Как добывают уран: бизнес с риском для жизни

Долгое время никто и не подозревал о радиоактивных свойствах этого металла, хотя в 1857 году французский изобретатель Абель Ньепс и обнаружил некое излучение во время экспериментов в фотолаборатории. И лишь в 1938 году ученые наконец поняли, что при делении ядра изотопа урана выделяется внушительное количество энергии — это обстоятельство стало началом эры атомной энергетики.

Конечно же, основное применение уран получил в качестве ядерного топлива. Изотоп урана U235 устроен таким образом, что однажды запущенная реакция ядерного распада будет протекать самопроизвольно, без дополнительного влияния извне. Благодаря этому он крайне эффективен как источник энергии для ядерного реактора. Впрочем, нет нужды рассказывать о том, как опасно подобное производство — взрывы АЭС по всему миру заслуженно считаются одними из самых страшных техногенных катастроф за всю нашу историю.

К сожалению, мирный атом слишком легко превратить в оружие. Чаще всего начинкой ядерных боеголовок служит плутоний-239, который получают при облучении урана-238 мощными потоками нейтронов. При делении ядро такого изотопа испускает больше нейтронов, да и сама вероятность успешного деления ядер намного выше. Это приводит к тому, что сфере из плутония (сердце любой атомной бомбы) требуется втрое меньшая масса и радиус, чтобы достичь критического состояния. Так что с его помощью «ядерная начинка» бомбы становится еще разрушительнее, но при этом компактнее.

Впрочем, уран и плутоний используются не только в военных целях. Изотопы этих металлов нашли свое применение в медицине — препараты на их основе представляют собой удобные маркеры, которые просто отследить внутри организма по следам слабого, безопасного для пациента излучения. Кроме того, уран позволяет геологам отслеживать возраст минералов и горных пород. Все очень просто: мы точно знаем время периода полураспада урана, так что, оценивая разницу между его концентрацией на сегодняшний день и постоянной распада, можно вычислить возраст того или иного геологического объекта.

Добыча и переработка урана для производственных целей — сложный и невероятно интересный процесс. Телеканал Discovery покажет, как устроено это непростое ремесло: