Сообщение о планете Уран — Kratkoe.com

Автор J.G. На чтение 3 мин. Обновлено 6 ноября, 2017

Рассказ о Уране для детей содержит информацию о том какая температура на Уране, о его спутниках и особенностях. Сообщение о Уране Вы можете дополнить интересными фактами.

Краткое сообщение о Уране 

Уран – седь­мая пла­не­та Сол­неч­ной си­сте­мы, ко­то­рую в ясную ночь можно уви­деть нево­ору­жен­ным гла­зом. На­зва­на в честь древ­не­гре­че­ско­го бога неба. Как и Землю, Уран на­зы­ва­ют го­лу­бой пла­не­той – он по-на­сто­я­ще­му го­лу­бой.

Ат­мо­сфе­ра на Уране со­сто­ит в ос­нов­ном из во­до­ро­да и гелия, с неболь­шой при­ме­сью ме­та­на. Верх­ние слои ат­мо­сфе­ры от­ра­жа­ют го­лу­бые лучи, что при­да­ет пла­не­те такой на­сы­щен­ный цвет.

Уран об­ра­ща­ет­ся во­круг Солн­ца за 84 зем­ных года и на­хо­дит­ся в 20 раз даль­ше от Солн­ца, чем Земля. По­это­му Уран – самая хо­лод­ная пла­не­та Сол­неч­ной си­сте­мы, тем­пе­ра­ту­ра на по­верх­но­сти – -218 гра­ду­сов. Так же, как и дру­гие пла­не­ты-ги­ган­ты, Уран имеет спут­ни­ки и коль­ца.

Это чет­вер­тая по массе пла­не­та Сол­неч­ной си­сте­мы.

Сообщение о планете Уран

Уран — самая голубая планета солнечной системы. Но планета Уран мало изучена.

Уран, первая планета, обнаруженная в новой истории, была открыта случайно Вильямом Гершелем , когда он рассматривал небо в свой телескоп 13 марта 1781 года.

Планета состоит из разных газов и льдов. А температура на Уране около -220 градусов. Луч солнца со скоростью света добирается до этой планеты только за 2-3 часа.

Полный оборот вокруг своей оси он делает за 84 земных года. Уран – ледяная планета-гигант. Он больше Земли в 4 раза и тяжелее в 14. В центре планеты находится относительно маленькое каменное  ядро. А большую часть составляет ледяная оболочка – мантия. Однако, лёд там совсем не такой, как мы с вами привыкли видеть. Он похож на плотную вязкую жидкость. На Уране нельзя определить где заканчиваются облака, и начинается поверхность.

Вокруг своей оси Уран оборачивается за 17 часов . Однако, как и на других планетах-гигантах,  здесь дуют сильнейшие ветра, достигающие скорости 240 метров в секунду. Поэтому некоторые части атмосферы обгоняют планету и делают оборот вокруг планеты всего за 14 часов.

Зима на Уране длится почти 42 года и всё это время Солнце не поднимается над горизонтом. То есть царит полная темнота. Так происходит из-за того, что Уран вращается совсем не так как другие планеты. Его ось так сильно наклонена, что он «лежит» на боку. Если другие планеты можно сравнить с вращающимися волчками, то Уран больше похож на катящийся шар. Ученные предполагают, что давным-давно Уран столкнулся с небольшой планетой, которая «уронила» его. А сама стала одним из 13 колец Урана.

У Урана насчитывают 27 спутников.

Надеемся, изложенная информация о Уране помогла Вам. А свой доклад о Уране Вы можете оставлять через форму комментариев.

Доклад сообщение Планета Уран

Уран — седьмая по счёту от Солнца и третья по размерам планета, названная в честь древнегреческого бога неба. Учёные называют Уран и Нептун гигантами-близнецами по ряду их схожих характеристик с местонахождением на окраине Солнечной системы. Сквозь телескоп Уран наблюдается как маленькое зелёное пятно. Его радиус приблизительно равен 26 200 км (в 4 раза больше таковой нашей планеты) и масса его составляет 86,8×10²⁴ кг (превышает массу Земли в 14,5 раз).

Вследствие своего расположения в Солнечной системе Уран получает малое количество тепла. Из-за этого температура на уровне верхушек облаков равна примерно -210°С. Половину всего атмосферного газа на Уране составляет молекулярный водород, а пятую часть занимает метан, придающий планете характерный зеленовато-голубой оттенок. Помимо указанных соединений в химический состав планеты входят гелий, аммиак, этан, ацетилен. Поверхность планеты представляет собой ледяной бескрайний океан со скоростью ветров, намного превышающих скорость мощнейших земных ураганов. Ядро планеты всего лишь на 20% состоит из смеси гелия и водорода, остальная часть приходится на более тяжёлые элементы, которые представляют собой железосиликаты.

В 2002 году телескоп «Хаббл» заглянул вглубь атмосферы Урана и рассмотрел в подробностях, как устроены три её слоя. Сначала наблюдался красный ободок — легкая дымка на большой высоте. Жёлтая полоса под ободком — такой же дымчатый слой. Самый глубокий слой- голубой- оказалась атмосферой Урана.

Система колец Урана выражена не так сильно, как у Сатурна, из-за меньшей их плотности. Они были открыты в тот момент, когда сама планета прошла перед одной из звёзд. Тогда каждая из колец по очереди затмевала свет звезды, в результате чего было насчитано 9 «ободков» вокруг экватора. В последующем было обнаружено еще два кольца.  

Полный оборот вокруг оси Уран совершает за 17,2 часа со следующей особенностью: ось  вращения расположена почти  в плоскости его орбиты. Поэтому Уран движется вокруг Солнца «на собственном боку в положении лёжа». Некоторые учёные связывают это явление с тем, что в прошлом, возможно, в него врезался метеор или иная планета. Благодаря такому свойству Урана мы с Земли можем наблюдать в одно и то же время оба полушария планеты, включая даже полярные шапки. Уран также не лишён собственных лун, число которых на данный момент равно 27 и названия которых происходят от имён героев произведений Шекспира. Самыми крупными считаются Ариэль, Титания, Оберон, Миранда и Умбриэль. Одна из них — Миранда — представляет собой огромную совокупность скал и кратеров.

Вариант 2

Планета была названа в честь древнеримского бога Неба, находится на 7-ой орбите от Солнца. Относится к группе газовых гигантов. Совершает вращение вокруг звезды за 84 земных суток, а вокруг собственной оси за 14 часов 17 минут. В результате в воздушных слоях атмосферы скорость ветров достигает 240 км/ч.

Состав

Твердым веществом считается по мнению ученых ядро в центре планеты, покрытое оболочкой изо льда (60% планетарной массы). Второй слой представлен водой, метаном и аммиаком. Верхний слой благодаря поглощению лучей красного спектра, имеет синевато-зеленый цвет. В нем содержится 15% He (гелия) и 83% Н (водорода). Дополнительно в атмосферных слоях содержатся различные углеводы, к которым относят: этан, ацетилен и т.п. вещества.

Определить состав получилось с помощью метода спектроскопии, присвоив Урану и Нептуну статус ледяных гигантов. Мантийное вещество изо льда представляет собой горячую и плотную жидкость. Вода в сочетании с аммиаком является отличным проводником электричества.

Особенности наклона оси

Смена времен года отличается от прочих планет, поскольку со стороны наблюдателя Уран как бы похож на катящийся по плоскости шар. 42 года каждый полюс планеты получает круглосуточный поток солнечного света либо пребывает столько же времени во тьме.

Удаленность от Солнца способствует тому, что на зимней и летней стороне планеты температура практически одинакова -216⁰С. Несмотря на максимальное количество солнечного тепла, получаемого полюсами, теплее всего в области экватора. Ученые пока не могут объяснить данный факт.

«Свита»

Вместе взятые спутники планеты меньше по массе, чем спутник Нептуна – Тритон (50%). Всего насчитывается 27 объектов, вращающихся вокруг Урана. Основной состав: аммиак, СО2 (углекислый газ) и 50% — это горные породы.

Кольца

Впервые удалось увидеть в 1977 г. Они напоминали темным цветом остывшую лаву и уголь. В 2010 г. ученые определили, что у планеты насчитывается до 13 колец. Они всегда покрыты пылью от постоянно бомбардируемых метеоритами спутников Урана.

Снимки колец были получены в 1986 г. космическим аппаратом Вояджер-2, а также с помощью телескопа Хаббл в 2005 г.

Доклад про Уран

Уран – довольно интересная и удивительная планета. Но в чем ее особенность? И почему это космическое тело названо невидимым? На все вопросы найдутся ответы.

Почему планету прозвали невидимой и как ее открыли?

Долгое время астрономы не могли разглядеть Уран, по крайней мере, признать его планетой. Впервые Уран заметил астроном Джон Флемстид в 1690 году, но принял его за звезду. В 1781 году Уильям Гершель первым рассмотрел Уран в телескоп, однако поначалу считал его кометой. В то время люди считали, что планет всего пять. Никому и в голову не приходило, что их может быть больше. Вот отсюда и кличка – невидимка. Итак, разглядев яркий объект, Гершель понял, что у него не характерная для кометы орбита, да и расположен он слишком далеко. Изучив записи других астрономов, он заключил, что это планета.

Уран – это газовый гигант, правда, в Уране больше льда, чем газа. Другое название планеты – ледяной гигант. Третий по размерам и четвертый по весу. Уран состоит из камня, льда и газа. Как и другие газовые гиганты, планета окружена кольцами, но увидеть их можно лишь с помощью мощного телескопа. От остальных планет Уран отличается тем, что вращается вокруг Солнца, лежа на боку. Вероятно, такое положение планета приняла после попадания в нее крупного объекта.

Названа планета в честь римского бога неба. Диаметр Урана – 51 118 километров. Расстояние до Солнца – 3 миллиарда километров. Продолжительность одного года на Уране равна 84 земным годам. Продолжительность одних суток на Уране – это чуть более 17 часов на Земле. Средняя температура равна – 213 градусам по Цельсию. Атмосфера газового гиганта состоит из водорода, гелия и метана. Известны 27 спутников Урана, может их больше. Про погоду можно сказать, что там ураганы размером с США и постоянная температура.

Любопытные факты про Уран.

• Все спутники были названы именами героев Шекспира. Например, Оберон и Титания.

• Год на Уране проходит гораздо дольше, чем на Земле. А вот сутки – быстрее.

• У Урана нет твердой поверхности. Где – то 8000 километров – это газы.

• Ядро планеты разогрето до температуры + 7000 градусов по Цельсию. А ведь планета на 80% состоит из льда!

• Уран движется против часовой стрелки по солнечной орбите.

• Однажды на планету высаживался космический аппарат. После того момента никого там не было.

• Планируется полет на Уран в 2021 году. Целью будет исследование состава планеты.

Планета Уран

Интересные ответы

• Жизнь первобытных людей — доклад сообщение

  Сейчас у человечества есть все условия для комфортной и спокойной жизни: пища, жилье, материальное обеспечение, энергия, разная техника и оружие. Но так в наше время, а раньше ничего этого не было

• Прыжки в высоту — сообщение доклад

  Сфера человеческой деятельности по правде велика и многообразна, и, конечно же, за всё время своего существования и постоянного развития, человечество смогло добиться достаточно больших высот, которые и продолжают достигаться

• Кто такой энтомолог и что изучает? (энтомолог это профессия изучает) 2 класс

  Энтомология является одним из разделов общей зоологии. Если разобрать название науки более детально, то с древнегреческого оно звучит, как наука о насекомых. Несмотря на то, что издревле человека

• Воздух — доклад сообщение 2, 3 класс

  Воздух везде, где только можно представить. Если бы вдруг исчез воздух, то не стало бы всего живого на Земле. Так чем же важен воздух и что это вообще такое? И из чего он сделан?

• Творчество Чехова кратко

  Творческая деятельность писателя является неповторимым явлением в русской литературе, поскольку представляет собой сочетание доброго и грустного юмора, трагические ноты и мягкую лиричность

Уран — планета солнечной системы

На окраине нашей Солнечной системы есть настоящие ледяные гиганты. Так называют самую холодную планету Уран. Он состоит он из разных газов и льдов. А температура там держится около -220 градусов. И постоянно дуют сильные ветра. Луч солнца со скоростью света добирается до этой планеты только за 2-3 часа. Вот так погодка!

Уран очень долго принимали за далекую звёздочку из-за его тусклого света и медленного передвижения. Полный оборот вокруг своей оси он делает за 84 земных года. Уран – ледяная планета-гигант. Он больше Земли в 4 раза и тяжелее в 14

. В центре планеты находится относительно маленькое каменное  ядро. А большую часть составляет ледяная оболочка – мантия. Однако, лёд там совсем не такой, как мы с вами привыкли видеть. Он похож на плотную вязкую жидкость. И если ты захочешь прогуляться по Урану, у тебя ничего не получится. Здесь нет твердой оболочки, и сделав шаг, ты провалишься в огромное ледяное море. Да и вообще очень сложно определить, где у этой планеты заканчиваются облака, и начинается поверхность. Даже ученые долго не могли договориться, что считать за атмосферу, а что за саму планету.

Вокруг своей оси Уран оборачивается за 17 часов . Однако, как и на других планетах-гигантах,  здесь дуют сильнейшие ветра, достигающие скорости 240 метров в секунду. Поэтому некоторые части атмосферы обгоняют планету и делают оборот вокруг планеты всего за 14 часов. Но по меркам планет-гигантов это очень спокойная погода. Например, ветра на Нептуне могут преодолеть 2000 метров в секунду.

Зима на Уране длится почти 42 года и всё это время Солнце не поднимается над горизонтом. То есть царит полная темнота. Так происходит из-за того, что Уран вращается совсем не так как другие планеты. Его ось так сильно наклонена, что он «лежит» на боку. Если другие планеты можно сравнить с вращающимися волчками, то Уран больше похож на катящийся шар. Ученные предполагают, что давным-давно Уран столкнулся с небольшой планетой, которая «уронила» его. А сама стала одним из 13 колец Урана.

Такие же холодные у Урана его 27 спутников. Одни из самых крупных – Ариэль и Титания на половину состоят изо льда, в том числе и водяного. А поверхность спутников покрыта инеем. А на загадочном темном спутнике Умбриэль можно увидеть светлое вещество на дне кратеров. Считается, что это чистый лёд, из которого, возможно, состоит ядро.

До сих пор планета Уран остается мало изученной планетой. Лишь один космический аппарат «Вояджер-2» приближался к этой планете в 1986 году. И смог изучить только южный полюс Урана. Остальное ученные досчитали и додумали сами. Однако неизвестно сколько ещё тайн хранит в себе огромное ледяное царство.

Для того, чтобы оставить комментарий необходимо зарегистрироваться, либо войти на сайт под своим логином и паролем

Планета Уран Школьный доклад к теме Планеты Окружающий мир

Планета Уран Школьный доклад к теме Планеты Окружающий мир

Уран седьмая, если считать от солнца, планета солнечной системы.

Его открыл английский астроном Уильям Гершель в 1781 году и назвал честь древнегреческого бога неба. Гершель сначала думал, что это комета. Но, после обсуждения открытого им небесного тела с другими астрономами своего времени, пришёл к выводу, что это планета солнечной системы.

Планета Уран Школьный доклад

Уран является третьим по диаметру и четвертым по весу среди всех планет. Он в 14,5 раз тяжелее Земли.

По плотности, это вторая из наименее плотных планет солнечной системы после Сатурна. Уран самая холодная планета из всех в солнечной системе.

Ученые считают, что внутри планеты есть каменное ядро, большую часть диаметра планеты составляет ледяная мантия, и далее следует атмосфера.

Уран относится к газовым гигантам. Его атмосфера состоит основном из водорода и гелия. Облака планете составлены из твердого льда, аммиака, водорода и метана.

Год на Уране соответствует 84-м земным. Вокруг своей оси планета оборачивается за 17 часов 14 минут. Но, так как ось вращения Урана сильно наклонена, то планета двигается вокруг Солнца «Лёжа на боку»

В каждом полушарии Урана 42 земных года длится день и столько же — ночь. А смена дня и ночи похожая на земную бывает только в моменты равноденствия 1 раз в 42 года.

Кольца Урана

У Урана, также как и у Сатурна, есть кольца. Правда они гораздо менее выражены. Ученые предполагают, что это из за их молодости. Некоторые кольца по ширине достигает десятые или даже иногда сотые доли метра. Эти кольца обнаружил еще сам Гершель. Правда, тогда многие ему не поверили, ведь их, кроме него никто не видел. А чтобы рассмотреть Уран получше нужна были хорошая техника и оптика, которых тогда ещё не было. Это удалось сделать только в 1977 году, когда ученые из Соединенных Штатов Америки Джеймс Элиот и Дуглас Минк совместно с Эдвардом Данемом рассмотрели 9 колец Урана из бортовой обсерватории Койпера, которая располагалась на реактивном самолете.

В 2005 году телескоп «Хаббл» смог рассмотреть их из окрестностей Марса. Тогда ученые насчитали всего 13 колец.

Спутники Урана

У Урана имеются спутники. На данный момент известно 27 спутников Урана! Большую их часть назвали в честь литературных героев произведений писателя Уильяма Шейкспира и поэта Александра Поупа. Но все эти спутники очень малы в размерах. Самый крупный спутник Урана по диаметру более чем в 2 раза меньше Луны.

Это всё про планета Уран Школьный доклад.

рассказ про планету уран 4-5 предложений

Уран – седьмая планета солнечной системы. Он был открыт британским астрономом Уильмом Гершелем 13 марта 1781 года. Рассматривая в очередной раз в телескоп звёздное небо, учёный заметил зеленоватый объект. Планету наблюдали и раньше, но принимали за обычную звезду, Гершель же сначала принял его за комету. Первооткрыватель сначала назвал планету в честь короля Англии Георга III, а в 1850 году появилось название Уран.

Исследование Урана затруднено из-за его отдалённости. Лишь однажды, в 1986, году в нескольких тысячах километрах от него побывал земной космический корабль «Вояджер-2». С Земли комета кажется небольшой точкой, но на самом деле это одна из планет-гигантов.  Как и подобные ему Сатурн и Юпитер, Урана в основном состоит из водорода, гелия и небольшой примеси метана и ацетилена. Метан преобладает в верхней части атмосферы планеты, что объясняет зеленоватую окраску.

Уран имеет и несколько особенностей: ось вращения практически перпендикулярна к плоскости орбиты, поэтому Уран вращается вокруг своей оси как бы лежа на боку. Вращение Урана вокруг своей оси противоположно направлению обращения вокруг Солнца, то есть является обратным (как у Венеры). Температура на поверхности планеты составляет около — 220ºС. При таких температурах некоторые газы замерзают, поэтому учёные предполагают, что облака Урана состоят из частиц замерзшего метана.

Уран, также как Сатурн и Юпитер, имеет систему колец. Она была открыта лишь в 1977 году. Дело в том, что кольца Урана состоят из очень тёмных частиц, невидимых даже в мощный телескоп. Они были обнаружены по сильному ослаблению блеска звезд, оказавшихся позади колец при орбитальном движении Урана.

Уран имеет 21 спутник. Крупнейшие из них Миранда (радиус 127 км), Ариэль (565 км), Умбриэль (555 км), Титания (800 км) и Оберон (815 км). Эти спутники были открыты с Земли. После визита «Вояджера-2» к Урану стало известно о существовании ещё 10 спутников (Корделия, Офелия, Бианка, Крессида, Дездемона, Джульетта, Порция, Розалинда, Белинда, Пэк), которые назвали в честь героев Уильяма Шекспира.

ВЫБЕРИ САМЫЕ ИНТЕРЕСНЫЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ И ЗАПИШЫ

Планета Уран — объяснение для детей

Астрономия для детей > Солнечная система > Планета Уран

Описание планеты Уран для детей: интересные факты с фото и картинками, размер седьмой планеты Солнечной системы, вращение ледяного гиганта, спутники, кольца.

Для самых маленьких важно знать, что Уран занимает седьмую позицию в Солнечной системе. Несмотря на то, что его можно увидеть невооруженным взглядом, долгое время Уран казался звездой. Родители или учителя в школе должны объяснить детям, что все дело в тусклости и длительной орбите.

Уильям Гершель (астроном из Британии) случайно обнаружил его 13 марта 1781 года в телескоп. Ему показалось, что одна «звезда» отличается свечением. Поэтому он потратил год, чтобы изучить ее орбиту.

Уран получил наименование от Неба – самый ранний властелин небес в Греции. Следует включить в объяснение для детей тот факт, что это единственная планета, названная вариацией греческого божества, а не римского. Прежде чем сделать окончательный выбор, предлагалось множество вариантов. Среди них: Гершель, Гиперрониус («выше Сатурна») и Минерва (богиня знаний в Риме). Гершель хотел обольстить короля Англии Георга III, поэтому предложил имя правителя, но эта идея не обрела популярности за чертой Англии и родного города короля. Вышло так, что окончательное имя планета получила от астронома из Германии Иоганн Боде, тщательно рассмотревшего орбиту.

Мы предлагаем внимательнее изучить описание Урана с детальной характеристикой седьмой планеты от Солнца. Важно отметить, что у планеты Уран есть класс, а именно тип — ледяной гигант (сюда также можно записать Нептун). Обязательно запоминайте интересные факты, которые привлекут внимание детей. Чтобы сделать рассказ про Уран еще интереснее, используйте фото, картинки и видео на сайте.

Физические характеристики Урана — объяснение для детей

Необходимо объяснить детям, что Уран расположен под таким резким наклоном, что практически обходит орбиту на своей стороне, причем ось вращения почти указывает на звезду. Подобное положение могло создаться из-за столкновения с телом размером с планету или несколькими небольшими телами буквально сразу же после формирования.

Фотография Урана, сделанная космическим аппаратом Вояджер

Из-за необычного наклона, смена времен года выглядит сурово: примерно 20 лет. То есть почти четверть уранового года (84 земных года) Солнце полностью освещает полюс, бросая остальную половину в лапы мрачной и морозной зимы на продолжительный срок.

Как правило, магнитные полюса выстраиваются вдоль оси, на которой вращается планета. Но здесь она существует под наклоном, так что магнитная ось отодвинута почти на 60 градусов. Это создает одностороннее магнитное поле, причем сила на поверхности северного полушария более чем в 10 раз превышает мощность южного. Это влияет на формирование сияний.

Планета приобретает голубой и зеленый окрас из-за атмосферы, состоящей по большей части из гелия и водорода. Прозвище «ледяной гигант» она получила из-за того, что больше 80% ее массы представлены жидкой смесью воды, метана и аммиака. Не забывайте, что Уран вращается по орбите не в одиночестве, ведь ближайшие планеты — Сатурн и Нептун.

Орбитальные характеристики Урана — объяснение для детей

• Средняя удаленность от Солнца: 2 870 972 200 км (в 19.191 раз больше земной).
• Перигелий (ближайшая дистанция к Солнцу): 2 735 560 000 км (в 18,60 раз больше земной).
• Афелий (наибольшая дистанция от Солнца): 3 006 390 000 км (в 19,76 раза больше земной).

Состав и структура Урана — объяснение для детей

• Состав атмосферы (по объему): водород (82,5%), гелий (15,2%) и метан (2,3%).
• Магнитное поле: магнитный полюс наклонен по сравнению с осью на 58,6 градусов.
• Состав: камень (25%), лед (60-70%), водород и гелий (5-15%).
• Внутренняя структура: мантия из воды, аммиака и метана, а также ядро из железа и магния-силиката.

Орбита и вращение Урана — объяснение для детей

• Осевой наклон: 97,77 градуса (у Земли – 23,5 градуса).
• Сезонный цикл и продолжительность: приблизительно 21 год на один сезон.
• Период вращения: около 84 земных лет.

Климат Урана — объяснение для детей

Такой резкий осевой наклон может привести к непривычным погодным условиям. Когда лучи Солнца прикасаются к некоторым областям в первый раз за многие годы, они нагревают атмосферу. Из-за этого рождаются масштабные весенние бури, увеличиваясь до размеров Северной Америки.

Знаете ли вы?

Что Уран из-за его климата часто называют ледяным гигантом.

Дети должны знать, что в науке совпадения могут сыграть колоссальную роль. Так случилось с Вояджер-2. Когда он впервые запечатлел Уран в 1986 году, то на южной части царствовало лето. Поэтому аппарат показал лишь мягкую сферу с примерно 10 различимыми облаками. Из-за этого Уран рассматривали как «наиболее непримечательную планету». Через несколько десятилетий появились новые телескопы (Хаббл), и изменились времена года. Это позволило рассмотреть крайне непривычную погоду на Уране, где стремительные ветра могут достигать скорости до 900 км/ч.

Кольца Урана — объяснение для детей

Важно объяснить детям, что это было великое открытие. Дело в том, что раньше ученые полагали, что наличие колец – это особенность, которая есть исключительно на Сатурне. Но оказалось, что это распространенная планетарная черта.

Планета располагает двумя комплектами колец. Первый (внутренний) представлен зауженными и темными кольцами, а второй (внешний) – двумя отдаленными. Последние нашел Хаббл (красное и синее). Всего удалось насчитать 13 известных колец.

Спутники Урана — объяснение для детей

В общей сложности, к Урану привязано 27 спутников. Но здесь есть интересный момент, так как свои имена получили не из римского и греческого пантеона богов. Первым четырем достались прозвища мистических призраков из английской литературы: «Сон в летнюю ночь» Уильяма Шекспира и «Похищение замка» Александра Поупа. С тех пор астрономы решили не нарушать традицию, выбирая имена для спутников из творчества этих авторов.

Оберон и Титания – наибольшие урановые луны. Их первыми отыскал Гершель в 1787 году. Следующие две (Ариэль и Умбриэль) попали в объектив Уильяма Ласселла. Спустя век была найдена Миранда (в 1948 году).

Миранда — один из основных спутников Урана

В 1986 году Вояджер 2 отыскал еще 10. Причем они были крохами, чей размер достигал всего лишь 26-154 км в диаметре: Джульетта, Офелия, Пак, Корделия, Дездемона, Бьянка, Порция, Белинда, Розалинд и Крессида. Каждая состояла из двух материалов: водяной лед и камень. На сегодняшний день ученые, использующие Хаббл и земную аппаратуру, отыскали 27 известных лун. Дети должны понять, что их было сложно обнаружить, так как их диаметр достигал всего 12-16 км. Да и заметить объекты, которые по окрасу чрезвычайно темные и удалены на 4,8 миллиарда км, – невозможно за пару дней.

Знаете ли вы?

Среди Корделии, Офелии и Миранды скрывается группа из 8 маленьких лун, собравшихся так тесно, что ученые все еще не могут разобраться в том, как они сумели избежать столкновения друг с другом. Ученые подозревают, что ближе к планете способны скрываться еще больше неоткрытых лун.

Кроме того, планета может располагать коллекцией троянских астероидов – объектов, разделяющих ту же орбиту, что и планета. Эта область называется точкой Лагранжа. Первую нашли в 2013 году, хотя ученые заявляли, что на планете она была бы слишком нестабильной, чтобы размещать такие тела.

Исследования и миссии Урана — объяснение для детей

Больше всего исследований Урана провели в телескопы. Но с развитием технологий удалось запустить космические корабли. Вояджер-2 НАСА стал первым и пока единственным космическим аппаратом, посетившим Уран. Он обнаружил 10 ранее неизвестных спутников и исследовал наклон магнитного поля.

В 2013 году Планетарное научное десятилетнее исследование рекомендовало НАСА рассмотреть возможность отправки миссии на ледяную планету.

Надеемся, что вам понравился рассказ про Уран и описание планеты. Если хотите узнать больше про планеты Солнечной системы, то переходите по нижним ссылкам. Также на сайте можно воспользоваться 3D-моделями, картой Урана, фото и видео с аппаратов или же попробовать отыскать планету в небе самостоятельно с помощью онлайн телескопа в режиме реального времени. Дети смогут узнать еще много интересных фактов об этом загадочном мире.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:

---

Планеты солнечной системы Сообщение по окружающему миру

Планеты солнечной системы Сообщение по Окружающему миру 2 класс

На ночном небе часто видны светила, которые на первый взгляд похожи на звёзды, но они светят ровным светом даже тогда, когда настоящие звёзды сильно мерцают. Если в течение нескольких вечеров внимательно проследить за таким светилом, то можно заметить что оно медленно перемещается среди звёзд . Эти «блуждающие» светила и есть планеты.

Планеты — это холодные небесные тела. Они, как и наша Земля, движутся вокруг Солнца.

Солнце освещает планеты, и поэтому мы их видим.

Планеты солнечной системы Их всего 9

Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон.

В последнее время ученые исключили Плутон из этого списка. Теперь планет восемь.

Планета Венера ярче всех звёзд. Её назвали именем римской богини красоты. Венера видна на западе вечером или на востоке рано утром. В телескоп она видна совсем белой, без пятен. Но это не сама планета, а облака, которые окружают её сплошным слоем. В воздухе Венеры есть ядовитые газы. Дышать ими нельзя. Когда Солнце освещает Венеру сбоку, то видна только её половинка.

Наш второй сосед — Марс кажется на небе красной звездой. За это он получил имя древнеримского бога войны. Красноватый цвет — это цвет марсианских пустынь. Пустыни пересечены полосками. Некоторые учёные думали раньше, что эти полоски — каналы и растительность по берегам каналов. Сейчас уже ясно, что каналов на Марсе нет. Воздуха на Марсе мало, и он тоже непригоден для дыхания.

Наша Земля — 3-я планета от Солнца, она находится между Марсом и Венерой. Земля отличается от всех соседних планет: на ней есть океаны и атмосфера, пригодная для дыхания. Вот почему здесь возникла жизнь.

Меркурий — ближайшая к Солнцу, и самая маленькая планета, у него нет спутников и очень разреженная атмосфера.

Юпитер — самая большая планета — планета гигант. Юпитер состоит в основном из гелия и водорода. Его спутник, Ганимед, больше Меркурия, а всего у Юпитера 65 спутников.

Сатурн — отличается от других планет тем, что он имеет кольца, состоящие из частичек льда и пыли. У него самая меньшая плотность среди всех планет (почти как у воды).

Уран — самая холодная планета, еще он вращается «лежа на боку».

Нептун — самая дальняя от солнца планета, на нем дуют самые сильные ветра.

Плутон — раньше считался карликовой планетой, а теперь он считается небесным телом. По размерам он меньше Луны.

 

Обзор добычи урана

— Всемирная ядерная ассоциация

(Обновлено в декабре 2020 г.)

• За последние 60 лет уран стал одним из важнейших энергетических минералов в мире.
• Добывается и концентрируется так же, как и многие другие металлы.

Хотя уран почти полностью используется для производства электроэнергии, небольшая его часть используется для важной задачи производства медицинских изотопов.Некоторые из них также используются в морских силовых установках, особенно военно-морских.

Уран — это природный элемент со средней концентрацией 2,8 частей на миллион в земной коре. Его следы встречаются практически везде. Его больше, чем золота, серебра или ртути, примерно так же, как олова, и немного меньше, чем у кобальта, свинца или молибдена. Огромные количества урана также встречаются в Мировом океане, но в очень низких концентрациях.

Таблица 1: Крупнейшие урановые рудники в 2019 году

Шахта	Страна	Главный владелец	Тип	Производство (тонн урана)	% мира
Сигарное озеро	Канада	Cameco / Orano	подземный	6924	13
Husab	Намибия	Свакопский уран (CGN)	карьер	3400	6
Олимпийская плотина	Австралия	BHP Billiton	побочные продукты / метро	3364	6
Мойнджум и Торткудук	Казахстан	Орано / Казатомпром	ISL	3252	6
Инкай, участки 1-3	Казахстан	Казактомпром / Cameco	ISL	3209	6
Буденовское 2	Казахстан	Uranium One / Казатомпром	ISL	2600	5
Россинг	Намибия	Рио Тинто	карьер	2076	4
SOMAIR	Нигер	Орано	карьер	1912	4
Центральный Мынкудук	Казахстан	Казатомпром	ISL	1964	3
Южный Инкай (Блок 4)	Казахстан	Uranium One / Казатомпром	ISL	1601	3
ТОП 10 всего				30 032	55%

Большинство месторождений урановой руды, в настоящее время поддерживающих эти рудники, имеют среднее содержание выше 0.10% урана — то есть больше 1000 частей на миллион. На первом этапе добычи урана до 1960-х годов это могло бы считаться приличным содержанием, но сегодня на некоторых канадских рудниках имеется огромное количество руды со средним содержанием урана до 20%. Однако другие рудники могут успешно работать с рудами с очень низким содержанием урана, примерно до 0,02% U. Урановые рудники работают примерно в 20 странах, хотя в 2019 году более 50% мировой добычи приходилось на девять рудников в четырех странах (см. Таблицу 1).

Некоторое количество урана также извлекается как побочный продукт с медью, как на руднике Олимпик Дам в Австралии, или как побочный продукт при переработке других руд, таких как золотосодержащие руды в Южной Африке, или из фосфатных месторождений, таких как как Марокко и Флорида.В этих случаях концентрация урана может составлять всего одну десятую от концентрации в рудных телах, добытых в основном из-за содержания в них урана. Рудное тело определяется как месторождение полезных ископаемых, из которого минерал может быть извлечен по цене, которая является экономически оправданной с учетом текущих рыночных условий. Если месторождение содержит значительную концентрацию двух или более ценных минералов, тогда затраты на извлечение каждого отдельного минерала снижаются, поскольку некоторые требования по добыче и обработке могут быть разделены. В этом случае более низкие концентрации урана, чем обычно, могут быть извлечены по конкурентоспособной цене.

Вообще говоря, добыча урана ничем не отличается от других видов добычи, если только руда не очень высокого качества. В этом случае используются специальные методы добычи полезных ископаемых, такие как пылеподавление, а в крайних случаях — методы удаленного обращения, чтобы ограничить радиационное воздействие на рабочих и обеспечить безопасность окружающей среды и населения.

Поиск урана в некоторых отношениях проще, чем поиск других полезных ископаемых, потому что радиационная сигнатура продуктов распада урана позволяет идентифицировать месторождения и наносить их на карту с воздуха.

Мины разные

Карьер и подземная добыча

Там, где рудные тела лежат близко к поверхности, доступ к ним обычно осуществляется открытым способом, включающим большой карьер и удаление большого количества вскрыши (вышележащей породы), а также большого количества пустой породы. Там, где рудные тела более глубокие, обычно применяется подземная добыча, предполагающая строительство подходных стволов и туннелей, но с меньшим удалением пустой породы и меньшим воздействием на окружающую среду. В любом случае контроль качества обычно достигается путем измерения радиоактивности как суррогата концентрации урана.* (Радиометрическое устройство обнаруживает сопутствующие радиоактивные минералы, которые являются продуктами распада урана, а не самим ураном.)

* Около 95% радиоактивности руды связано с серией распада U-238, что составляет около 150 кБк / кг в руде с 0,1% U ₃ O ₈ . Серия U-238 содержит 14 радиоактивных изотопов в вековом равновесии, таким образом, каждый составляет около 11 кБк / кг (независимо от массовой доли). Когда руда перерабатывается, U-238 и гораздо меньшие массы U-234 (и U-235) удаляются.Остаток превращается в хвосты, и в этот момент он имеет около 85% своей первоначальной внутренней радиоактивности. Однако с удалением большей части U-238 следующие два короткоживущих продукта распада в серии распада урана (Th-234 и Pa-234) вскоре исчезают, оставляя хвосты с чуть более 70% радиоактивности исходная руда через несколько месяцев. Затем контролирующим долгоживущим изотопом становится Th-230, который распадается с периодом полураспада 77000 лет до радия-226, за которым следует радон-222. (Группа научных руководителей, Австралия).

На рудниках Рейнджер на севере Австралии, Россинге в Намибии и на большинстве рудников канадского Северного Саскачевана до озера МакКлин доступ к рудным телам осуществлялся открытым способом. Другие шахты, такие как Олимпийская плотина в Австралии, река Макартур, Рэббит-Лейк и Сигар-Лейк в Северном Саскачеване и Акута в Нигере, находятся под землей на глубине до 600 метров. На McClean Lake и Ranger добыча будет завершена под землей.

Добыча подземным выщелачиванием (ППВ)

Некоторые рудные тела залегают в подземных водах в пористом рыхлом материале (таком как гравий или песок), и к ним можно получить доступ, просто растворив уран и выкачав его — это добыча методом выщелачивания на месте (также известная в Северной Америке как добыча на месте). — ISR).Его можно применять там, где водоносный горизонт рудного тела ограничен вертикально, а в идеале — горизонтально. Конечно, там, где питьевая вода может оказаться под угрозой, нет лицензии. В соответствующих случаях это, безусловно, метод добычи с наименьшим воздействием на окружающую среду.

Добыча

ISL означает, что удаление урановых минералов осуществляется без какого-либо серьезного нарушения грунта. Слабо подкисленные грунтовые воды (или щелочные грунтовые воды, где грунт содержит много известняка, например, в США) с большим количеством кислорода циркулируют через закрытый подземный водоносный горизонт, который удерживает урановую руду в рыхлых песках.Раствор для выщелачивания растворяет уран перед перекачкой на установку для обработки поверхности, где уран извлекается в виде осадка. Этим методом производится большая часть урана в США и Казахстане.

