морской воде 1 на 10 в минус 9 степени %. То есть — в море у нас 1 атом тория на сто миллиардов других атомов, а пресной воде таких атомов — аж вдвое больше. Та же фигня у нас и с другими редкоземельными металлами.

Поэтому, если Вы читаете, что "японцы налаживают производство РЗМ из морской воды", то знайте — вас дурят. Причём — самым наглым образом. Легче наладить такое производство в пресном водоёме. В два раза легче. 
А на отвалах апатитов такое производство наладить в сто миллионов раз легче.
А вот "доедят" китайцы последние богатые месторождения РЗМ во Внутренней Монголии — будет праздник редкоземелья и на нашей улице.

Вот ведь они, лежат, апатитовые отвалы, природу своим непотребным видом портят. Бери — не хочу,  вас ещё и экологи в попу поцелуют поддержат:


Хотите тория? Да вот же он!

Вот такие пирожки с торием.

А господина Острецова с его энергией-то — надо послать на красноуфимские склады. Осваивать торий.
Там тория целых 6000 тонн — хватит на постройку любого исследовательского реактора, ещё и на ускорители разные останется. И содержание там не 0,4% по сумме оксидов, как в апатитовых отвалах, не две миллиардных доли процента, как в пресной воде, а целых 7,8% только по торию!
Бери, пользуйся, твори, пробуй.

Ведь наука — это искусство возможного. Сможет непризнанный гений доказать свои идеи — честь ему и хвала.
Самое главное при этом — лишь не впасть в ересь вакуумной акустики.
Поскольку есть вещи, невозможные по определению. 

И в экономике этих вещей, к сожалению, гораздо больше, чем в науке.