Обедненный уран – смесь изотопов урана с пониженным содержанием нестабильного изотопа урана-235 (энергия распада именно этого изотопа используется в урановом топливе или боезарядах). Для сравнения: природный (добываемый) уран содержит, как правило, 0,7% урана-235. Практически все остальное – это изотоп урана-238. Свежее урановое топливо для атомных станций имеет обогащение по урану-235 до 5%, а урановая начинка для ядерных боезарядов - начиная от 20%.
Под обедненным ураном в этой статье имеется ввиду смесь изотопов урана в форме гексафторида урана с содержанием изотопа урана-235 ниже природного уровня (0,7%), образующаяся в результате переработки (обогащения) природного урана, – так называемый отвальный гексафторид урана (ОГФУ). Кроме гексафторида, обедненный уран может быть представлен в виде тетрафторида, оксидов и металлической формы. Практически весь обедненный уран хранится в виде гексафторида.
Гексафторид урана – соль шестивалентного урана и плавиковой кислоты. При нормальном давлении и температуре +56,4 градусов по Цельсию переходит из твердого состояния в газообразное минуя жидкую фазу. Это активное вещество, реагирующее с водой, включая атмосферную влагу. При взаимодействии с водой образуются плавиковая кислота
ОГФУ представляет опасность для здоровья: уран при попадании в организм оказывает радиационное воздействие как альфа-излучатель (некоторые эксперты распространение урана в окружающей среде сравнивают с опасностью, которую несет свинец [1]). Плавиковая кислота опасна при попадании на кожу. При вдыхании паров кислоты поражаются легкие и, с течением времени, - почки.
Обращение с отвальным гексафторидом урана
В мире, из-за невозможности широкого коммерческого применения, накоплены огромные запасы отвального гексафторида урана. Например, в США складировано 740 тысяч тонн ОГФУ [1]. В России общее количество ОГФУ исчисляется сотнями тысяч тонн [7]. Запасы отвального гексафторида урана постоянно растут.
До сих пор в мире не разработана промышленная схема полной утилизации отвального гексафторида урана. С точки зрения безопасности, общепринято переводить ОГФУ в обедненный оксид урана, который является твердым веществом. Выделяемый при этом фтор может быть использован для получения плавиковой кислоты, применяемой в промышленности. Оксид урана либо подлежит захоронению, как вид радиоактивных отходов, либо может быть использован в реакторах на быстрых нейтронах для наработки плутония. Существуют и другие коммерческие способы использования обедненного оксида урана, но они не имеют широкого применения.
Решение о способе утилизации оксида урана зависит от того, как та или иная страна рассматривает обедненный уран: как радиоактивные отходы, подлежащие захоронению, или как материал, пригодный для дальнейшего использования.
Например, в США обедненный уран до недавнего времени рассматривался как сырье для дальнейшего использования. Но с 2005 года такая точка зрения начала меняться и сейчас в США возможно захоронение обедненного оксида урана [1].
Во Франции обедненный уран не рассматривается как радиоактивные отходы, но предполагается к хранению в форме оксида урана [6].
В России руководство Федерального агентства по атомной энергии рассматривает отвальный гексафторид урана как ценный материал, не подлежащий захоронению. В соответствии с [3], начаты работы по созданию промышленной установки по переводу отвального гексафторида урана в оксид урана. Получаемые оксиды урана предполагается хранить длительное время для дальнейшего их использования в реакторах на быстрых нейтронах [4]. По другим источникам, перед переводом отвального гексафторида урана в форму оксида предполагается его хранение и дообогащение по урану-235 с целью получения сырьевого урана природного качества [2].
При этом в России нет внедренных промышленных технологий по конверсии ОГФУ в оксид урана [4,5], а концепция обращения с отвальным гексафторидом урана была утверждена только в 2001 году [7].
[1] “Costs and Risks of Depleted Uranium from Proposed Enrichment Facility” Science for Democratic Action, volume 13, #2, June 2005.
[2] Копия письма Министра РФ по атомной энергии №01-5328 от 29.09.2003
[3] Копия письма Федерального агентства по атомной энергии №03-05/х-318 от 17.03.2005
[4] Копия письма Федерального надзора России по ядерной и радиационной безопасности №7-38/164 от 10.02.2004
[5] «От жестких переговоров до дружбы», Атом-пресса, № 20, май, 2005 г
[6] “Depleted Uranium A By-product of the Nuclear Chain”, Peter Diehl, Depleted Uranium - A Post-War Disaster for Environment and Health, Laka Foundation, May 1999
[7] Копия письма Министра Российской Федерации по атомной энергии №01-4114 от 25.07.2003.