На австралийских рудниках ISL в качестве окислителя используются перекись водорода и серная кислота в качестве комплексообразователя для получения уранилсульфата. Казахстанские шахты ISL обычно не используют окислитель, но используют гораздо более высокие концентрации кислоты в циркулирующих растворах. На рудниках ISL в США используется щелочное выщелачивание для получения уранилкарбоната из-за присутствия значительных количеств потребляющих кислоту минералов, таких как гипс и известняк, во вмещающих водоносных горизонтах.Карбонатные минералы, превышающие несколько процентов, означают, что следует использовать щелочное выщелачивание, а не более эффективное кислотное выщелачивание, хотя стоимость часто увеличивается вдвое.

При кислотном или щелочном выщелачивании обогащенные грунтовые воды закачиваются в водоносный горизонт через ряд нагнетательных скважин, где они медленно мигрируют через водоносный горизонт, выщелачивая урансодержащий вмещающий песок на пути к стратегически расположенным добывающим скважинам, где погружные насосы перекачивают жидкость. на поверхность для обработки.

Для очень мелких рудных тел, которые могут быть добыты методом ППС, центральный технологический завод может быть удален от них, поэтому будет создан вспомогательный завод. Это не что иное, как возможность загрузки ионообменной смолы / полимера (IX), чтобы ее можно было перевезти на центральный завод в грузовом трейлере для отпарки. Следовательно, очень небольшие месторождения могут стать жизнеспособными, поскольку помимо скважинного поля требуются небольшие капитальные затраты на руднике и удаленной площадке IX.

Кучное выщелачивание

Некоторая руда, обычно с очень низким содержанием (ниже 0.1% U), обрабатывается кучным выщелачиванием. Здесь дробленая руда складывается на непроницаемой площадке высотой от 5 до 30 метров и орошается кислотным (или иногда щелочным) раствором в течение многих недель. Содержащаяся в нем жидкость собирается и обрабатывается для извлечения урана, как и в случае ISL, обычно с использованием ионного обмена. После того, как материал перестает давать значительное количество урана, его удаляют и заменяют свежей рудой. Возврат обычно составляет 50-80%. Истощенный материал может вызвать загрязнение, поэтому его следует размещать надежно, чтобы не повлиять на поверхностные или грунтовые воды.Обычно это будет на выработанных карьерах.

Фрезерование и обработка

На обычных рудниках есть мельница, где руда дробится и измельчается для высвобождения минеральных частиц, а затем выщелачивается в резервуарах с серной кислотой для растворения оксидов урана. Затем раствор обрабатывают для извлечения урана. При извлечении некоторого количества урана в Южной Африке из золотых хвостов необходимо выщелачивание под давлением.

Иногда процесс физического обогащения используется для концентрирования руды и повышения ее содержания перед химической обработкой.Это может быть радиометрическая сортировка, как в Ranger, скрининг / гравитация или новый процесс, называемый абляцией.

Большая часть руды представляет собой бесплодную породу или другие минералы, которые не растворяются в процессе выщелачивания. Эти твердые частицы или «хвосты» отделяются от раствора, богатого ураном, обычно путем их осаждения. Оставшийся раствор фильтруют, и уран извлекают в той или иной форме системы ионного обмена (IX) или экстракции растворителем (SX). Аналогичным образом обрабатывают сточную жидкость от ISL или кучного выщелачивания.Затем уран отделяется от этого и осаждается — см. Вставку. Конечный химический осадок фильтруют и сушат.

---

Мельница химии

Дробленая и измельченная руда или подземная руда в случае добычи на ППВ выщелачивают серной кислотой:

UO ₃ + 2H ⁺ ====> UO ₂ ²⁺ + H ₂ O
UO ₂ ²⁺ + 3SO ₄ ^2- ====> UO ₂ (SO ₄ ) ₃ ^4-

UO ₂ окисляется до UO ₃ .

Для некоторых руд карбонатное выщелачивание используется для образования растворимого уранилтрикарбонатного иона: UO ₂ (CO ₃ ) ₃ ^4-. Затем его можно осаждать щелочью, например как диуранат натрия или магния.

Уран в растворе извлекается в системе ионного обмена смола / полимер (IX) или жидкостного ионного обмена (экстракция растворителем — SX). Аналогичным образом обрабатывают сточную жидкость от кислотного ISL или кучного выщелачивания.

Дальнейшая обработка IX включает отделение урана от смолы / полимера либо с помощью раствора сильной кислоты или хлорида, либо с помощью раствора нитрата в полунепрерывном цикле.Затем насыщенный раствор, полученный в цикле отгонки, осаждают путем добавления аммиака, перекиси водорода, каустической соды или каустической магнезии. Экстракция растворителем — это непрерывный цикл загрузки / отгонки, включающий использование органической жидкости для переноса экстрагента, который удаляет уран из раствора.

Обычно при экстракции растворителем третичные амины * используются в керосиновом разбавителе, и фазы движутся противотоком.

2R ₃ N + H ₂ SO ₄ ====> (R ₃ NH) ₂ SO ₄
2 (R ₃ NH) ₂ SO ₄ + UO ₂ (SO ₄ ) ₃ ^4- ====> (R ₃ NH) ₄ UO ₂ (SO ₄ ) ₃ + 2SO ₄ ^2-

* «R» представляет собой алкильную (углеводородную) группу с одинарной ковалентной связью.

Затем загруженные растворители можно обработать для удаления примесей. Сначала катионы удаляют при pH 1,5 с помощью серной кислоты, а затем с анионами обрабатывают газообразный аммиак.

Затем растворители отгоняют в противотоке с использованием раствора сульфата аммония.

(R ₃ NH) ₄ UO ₂ (SO ₄ ) ₃ + 2 (NH ₄ ) ₂ SO ₄ ====> 4R ₃ N + (NH ₄ ) ₄ UO ₂ (SO ₄ ) ₃ + 2H ₂ SO ₄

Осаждение диураната аммония достигается добавлением газообразного аммиака для нейтрализации раствора (хотя в более ранних операциях использовались едкий натр и магнезия).

2Nh4 + 2UO ₂ (SO ₄ ) ₃ ^4- ====> (NH ₄ ) ₂ U ₂ O ₇ + 4SO ₄ ^2-

Диуранат затем обезвоживается и обжигается с получением продукта U ₃ O ₈ , который является формой, в которой уран продается и экспортируется.

---

Продукты из пероксидов можно сушить при температуре окружающей среды для получения продукта, содержащего около 80% U3O8. Продукты из диураната аммония или натрия сушат при высоких температурах, чтобы преобразовать продукт в концентрат оксида урана — U3O8 — около 85% урана по массе.Иногда его называют желтым, хотя обычно это хаки.

В случае выщелачивания карбоната уранилкарбонат может быть осажден щелочью, например как диуранат натрия или магния.

Затем продукт упаковывают в стальные бочки емкостью 200 литров, которые запечатывают для отправки. U3O8 имеет лишь умеренную радиоактивность (уровень радиации в одном метре от бочки со свежепереработанным U ₃ O ₈ составляет примерно половину от космических лучей во время полета на коммерческом реактивном самолете).На мельницах ISL процесс извлечения урана очень похож, без необходимости дробления и измельчения.

Управление хвостохранилищами и реабилитация шахт

В результате открытых горных работ имеются значительные объемы пустой породы и вскрышных пород. Они размещаются рядом с ямой и либо используются для реабилитации, либо формируются и озеленяются там, где они находятся.

Минералы урана всегда связаны с более радиоактивными элементами, такими как радий и радон, в руде, которые возникают в результате радиоактивного распада урана в течение нескольких миллионов лет.Поэтому, хотя сам уран почти не радиоактивен, с добываемой рудой, особенно если она очень высокосортная, например, на некоторых канадских рудниках, обращаются с осторожностью из соображений охраны труда и безопасности.

Методы добычи, управление хвостами и стоками, а также восстановление земель подлежат государственному регулированию и контролю. Например, в Австралии Свод правил и руководство по безопасности: Радиационная защита и обращение с радиоактивными отходами в горнодобывающей промышленности и переработке полезных ископаемых были опубликованы в 2005 году и обновлены в 2015 году.

Твердые отходы фрезерного производства представляют собой хвосты, варьирующиеся по своему характеру от шламов до крупных песков. Они составляют большую часть исходной руды и содержат большую часть радиоактивности. В частности, они содержат весь радий, присутствующий в исходной руде. На подземной шахте они могут быть сначала подвергнуты циклону для отделения крупной фракции, которая возвращается под землю и используется для подземного заполнения. Остаток перекачивается в виде суспензии на дамбу хвостохранилища, которая может быть выработанной ямой, как в Рейнджер и МакКлин-Лейк, или инженерной структурой.

Одним из продуктов естественного радиоактивного распада радия является газообразный радон. Поскольку радон и продукты его распада (дочерние компоненты) радиоактивны, а грунт, из которого состоят хвосты, теперь находится на поверхности, принимаются меры по минимизации выбросов газообразного радона. В течение всего срока эксплуатации рудника материал хвостохранилища часто покрывают водой, чтобы уменьшить поверхностную радиоактивность и выброс радона (хотя с рудами с более низким содержанием золота на этих уровнях не возникает опасности).Эта вода должна быть переработана или испарена, поскольку она содержит относительно растворимый радий. Большинство австралийских шахт и многие другие проводят политику «нулевого сброса» любых загрязняющих веществ.

По завершении горных работ нормально, когда дамба хвостохранилища покрывается примерно двумя метрами глины и верхнего слоя почвы с достаточным количеством породы, чтобы противостоять эрозии. Это должно снизить как уровни гамма-излучения, так и интенсивность излучения радона до уровней, близких к тем, которые обычно наблюдаются в районе рудного тела, а также для создания растительного покрова.На месторождениях Рейнджер и Джабилука в Северной Австралии хвосты, наконец, будут возвращены в карьер или под землю, как это было сделано на реконструируемом руднике Набарлек. В Канаде обработка руды часто осуществляется удаленно от шахты, из которой поступает новая руда, и хвосты по возможности размещаются в выработанных карьерах, а в противном случае строятся плотины.

При установленных операциях ППМ после завершения горных работ качество оставшихся подземных вод должно быть восстановлено до исходного уровня, определенного до начала операции, чтобы можно было возобновить любое предыдущее использование.Обычно это питьевая вода или исходная вода (обычно менее 500 ppm растворенных твердых веществ). Загрязненная вода, забираемая из водоносного горизонта, либо испаряется, либо обрабатывается перед повторной закачкой.

В отличие от основных операций в США, качество воды на австралийских участках с самого начала очень низкое, и она совершенно непригодна для использования. В Беверли исходные грунтовые воды в рудном теле достаточно соленые и на несколько порядков содержат слишком много радионуклидов для любого разрешенного использования. В «Медовом месяце» исходная вода еще более соленая, с высоким содержанием сульфатов и радия.Когда поступление кислорода и выщелачивание прекращаются, качество воды со временем возвращается к исходному состоянию.

После вывода из эксплуатации скважины ПНП закрываются или закрываются, технологические объекты удаляются, любой пруд-испаритель восстанавливается, и земля может легко вернуться к своему прежнему использованию.

Горнодобывающая промышленность обычно считается временным землепользованием, и после завершения территорию с пустой породой, вскрышной породой и закрытыми хвостами необходимо оставить пригодной для других целей или ее первоначального использования.Во многих частях мира правительства держат облигации, чтобы обеспечить надлежащее восстановление в случае банкротства корпораций.

Здоровье рабочих

В Австралии все операции по добыче и переработке урана проводятся в соответствии с Сводом правил и Руководством по безопасности для радиационной защиты и обращения с радиоактивными отходами в горнодобывающей промышленности и переработке полезных ископаемых. Он был составлен национальным правительством в соответствии с рекомендациями Международной комиссии по радиологической защите (МКРЗ), но находится в ведении государственных департаментов здравоохранения и горнодобывающей промышленности.Кодекс, который был обновлен в 1995, 2005 и 2015 годах, устанавливает строгие санитарные нормы в отношении радиации и воздействия газообразного радона как для рабочих, так и для населения.

В Канаде Комиссия по ядерной безопасности Канады отвечает за регулирование добычи урана, а также за другие аспекты ядерного топливного цикла. В Саскачеване, провинциальные правила также применяются одновременно и устанавливают строгие стандарты здоровья как для шахтеров, так и для местного населения.

Сам по себе уран мало радиоактивен.Однако радон, радиоактивный инертный газ, выделяется в атмосферу в очень небольших количествах при добыче и измельчении руды. Радон естественным образом встречается в большинстве горных пород — мельчайшие следы его присутствуют в воздухе, которым мы все дышим, и он вносит значительный вклад в естественную дозу радиации, которую все мы получаем. Поскольку он переносится по воздуху, необходимо соблюдать особые меры предосторожности, чтобы гарантировать ограничение воздействия на горняков, особенно в плохо вентилируемых шахтах.

Карьеры с естественной хорошей вентиляцией.Олимпийская плотина и канадские (как и другие) подземные шахты вентилируются мощными вентиляторами. Уровни радона на урановых рудниках держатся на очень низком и, безусловно, безопасном уровне. (Радон даже в не урановых рудниках также может нуждаться в контроле с помощью вентиляции.)

Гамма-излучение также может быть опасным для тех, кто работает рядом с богатыми рудами. Это происходит в основном из продуктов распада урана в руде, поэтому воздействие на них регулируется по мере необходимости. В частности, подавляется пыль, поскольку она представляет собой основное потенциальное воздействие альфа-излучения, а также опасность гамма-излучения.

При концентрациях, связанных с добычей урана (и некоторых минеральных песков), радиоактивность представляет потенциальную опасность для здоровья. Меры предосторожности, принимаемые при добыче и переработке урановых руд для защиты здоровья рабочих, включают:

• Хорошие системы принудительной вентиляции в подземных шахтах, обеспечивающие минимальное возможное воздействие газообразного радона и его дочерних радиоактивных продуктов и не превышающие установленные уровни безопасности.
• Эффективный контроль пыли, поскольку пыль может содержать радиоактивные компоненты и выделять газ радон.
• Ограничение радиационного облучения рабочих шахт, заводов и хвостохранилищ, чтобы оно было как можно более низким и ни в коем случае не превышало допустимые пределы дозы, установленные властями. В Канаде это означает, что добыча очень богатой руды осуществляется исключительно с помощью методов дистанционного управления и полного удержания богатой руды там, где это практически возможно.
• Использование оборудования для обнаружения радиации на всех рудниках и заводах, часто включая личные значки доз.
• Введение строгих стандартов личной гигиены для рабочих, работающих с концентратом оксида урана.

На любой шахте назначенные сотрудники (те, кто может подвергнуться воздействию радиации или радиоактивных материалов) контролируются на предмет загрязнения альфа-излучением и носят личные дозиметры для измерения воздействия гамма-излучения. Осуществляется текущий контроль загрязнения воздуха, пыли и поверхности.

Канадские рудники и обогатительные фабрики рассчитаны на безопасную переработку руды с содержанием U до 26%.

При проглатывании оксида урана химическая токсичность аналогична токсичности оксида свинца. Поэтому при обращении с ним в зонах сушки и упаковки на заводе соблюдаются такие же гигиенические меры предосторожности, как и на заводе по выплавке свинца.

На руднике ISL применяются обычные процедуры радиационной защиты, несмотря на то, что большая часть радиоактивности рудного тела остается глубоко под землей, и, следовательно, наблюдается минимальное увеличение выделения радона и отсутствие рудной пыли.

Отчетность и аудит в области устойчивого развития

Наряду с международными стандартами контроля качества, такими как ISO 14001, применяемыми к экологическому менеджменту на многих рудниках, в настоящее время формируется система отраслевого аудита в сотрудничестве с потребителями урана, особенно с коммунальными предприятиями, которые чувствительны к принципам устойчивого развития, в том числе их поставщиков. .Исторически сложилось так, что некоторые электроэнергетические компании, такие как Vattenfall и EdF, применяли Анализ жизненного цикла для включения аудитов шахт и других объектов топливного цикла, которые им поставляют, чтобы они были уверены в стандартах, применяемых к этой деятельности, как с экологической, так и с социальной точки зрения, и могли поручиться за них (особенно по отношению к коренным народам).

Всемирная ядерная ассоциация (WNA) разработала структуру для стандартизированной на международном уровне отчетности о показателях устойчивого развития предприятий по добыче и переработке урана.Это было согласовано с основными горнодобывающими компаниями и разработано в тесном сотрудничестве с коммунальными предприятиями, чтобы они могли отчитываться перед своими заинтересованными сторонами. WNA работает над внедрением общей программы аудита, которая будет использоваться во всем мире коммунальными предприятиями и шахтами. Есть попытки привлечь к этому государственные регулирующие органы, поскольку это дополняет их роль, а также национальные горнодобывающие ассоциации. Данные, предоставленные шахтами, подлежат проверке.

Запасы и запасы урана

Таблица 2 показывает известные на текущий момент извлекаемые ресурсы урана по странам.Уран не является редким элементом и встречается в потенциально извлекаемых концентрациях во многих геологических условиях. Как и в случае с другими полезными ископаемыми, инвестиции в геологоразведочные работы обычно приводят к увеличению известных ресурсов. В результате разведочных работ в 2005 и 2006 годах мировые запасы урана увеличились на 15% за эти два года.

Следовательно, нет причин ожидать какой-либо нехватки урана, которая помешала бы обычной ядерной энергии играть все более важную роль в обеспечении мировых энергетических потребностей на десятилетия или даже столетия.При этом даже не принимаются во внимание усовершенствования в технологии ядерной энергетики, которые могут существенно увеличить доступные ресурсы.

Наиболее распространенным урановым продуктом из шахт является U ₃ O ₈ , который содержит около 85% урана.

Таблица 2: Ресурсы урана по странам в 2019 году

	тонн U	процентов мира
Австралия	1,692,700	28%
Казахстан	906 800	15%
Канада	564,900	9%
Россия	486 000	8%
Намибия	448 300	7%
Южная Африка	320,900	5%
Бразилия	276 800	5%
Нигер	276 400	4%
Китай	248 900	4%
Монголия	143 500	2%
Узбекистан	132,300	2%
Украина	108,700	2%
Ботсвана	87 200	1%
Танзания	58 200	1%
Иордания	52 500	1%
США	47 900	1%
Другое	295 800	5%
Всего в мире	6 147 800

Выявленные извлекаемые ресурсы (разумно гарантированные ресурсы плюс предполагаемые ресурсы), до 130 долл. США / кг U, 01.01.19, из ОЭСР АЯЭ и МАГАТЭ, Уран 2020: ресурсы, производство и спрос («Красная книга» ).Общие извлекаемые выявленные ресурсы до $ 260 / кг U составляют 8,070 млн тонн U.

Текущий мировой спрос на уран составляет около 67 000 тонн урана в год (тонн урана в год). Подавляющее большинство из них потребляется энергетическим сектором, небольшое количество также используется в медицинских и исследовательских целях, а часть — для военно-морских силовых установок. В настоящее время около 46% урана добывается на обычных рудниках (открытых и подземных), около 50% — при выщелачивании на месте, а 4% извлекается как побочный продукт при добыче других полезных ископаемых.

Таким образом, нынешних мировых запасов урана (5,7 млн ​​т) в стоимостной категории выше нынешних спотовых цен и используемого только в обычных реакторах хватит примерно на 90 лет. Это означает более высокий уровень гарантированных ресурсов, чем обычно для большинства полезных ископаемых. Дальнейшая разведка и более высокие цены, безусловно, на основе нынешних геологических знаний, принесут дополнительные ресурсы по мере того, как существующие будут израсходованы.

В третьем цикле разведки урана с 2003 г. по конец 2009 г. около 5 долларов.75 миллиардов было потрачено на разведку урана и разграничение месторождений в более чем 600 проектах. За этот период было создано или сменило ориентацию более 400 новых младших компаний, чтобы привлечь более 2 миллиардов долларов на разведку урана. Около 60% этой суммы было потрачено на более точное определение и количественную оценку ранее известных месторождений. Все это было ответом на рост цен на уран на рынке. Однако рыночная цена с тех пор снизилась, и, соответственно, снизилась деятельность по разведке урана.

Вторичные источники урана

Вторичные поставки сегодня составляют эквивалент около 12 000 тонн урана в год.Этот показатель снизился в 2014 году, когда прекратились поставки в США разбавленного российского высокообогащенного урана.

Значительные вторичные поставки урана обеспечиваются за счет вывода из эксплуатации ядерных боеголовок США и Россией. Другие источники урана включают государственные и коммунальные запасы, а также очень большое количество обедненного урана, оставшегося от исторического обогащения, которое можно дообогащать с помощью более эффективных процессов. Немногое получается из переработанного урана при переработке отработанного топлива.

Для получения подробной информации об основных странах, добывающих уран, см. Профили по отдельным странам.

Экономика добычи урана

Экономика добычи урана включает рассмотрение нескольких аспектов, начиная со страны, в которой находится рудное тело, затем с содержанием и характером руды, ее глубиной, а также с вопросами инфраструктуры.

Страны имеют разную степень суверенного риска, влияющего на их привлекательность для инвестиций в горнодобывающую промышленность, различные режимы роялти и налогообложения, а также разная доступность квалифицированной рабочей силы.Эти факторы уже повлияли на разведку полезных ископаемых, что привело к идентификации рудного тела до того, как возникнет вопрос о добыче полезных ископаемых.

Количество и природа руды имеют большое значение. Количество, геологический характер и содержание, а также его твердость и глубина определяют, какие капитальные вложения требуются. Минеральные характеристики руды определяют, какой вид обработки требуется, и влияют на стоимость как капитальных, так и эксплуатационных расходов.

Проблемы с инфраструктурой включают инженерное дело и рабочую силу.Шахта на удаленном участке стоит дороже. Разбив этот набор соображений на условные категории:

1. Капитальные затраты включают затраты на подготовку площадки, строительство, изготовление установки, ввод в эксплуатацию и финансирование рудника и комбината. Для строительства крупномасштабной шахты требуется много рабочих, большое количество стали и бетона, тысячи компонентов и систем для обеспечения электричеством, вентиляцией (если под землей), информацией, контролем и связью. Затраты на геологоразведочные работы до принятия на себя обязательств по горному проекту могут капитализироваться, а могут и не капитализироваться.Капитальные затраты могут указываться с включением или исключением затрат на финансирование. Если включены затраты на финансирование, то капитальные затраты существенно изменяются пропорционально срокам строительства проекта, а также процентной ставке и / или используемому способу финансирования. Как первоначальные капитальные затраты, так и некоторые текущие капитальные затраты на поддержание производства предполагаются в долгосрочной перспективе.
2. Операционные расходы включают затраты на извлечение руды из земли, ее концентрацию для продажи, реагенты, энергию, рабочую силу, управление окружающей средой, администрирование, фрахт, маркетинг и резерв на финансирование окончательного вывода из эксплуатации и утилизации отходов.Роялти собственнику полезных ископаемых (обычно государству) обычно включаются. Обычно эти затраты выражаются относительно единицы продукции (например, долларов США за фунт U ₃ O ₈ , долларов США за кгU). Текущие производственные затраты, как переменные, так и постоянные, но без учета амортизации, иногда указываются как «денежные затраты» операции на единицу продукции.
3. Косвенные затраты включают в себя износ и амортизацию активов, проценты по ссудам, чрезвычайные затраты и, возможно, затраты на поддержание соответствующих геологоразведочных работ и разработки месторождений, если они не капитализируются.Косвенные затраты может быть трудно определить количественно для отчетности, поскольку они могут включать неденежные статьи и обслуживающий капитал в течение всего срока службы рудника. В то время как денежные затраты на добычу являются краткосрочным показателем, включение косвенных затрат дает перспективу срока службы рудника.

Принимая все это во внимание, можно выделить несколько возрастающих категорий показателей отчетности по затратам:

C1: Денежные операционные расходы, см. Выше

C2: Общая стоимость производства, включая амортизацию

AISC: Все затраты на поддержание производства, включая затраты на разработку и связанные с ними затраты на поддержание производства в будущем

C3: Полностью распределенная стоимость, включая все затраты бизнеса.

Источник: TradeTech

TradeTech сравнил профили затрат ряда урановых рудников для отчетности об их эксплуатационных расходах C3 на единицу продукции. В частности, интересно сравнение операций выщелачивания открытым способом и подземного выщелачивания (ISL). Он показывает, что для рудников ISL почти половина затрат C3 — это капитал для создания предприятия, еще четверть — его поддержание, и только чуть более четверти составляют базовые денежные затраты C1. * Для карьеров базовые эксплуатационные расходы C1 равны гораздо большая доля — около 70% — и только 20% — это капитал для создания предприятия, плюс немного больше для его поддержания.

* В отчете WNA по ядерному топливу за 2017 год отмечается, что шахты ISL «требуют постоянных инвестиций в разработку месторождений для поддержания мощности».

Это сравнение подчеркивает необходимость знать, что включается в любые приведенные цифры производственных затрат, хотя сравнение затрат C1 для очень похожих проектов может оказаться полезным. В конечном счете, экономическая жизнеспособность любого рудника зависит от показателей C3, но сложность количественного определения этого показателя на любом этапе эксплуатации означает, что более реалистичным сравнительным показателем является AISC.

Вопросы, связанные с добычей урана

Гарантии предотвращения использования в военных целях

Среди стран-экспортеров урана Австралия и Канада имеют одни из самых строгих условий в отношении использования урана. Эти гарантии (инспекции и процедуры учета) гарантируют, что экспортируемый уран используется только в мирных целях и не перенаправляется на военные цели или не используется способом, способствующим распространению ядерного оружия.

Таким образом, двусторонние соглашения на этот счет между правительствами Австралии и Канады и каждой страной, желающей импортировать свой уран, необходимы до завершения контрактов на продажу.Такие соглашения дополняют применение гарантий Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ), регулируемых Договором о нераспространении ядерного оружия. Дальнейшая передача ядерного материала разрешена только странам, имеющим двусторонние соглашения о гарантиях с Австралией или Канадой.

Австралия, Канада и Казахстан в настоящее время являются крупнейшими производителями и экспортерами урана в мире. Помимо обеспечения дальнейшей диверсификации и укрепления их внутренней экономики, это дает всем трем странам право голоса при разработке международной ядерной политики и гарантий.Это также снижает потребность покупателей в поиске урана в странах с менее эффективными гарантиями.

Некоторые основные урановые руды

Атомный номер урана 92, что означает, что он состоит из 92 протонов и занимает 92 место в периодической таблице. В природе он встречается в шести изотопах, от U-233 до U-238, и поэтому содержит от 141 до 146 нейтронов. Наиболее распространенным изотопом является U-238 с относительным содержанием 99,3%. Вторым по распространенности является U-235 с относительным содержанием 0.7%, а остальное — в следовых количествах. Все изотопы урана радиоактивны и со временем распадаются на другие более легкие элементы. Однако скорость распада медленная; радиоактивный период полураспада U-238 составляет 4,47 миллиарда лет, что означает, что именно столько времени требуется для разрушения половины любого заданного образца U-238. Период полураспада U-235 составляет 704 миллиона лет, что означает, что большая часть исходного U-235 на Земле уже распалась.

Еще одним свойством U-235 является то, что он делящийся, и поэтому нейтроны, испускаемые во время деления, могут вызывать деление и других ядер U-235, высвобождая много энергии.Эта реакция является основой работы современных атомных электростанций в мире и основной причиной того, почему уран является ценным минеральным ресурсом.

История добычи урана и народ навахо

Am J Public Health. 2002 сентябрь; 92 (9): 1410–1419.

Дуг Брюгге

Дуг Брюгге работает с Департаментом семейной медицины и общественного здравоохранения, Медицинский факультет Университета Тафтса, Бостон, Массачусетс. Роб Гобл работает с Центром технологий, окружающей среды и развития Университета Кларка, Вустер, Массачусетс.

Роб Гобл

Дуг Брюгге работает с Департаментом семейной медицины и общественного здравоохранения Медицинской школы Университета Тафтса, Бостон, Массачусетс. Роб Гобл работает с Центром технологий, окружающей среды и развития Университета Кларка, Вустер, Массачусетс.

Дуг Брюгге работает с Департаментом семейной медицины и общественного здравоохранения, Медицинская школа Университета Тафтса, Бостон, Массачусетс. Роб Гобл работает с Центром технологий, окружающей среды и развития Университета Кларка, Вустер, Массачусетс.

Запросы на оттиски следует направлять Дагу Брюгге, доктору философии, магистру медицины, Департамент семейной медицины и общественного здравоохранения, Медицинский факультет Университета Тафтса, 136 Харрисон Авеню, Бостон, Массачусетс 02111 (электронная почта: moc.loa@eggurbd). © Американский журнал общественного здравоохранения, 2002 г. Эта статья цитируется в других статьях в PMC.

Abstract

Со времен Второй мировой войны до 1971 года правительство было единственным покупателем урановой руды в Соединенных Штатах. Добыча урана происходила в основном на юго-западе Соединенных Штатов и привлекла многих коренных американцев и других людей к работе на шахтах и ​​заводах.Несмотря на долгое и хорошо развитое понимание, основанное на европейском опыте в начале века, что добыча урана приводит к высокому уровню заболеваемости раком легких, до 1962 года американским горнякам было мало защиты, а их внедрение после этого было медленным и неполным. В результате высокие показатели заболеваемости шахтеров привели в 1990 году к принятию Закона о компенсации за радиационное облучение.

В 1990 году КОНГРЕСС США принял Закон о компенсации за радиационное облучение (RECA). В этом законе признается ответственность за историческое плохое обращение с уранодобывающими со стороны правительства США, единственного покупателя урана с 1948 по 1971 год,1–3, и предусматривается финансовая компенсация горнякам с заболеваниями, которые могут быть связаны с их опытом добычи.Десять лет спустя, в июне 2000 года, Конгресс США принял, и президент подписал закон, вносящий поправки в первоначальный закон, чтобы исправить то, что широко воспринималось как несправедливость в первоначальном законодательстве.4

В этом отчете мы кратко рассказываем историю Добыча урана в США, ведущая к RECA. Мы оставляем опыт после 1990 года для другого отчета. 100-летнее наследие смертей в результате добычи урана, охватывающее европейский и американский опыт, 30-летняя борьба за возмещение ущерба, разногласия после принятия RECA, а также недавние дебаты о внесении поправок в RECA — все это поднимает важные вопросы. о том, как защитить рабочих, как выплатить компенсацию тем, кто заболел, и о компромиссе между национальной безопасностью и экологическим здоровьем рабочих и сообществ.Наша линза для изучения этой истории — это опыт народа навахо. Мы выбрали этот подход по нескольким причинам: мы более знакомы с этим опытом, чем у белых и латиноамериканских горняков; экологическая справедливость побуждает взглянуть на экологический опыт общин меньшинств5,6; горняки из числа меньшинств относятся к наименее обеспеченным слоям населения с точки зрения безопасности на рабочем месте7; и, что, возможно, наиболее важно, сами урановые активисты навахо были в авангарде, выступая за компенсацию и справедливость, и нам повезло, что мы можем напрямую опираться на их знания и опыт.1,8

РАННИЙ ЕВРОПЕЙСКИЙ ОПЫТ

До ядерной программы США урансодержащая руда веками добывалась в Шнеберге (Германия) и Яхимове (Чехословакия) для получения металлов и производства урановых красителей. Давно наблюдаемая связь между горнодобывающей деятельностью и заболеванием легких, тогда называемая Bergkrankheit , впервые была подробно описана в 1879.9–12. Исследователи сообщили, что 75% всех смертей среди шахтеров были вызваны этим заболеванием. Последующее наблюдение10 уменьшило эту экстраординарную оценку примерно на треть, предоставило подробные гистологические описания рака, а также обсудило высокую распространенность незлокачественных заболеваний легких.Неточная ретроспективная оценка предполагает, что эти шахтеры подвергались воздействию примерно 30–150 рабочих уровней (см. «Измерение радона в шахтах» ниже) во время добычи 12. В 1926 году клиническая оценка определила гистопатологию рака легких у шахтеров11. К 1932 году в Германии и Чехословакии рак у этих горняков был признан профессиональным заболеванием, подлежащим компенсации.2

ГОРНАЯ СТРЕЛА В США

После своей первоначальной зависимости от иностранных источников Комиссия по атомной энергии США (AEC) в 1948 году объявила, что это гарантировало бы цену и закупку всей урановой руды, добытой в Соединенных Штатах.Это вызвало горнодобывающий бум на плато Колорадо в Нью-Мексико, Юте, Колорадо и Аризоне, который заменил более ограниченную горнодобывающую промышленность, сосредоточенную сначала на радии, а затем на ванадии, которые находятся в том же легком для добычи мягком песчанике. 12,13 Правительство США оставалось, по закону, единственным покупателем урана в Соединенных Штатах до 1971 года, но рудники управлялись частными компаниями14. приобрел достаточно.Тем не менее, коммерческие закупки выросли, чтобы примерно заменить закупки AEC к 1971 году и оставались высокими до 1980-х15,16

К 1958 году было 7500 сообщений о находках урана в Соединенных Штатах, в которых было идентифицировано более 7000000 тонн руды1. Во время пика в середине 1950-х годов действовало около 750 шахт.17 Резервация навахо, расположенная на одном углу уранодобывающего пояса, была снесена бумом1. Уран был обнаружен в Коуве, штат Аризона, а затем в другом месте резервации.18 В конце концов, 4 центра добычи и переработки полезных ископаемых работали на территории резервации возле Шипрок, Нью-Мексико (включая горы Карризо, недалеко от Бухты), в Долине Монументов, Юта, и в Черч Рок, Нью-Мексико, и Кайенте, Аризона (см. Рис. 1). Кроме того, многие народы навахо в поисках работы выезжали на рудники за пределами резервации; они часто переезжали с семьями и жили в шахтных лагерях (T. Benally, устное сообщение, 1999). Производство урана в северных и западных горах Карризо нации навахо, начавшееся в 1948 году, достигло пика в 1955 и 1956 годах и снова упало до нуля к 1967 году.3,19 Более 1000 шахт заброшенных урановых шахт в настоящее время, по оценкам, находятся на земле навахо (П. Чарли, устное сообщение, 1995).

—Карта народа навахо, с ключевыми городами и районами добычи урана, отмеченными черным цветом.

НАВАДЖО В НАЧАЛЕ ДОБЫЧИ УРАНА

Мужчины навахо стремились работать на шахтах, которые находились рядом с их домами и были почти единственной доступной работой. Для многих семей навахо добыча урана стала первым контактом с более широкой экономикой заработной платы США.Эти семьи навахо в то время были благодарны за то, что у них есть работа.20,21

Вверху справа: горняки навахо около Бухты, штат Аризона, в 1952 году. Предоставлено Национальным музеем навахо, Window Rock, Ariz (NG6-52).

Шахтерам выплачивалась минимальная заработная плата или меньше. Копии квитанций о заработной плате, предоставленные шахтером навахо с 1949 года, показывают почасовую оплату от 0,81 до 1 доллара (D. Crank, письменное сообщение, 1998). Они выполняли такие работы, как бластеры, лесорубы (строительство деревянных опор в шахтах), экскаваторы (копавшие взорванную породу), транспортировщики и фрезеровщики.Шахтеры навахо сообщают, что боссы обычно были белыми и что мастера не проводили столько времени в шахтах, как рабочие навахо. Мины варьировались от кирки и тачки до тяжелого оборудования. Горняки навахо сообщили, что работали на урановых рудниках от нескольких месяцев до 10 или более лет.1,8

Когда началась добыча урана, преобладающими видами транспорта для народа навахо были лошади и телеги или пешком по резервации. В языке навахо не было слова для обозначения радиации, немногие навахо говорили по-английски, и немногие имели формальное образование.Таким образом, население навахо было изолировано от общего потока знаний о радиации и ее опасностях по географическому признаку, языку и уровню грамотности.1,8 Сегодня шахтеры и их семьи говорят, что они понятия не имели о долгосрочном здоровье. опасности, связанные с добычей урана. Практически все горняки навахо сообщают, что они не были осведомлены об опасностях добычи урана и не были обеспечены защитным оборудованием или вентиляцией.22

Сегодня многие навахо отмечают, что договор 1868 года между племенем навахо и правительством США поручил Бюро по делам индейцев заботиться об экономических, образовательных и медицинских услугах навахо.Они рассматривают это как особые доверительные отношения, влекущие за собой особые обязанности, включая охрану здоровья народа навахо8. Однако государственная медицинская помощь навахо сопряжена с проблемами. С 19 века до 1940-х годов он был больше сосредоточен на устранении роли местных целителей или знахарей, чем на лечении широко распространенных инфекционных заболеваний. Таким образом, заболевание, связанное с добычей урана, возникло в контексте других неудач общественного здравоохранения23.

ПРИЧИНА РАКА ЛЕГКОГО

Хотя народ навахо не знал об этом, к концу 1930-х годов не было научных сомнений в том, что добыча урана была связаны с высокими показателями рака легких.24 Споры были о возбудителе. Проект вентиляции, начатый в Яхимове, Чехословакия, Министерством общественных работ в 1930 году, ясно свидетельствует о том, что в то время политики считали радон опасным. Сообщалось, что благодаря этим усилиям уровень радона снизился с 320 до 8950 пКи / л (рабочий уровень 0,32–8,9) ​​до уровня ниже 350 пКи / л (0,35 рабочего уровня) за счет использования вентиляции.25

Обзор 1942 года Вильгельма Хупера26 предположил, что причиной была радиация.Однако в обзоре 1944 г., проведенном Эгоном Лоренцем 11, сделан вывод, что радиация не может быть причинным агентом, поскольку рентгеновские лучи, дающие дозы, сравнимые с таковыми от газообразного радона, не оказывают такого же эффекта на животных. Это был правильный, но, как было показано позже, неполный анализ. В середине 1940-х гг. Научное мнение относительно возбудителя, вызывающего повышенную заболеваемость раком легких среди уранодобывающих компаний, было неясным и в некоторой степени разделенным.

Бывший шахтер Джо Рэй Харви на заброшенной урановой шахте недалеко от Коув, Аризона, 1995 год.

Работа Уильяма Бейла и Джона Харли, основанная на том, что стало докторской диссертацией Харли в 1952 году 27,28, наконец разрешила вопрос о том, как радон может вызывать такие высокие показатели рака легких. Бейл впервые сообщил в 1951 году в влиятельном меморандуме29, что именно дочерние изотопы радона вносят основную часть радиации в легкие. В отличие от газообразного радона дочерние продукты или дочерние продукты радона могут оставаться в легких рядом с чувствительными клетками в течение периодов времени, равных их периодам полураспада радиоактивных веществ, обеспечивая при этом высокие дозы радиации.Это объяснение, совпадающее с расширением добычи урана в Соединенных Штатах, было исключительным достижением, поскольку в то время были поняты причинные связи нескольких других токсинов.

ИЗМЕРЕНИЕ РАДОНА В ШАХТАХ

Ранние измерения заключались в концентрации радона в воздухе в шахтах, обычно измеряемой в пикокюри на литр. Работа Харли была сосредоточена на дочерях радона и привела к определению рабочего уровня как меры энергии, выделяемой дочерями радона.Это обеспечивает физическую меру, которая тесно связана с механизмом биологического повреждения. Один рабочий уровень — это концентрация продуктов распада радона, которая выделяет 1,3 миллиона электрон-вольт на литр воздуха. В зависимости от вентиляции и количества пыли определенная концентрация радона в воздухе может соответствовать разным рабочим уровням.17,30 В равновесном состоянии (ожидается при плохой вентиляции) 1 рабочий уровень соответствует 100 пКи / л в воздухе. Обычно сообщаемая мера облучения (которая зависит как от количества радиоактивности, так и от продолжительности) — это «месяцы рабочего уровня».«Один месяц рабочего уровня равен 170 часам (1 месяц рабочего времени) на одном рабочем уровне.

ИССЛЕДОВАНИЕ ОБЩЕСТВЕННОЙ СЛУЖБЫ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ

В 1950 году Служба общественного здравоохранения США (PHS) начала исследование уранодобывающих предприятий на плато Колорадо, опасаясь, что европейский опыт предполагает, что радон в шахтах США может вызывать рак легких2. 31–34 В ходе исследования измерялись как уровень радона в шахтах, так и последствия для здоровья (например, рак легких). Он не смог проинформировать горняков об изучаемых рисках2 и первоначально сосредоточил свое внимание на белых горняках, хотя в первом полном отчете действительно указаны показатели смертности среди небелого населения.32 В 1984 году Джонатан Самет и его сотрудники провели полный анализ популяции навахо.35

Виктор Арчер возглавлял медицинскую группу PHS. Его цитируют: «Мы не хотели раскачивать лодку. Мы должны были занять позицию, что мы нейтральные ученые, пытающиеся выяснить, каковы были факты, что мы не собирались делать никаких публичных заявлений, пока не будут завершены результаты нашего научного исследования ». 36 ^(p46) Были некоторые в брошюрах, выданных шахтерам в 1959 году, в которых упоминался риск рака легких, но они сводили к минимуму уровень беспокойства, 2 и неясно, насколько широко были распространены эти материалы или какова была грамотность и понимание английского языка у шахтеров, которые их получали.

Протокол PHS вызывает проблемы с этической точки зрения. Центральным элементом Нюрнбергского кодекса, опубликованного в 1947 году и получившего широкую огласку, было предоставление информированного согласия лицам, участвующим в научных исследованиях. Исследование PHS явно нарушило центральный принцип стандарта оказания медицинской помощи того времени, а также стандарты сегодняшнего дня. Примечательно, что исследование уранодобывающих компаний также проводилось после начала более известного исследования чернокожих мужчин с сифилисом в Таскиги, которое также проводилось PHS. Однако исследование Таскиги не становилось достоянием общественности до 1972 года.37

ПРОЧИЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ

Также появились новые знания о других опасностях для здоровья при горнодобывающей промышленности. Силикоз и его причины стали серьезной проблемой после большого числа смертей, непропорционально среди черных шахтеров, в Ястребином гнезде, штат Западная Вирджиния. 7 Опасности добычи угля и «болезнь черных легких» стали национальной проблемой в середине 1960-х годов38,39 Серьезные респираторные заболевания стали рассматриваться как вероятная опасность при горнодобывающей промышленности. Более того, в раннем европейском опыте и в исследовании PHS были четкие наблюдения, что другие респираторные заболевания, включая силикоз, туберкулез, пневмонию и эмфизему, вызывали смерть уранодобытчиков со скоростью, приближающейся к смертности от рака легких.Для когорты навахо, участвовавшей в исследовании PHS, уровень смертности от незлокачественных респираторных заболеваний был практически таким же, как и уровень смертности от рака легких40. Американские мины как превентивная мера в 1950-е гг., Основанные на их знании европейского опыта. Дункан Холадей, промышленный гигиенист из PHS, был признан наиболее выдающимся сторонником вентиляции.Он возглавил работу по измерению радона в шахтах и ​​использовал эти данные, чтобы убедительно аргументировать в правительстве, что вентиляция будет эффективной и осуществимой.41 Его аргументы достигли лишь ограниченного успеха, поскольку правительство сопротивлялось требованию вентиляции и в то время его взгляды не были обнародованы42.

AEC был препятствием. В конце 1940-х годов в Оперативном офисе Нью-Йорка разгорелась полемика по поводу опасностей, связанных с добычей бериллия и урана.AEC записала требования к здоровью рабочих в контракты с компаниями, которые занимались бериллием. После противоречивых рекомендаций персонала он решил не устанавливать такие требования к урану. В нем утверждалось, что у него нет юридических оснований, но не объяснялось юридическое различие между ураном и бериллием. AEC не испытывал недостатка в знаниях: записи внутреннего совещания сотрудников AEC и PHS от 25 января 1951 года показывают, что на основе ранних измерений они считали, что радон присутствует в количествах, которые могут вызвать рак, и что вентиляция может уменьшить опасность.Публичное признание этой проблемы, по-видимому, было подавлено. Например, Хуперу, ученому, написавшему обзор 1942 года и работавшему тогда в Национальном институте рака, было запрещено публично высказывать свои опасения по поводу опасности для здоровья радона в урановых рудниках. Сообщается, что ему даже было запрещено путешествовать к западу от Миссисипи, чтобы он не сказал слишком много не тем людям2. и владельцев шахт улучшить условия.Они провели несколько общественных форумов для операторов шахт и официальных лиц правительства штата об опасностях добычи урана, в том числе первый форум в 1951 году. В отчете Holaday и его коллег за 1957 год 41 изложен подход к контролю за радоном в шахтах. Они предложили предварительное пороговое значение экспозиции 1 рабочий уровень, но не дали окончательной рекомендации из-за того, что в ретроспективе выглядит как преувеличенное беспокойство по поводу неопределенностей в интерпретации измерений радона.В отчете было показано, что концентрации радона в большинстве из 157 проверенных шахт превышали уровни, требующие вентиляции, и продолжалось обсуждение механической вентиляции (естественная вентиляция была признана недостаточной). Усилия по просвещению общественности завершились презентацией на губернаторской конференции (юго-западных штатов) в 1960 году. В штатах действительно были приняты руководящие принципы по радону на уровнях, эквивалентных 1 рабочему уровню, а в 1958 году Нью-Мексико принял политику, очищающую все области, в которых превышено 10 рабочих мест. уровни.Однако в период до появления федеральных нормативных актов в конце 1960-х годов соблюдение нормативных требований штата было ограниченным. можно сделать разные выводы о влиянии государственного регулирования. Оценки среднего воздействия на горняков за 1960-е годы показывают лишь умеренное снижение, которое можно отнести к постепенному внедрению улучшенной вентиляции.17 ^{(приложение E1)} Однако уровни, указанные как процент измерений, превышающих 10 рабочих уровней, очень постепенно снижались с 1950 по 1960 год, резко упали с 1960 по 1962 год, а затем продолжили постепенное снижение до 1970-х годов14. период с 1960 по 1962 год соответствует институту правительственной инспекции и решению одного штата, Нью-Мексико, закрыть шахты, в которых превышено 10 рабочих уровней. Вероятно, что снижение уровней радона в основном было связано с более крупными шахтами, которые инспектировались чаще и находились в ведении компаний, располагающих большими ресурсами для установки вентиляции.Кроме того, из этой записи не обязательно следует, что вентиляция всегда использовалась, когда инспекторы отсутствовали, а для очень многих шахт записи вообще отсутствуют.

Уровни радона, измеренные в шахтах в резервации навахо, были ниже. Это объяснялось тем, что шахты были меньше по размеру и имели лучшую естественную вентиляцию.12 Однако нам неясно, отражались ли показатели инспекций и установка вентиляции, которые привели к прогрессивному снижению уровней радона в других местах, на шахтах навахо.

СТАТИСТИЧЕСКИ ЗНАЧИТЕЛЬНАЯ АССОЦИАЦИЯ

К 1959 году исследование уранодобывающих компаний США, проведенное PHS, показало, что существует статистически значимая связь между добычей урана и раком легких у белых горняков, результат, о котором сообщалось в литературе в 1962 году31. Исключение горняков из числа меньшинств (которые были включены в полевое исследование) из анализа, по-видимому, было научным желанием сообщить об однородной популяции. Исследование стремилось к математической точности ассоциации, а не к более общему факту, что добыча урана привела к облучению радоном, который вызвал рак легких.

Позже, в 1960-х, стало очевидно, что курение является модификатором риска и что большинство случаев рака легких у белых шахтеров приходится на курильщиков. Это не изменило тесной связи с облучением радоном, но добавило осложнение, которое совпало с отчетом Главного хирурга США 1964 года о курении и здоровье 43,44, что стало ключевым поворотным моментом в осознании общественностью опасностей курения.

НАВАДЖО ЛЮДИ И КУРЕНИЕ

Исследование потребления сигарет индейцами Юго-Запада в 1968 году45 показало, что только 4 человека.4% коренных американцев мужского пола выкуривали более 1 пачки в день, в то время как около 33,3% мужчин неиндийского населения выкуривали более 1 пачки в день. Сегодня только 4% мужчин навахо старше 60 лет сообщают, что в настоящее время курят.46 В исследовании, проведенном среди горняков урана навахо, 58,9% никогда не курили. Бывшие курильщики и легкие курильщики (<1 пачки в день) составили 37% этих добытчиков урана навахо40

Табак используется в церемониальных и культурных целях на регулярной, но ограниченной основе, большей частью населения навахо.Следовательно, записи, в которых навахо представляют себя «курильщиками», могут относиться к такому использованию. Количество выкуриваемого табака, вероятно, будет намного меньше, чем 1 пачка в год (количество выкуриваемых пачек в день, умноженное на годы курения) за всю жизнь для большинства навахо, которые курили только для этой цели (T. Benally, устное сообщение, июль 1998 г.), хотя мы не знаем количественной оценки церемониального курения.

НАВАДЖИ НАЧИНАЮТ ОРГАНИЗИРОВАТЬ

В начале 1960-х годов, после примерно 10 лет добычи полезных ископаемых, первые случаи рака легких начали появляться у шахтеров, добывающих уран навахо.Пораженные общины навахо искали причину этой редкой или несуществующей до сих пор болезни. В 1960-х годах вдовы навахо собрались вместе и рассказали о смерти своих мужей и о том, как они умерли. Процесс, который они инициировали, который включал в себя крутые кривые обучения науке, политике и организации, завершился примерно через 30 лет принятием RECA1,8,47. Посещение домов вдов в Коуве, штат Аризона, сегодня видеть отсутствие телефонов, дровяных печей и удаленность общины — значит удивляться тому факту, что их жалоба когда-либо достигла Вашингтона, округ Колумбия.Насколько нам известно, их рассказ все еще в основном устный и не записан ни в каких деталях. Однако Питер Эйхштадт1 рассказывает, что Гарри Томе из Красной долины, член совета племени, а затем сотрудник отдела минералов племени, был одним из тех, кто заметил проблему в начале 1960-х годов. Позже Томе стал ведущим сторонником этого вопроса.

УСТАНОВЛЕНЫ ФЕДЕРАЛЬНЫЕ РЕГЛАМЕНТЫ

Национальные правила добычи урана впервые обсуждались в Конгрессе США в 1966 году перед Рабочим подкомитетом Сенатского комитета по труду и общественному благосостоянию, но поначалу этой проблеме уделялось мало внимания.1 Статья JV Reistrup в Washington Post положила начало газетному освещению, пик которого пришелся на 1967 год.1,13,14. Это предшествовало более драматичному восстанию объединенных в профсоюзы шахтеров в Аппалачах, которое достигло пика в 1968 и 1969 годах. забастовка, в которой участвовали десятки тысяч горняков, получила широкое освещение в стране и не была связана с проблемами национальной безопасности, которые скрывали добычу урана. Забастовка угля привела к принятию как положений об условиях на шахтах, так и системы компенсации для шахтеров-инвалидов.38

Связь между профсоюзами и шахтерами навахо была сложной. Энтони Маззокки, бывший член Международной организации нефтяных химиков и атомщиков, утверждал перед Конгрессом, что исследования должны включать результаты для горняков навахо, а не только для белых, но народ навахо не давал прямых показаний в этих первых дебатах в Конгрессе1. были членами профсоюзов, если они работали на многих шахтах за пределами резервации, очевидно, не было профсоюзов горняков в самой резервации (А.Mazzocchi, устное сообщение, март 2001 г.). Ни один из горняков, с которыми мы разговаривали, не вспомнил профсоюзов, работающих на шахтах резервации, и один из наших коллег вспоминает, что его уволили за то, что он предположил, что рабочим нужен профсоюз (T. Benally, устное сообщение, 2000). Совет племени навахо даже объявил вне закона профсоюзную деятельность в резервации в 1958 году, и к 1971 году в резервации было всего 300 членов профсоюзов.48 Таким образом, хотя профсоюзы были источником информации и защиты, они не участвовали в организации навахо. Люди, которые исходили в первую очередь из резервации на уровне сообщества.

Стандарт, который был окончательно установлен для радона в шахтах, 0,3 рабочего уровня, был установлен 1 января 1969 года.1 По сути, это стандарт, который применяется сегодня, переформулированный как 4 месяца рабочего уровня в год. В 1977 году Маццокки отметил, что нарушения существующего стандарта имели место даже после того, как было сделано предварительное уведомление о предстоящих проверках.49 В 1987 году Национальный институт профессиональной безопасности и здоровья (NIOSH) предложил снизить стандарт до 1 рабочего уровня в месяц в год. это еще предстоит реализовать.NIOSH утверждал, что более строгие стандарты были необходимы для защиты здоровья и осуществимы с помощью имеющихся технологий.33

АДВОКАЦИЯ НАВАХО В 1970-Х И 1980-Х ГОДАХ

Томе, один из первых защитников навахо, побудил Albuquerque Tribune опубликовать историю на обложке. 1973 год, который привел к принятию в Конгрессе США первого закона о компенсации, призванного распространить льготы на горняков урана. Законопроект так и не был принят, несмотря на упорные лоббистские усилия Тома на протяжении нескольких лет.В 1978 году Том начал работать со Стюартом Удаллом, министром внутренних дел при президенте Джоне Ф. Кеннеди. В конечном итоге в 1979 году Удалл подал два иска о возмещении ущерба добытчикам урана. Один был нацелен на горнодобывающие компании; другой был подан против Министерства энергетики США (ранее AEC) .1

ЮРИДИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ 1970-Х И 1980-Х ГОДОВ

Дело против горнодобывающих компаний было прекращено в суде в 1980 году на основании аргументов горнодобывающих компаний. что работникам выплачивалась компенсация, что исключает судебные иски против работодателя за травмы или болезни, связанные с нарушением здоровья и безопасности труда.50,51 По иронии судьбы, многим горнякам с заболеваниями либо было отказано в исках в соответствии с системой компенсации государственным рабочим, либо они никогда не подавали исков.13 Горнодобывающие компании до настоящего времени в значительной степени избегали ответственности; редким исключением было решение суда против уранового завода в Колорадо, в котором члены сообщества, а не рабочие, предъявили иск о возмещении ущерба.52

Иск, поданный Удаллом в федеральный окружной суд в Аризоне, Бегей против Соединенных Штатов , казался более многообещающим путем получения компенсации для добытчиков урана.53 Удалл надеялся, что доверительные отношения между племенем навахо и Соединенными Штатами смогут преодолеть судебную предвзятость в пользу федерального иммунитета от судебных исков. Однако в 1984 году суд постановил, что правительство США обладает иммунитетом54. В решении национальная безопасность упоминается как интерес правительства. Суд указал, что федеральное законодательство будет необходимо и что ситуация «требует исправления». 2 ^(p577) Консультативный комитет по радиационным экспериментам человека позже пришел к выводу, что «нет очевидных оснований для национальной безопасности или других оснований для оправдания. продолжающееся воздействие радоновой опасности на горняков.”2 ^(p577)

СЛУШАНИЯ КОНГРЕССА ПО ВОЗНАГРАЖДЕНИЯМ

В 1979 году слушания Конгресса проводились в г. Грантс, штат Нью-Мексико. Большое количество уранодобытчиков белых и навахо дали показания, которые рассказали душевные и трагические истории. Руководил делегацией навахо Томе. Законодательство, находящееся на рассмотрении в 1979 году, по-прежнему основывалось на пособиях по лечению черных легких; то есть небольшая ежемесячная стипендия1. В 1980 г. на слушаниях в Конгрессе рассматривался вопрос о создании исключения, которое возлагает на Соединенные Штаты ответственность за ущерб, нанесенный добытчикам урана.Предлагаемый критерий отбора для горняков — 1 год работы на рудниках55. Слушания в следующем году были сосредоточены на создании исключений для населения, живущего с подветренной стороны, от испытаний атомной бомбы56. Солт-Лейк-Сити, штат Юта. Горняки навахо были последними в повестке дня, и сенатор Оррин Хэтч заметил, что слушание касалось жертв радиоактивных осадков и что компенсация рабочим будет рассмотрена позже. Шахтерам навахо в любом случае разрешили дать показания, и Лео Редхаус, Сэм Джонс, Гарольд Цо, Гарри Томе, а также Перри и Харрис Чарли снова дали весьма личные показания о страданиях навахо.57

ВЗАИМОЗАВИСИМОСТЬ ДОЗА

В процессе организации и проведения слушаний в 1980-х годах появилась новая информация о шахтерах, радоне и раке легких. Важная вторичная литература рассмотрела и объединила исследования для более точного определения зависимости «доза-реакция». Эти постоянные усилия проводятся Комитетом по биологическим эффектам ионизирующего излучения (BEIR) Национальной академии наук / Института медицины. Отчет BEIR IV, опубликованный в 1988 г. 30, объединил в себе 4 исследования горняков: исследование плато Колорадо и исследования, проведенные горняками в Мальбергете в Швеции, уранодобытчиками в Онтарио и уранодобывающими предприятиями на шахте Эльдорадо в Биверлодж, Саскачеван.Было установлено, что риск зависит от времени, прошедшего с момента заражения, и текущего возраста. В отчете BEIR VI, опубликованном в 1999 г. [17], содержится обзор 11 исследований горняков, включая 4 предыдущих. Он определил, что риск также зависит от интенсивности или продолжительности воздействия, и создал 2 модели, модель «воздействие – возраст – продолжительность» и модель «воздействие – возраст – концентрация», чтобы отразить эту зависимость. И BEIR IV, и BEIR VI содержательно обсуждали совместные эффекты воздействия радона и курения.

Курение — фактор, усложняющий определение риска рака легких в результате облучения радоном у уранодобывающих предприятий.В когорте исследователей плато Колорадо около 84% горняков были либо нынешними, либо бывшими курильщиками58. К середине 1960-х годов было признано, что большинство горняков урана, у которых развился рак легких, курили. BEIR IV30 предполагает, что курение и облучение радоном приводят к большему, чем аддитивный, но меньший, чем мультипликативный, риск рака легких. Этот вывод был подкреплен анализом BEIR VI, 17 который включал прямые доказательства увеличения заболеваемости раком среди никогда не куривших. В недавнем исследовании «случай-контроль» горняков урана навахо сообщается, что поправка на статус курения не изменила тесной взаимосвязи между раком легких и добычей урана.59

В результате того, что уровень курения ниже, чем среди населения в целом, уровень заболеваемости раком легких остается сравнительно низким среди коренных американцев на Юго-Западе. Samet et al. обнаружили, что скорректированный по возрасту годовой коэффициент смертности от рака легких среди коренных американцев Нью-Мексико (включая многих навахо) вырос с 5,3 на 100 000 в 1958–1962 гг. до 10,8 на 100 000 в 1978–1982 годах60. население выросло с 38,5 на 100 000 до 70,4 на 100 000 за тот же период.60

Ставка для народа навахо может быть даже ниже, чем для коренных американцев в целом. В период с 1991 по 1993 год скорректированный по возрасту коэффициент смертности от рака легких среди коренных американцев, проживающих в «районе навахо», обозначенном Службой здравоохранения Индии, составлял 4,8 на 100 000 (A. Handler, Indian Health Service, письменное сообщение, 24 ноября 1997 г.) .

ПОСЛЕДСТВИЯ ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ И МОДЕЛЬ Доза-реакция

Было подсчитано, что от 500 до 600 из тысяч уранодобытчиков, которые работали в период с 1950 по 1990 год, умерли от рака легких, что большинство этих смертей было связано с облучением радоном и что такое же количество умрет после 1990 года.42 Исследование, проведенное в 2000 г. среди горняков навахо, сообщает, что в период с 1969 по 1993 г. было зарегистрировано 94 случая смерти от рака легких, что 63 из этих людей были бывшими добытчиками урана, и что относительный риск горняков урана составлял 28,6 по сравнению с контрольной группой.59 Франк Гиллиланд и др. . укажите, что это, по-видимому, «уникальный пример воздействия в рамках одной профессии, на которую приходится большинство случаев рака легких во всем населении». 59 ^(p278)

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЙ ПРОХОД ДЛЯ ПРЕОДОЛЕНИЯ RECA

В 1980-е годы Перри Чарли (который вместе со своим отцом давали показания на слушаниях в Сенате в штате Юта) и Фил Харрисон, оба отца которых заболели из-за работы на рудниках, продолжали организовывать.Чарли помогал Удаллу в деле Бегей против Соединенных Штатов , прежде чем в 1985 году помог запустить урановый комитет Red Mesa / Mexican Water Four Corners. В 1982 году Харрисон был избран президентом Комитета по жертвам урановой радиации, базирующегося в Ред-Вэлли и Коув. статус народа навахо как суверенной нации послужил основой для принятия RECA, который, наконец, произошел в 1990 году1. Приблизительно 10 000 рабочих были заняты в добыче урана, и около четверти из них составляли навахо.Около 40% (3975) подали заявки на компенсацию по состоянию на 21 марта 2001 г.61

ВЫВОДЫ

В этой истории подробно описывается, как федеральное правительство сознательно избегало воздействия на здоровье уранодобытчиков Навахо, хотя добыча урана считалась в значительной степени федеральной. иметь значение. В течение двух десятилетий после того, как стало известно о вредных последствиях добычи урана, защитные меры не применялись. Положение ученых в правительстве, которые были осведомлены и часто выступали за защиту, было серьезно скомпрометировано.Мы вряд ли первые, кто пришел к выводу, что эти задержки представляют собой грубое нарушение прав горняков.1–3,8,20 Федеральные правила по вентиляции были приняты почти через 20 лет после того, как необходимость была очевидна, и только тогда, когда многие шахтеры явно были больны. и умирает. Изменения, предложенные NIOSH, до сих пор не реализованы. Ранее усилия по просвещению владельцев шахт и государственных чиновников и уведомлению горняков были в лучшем случае без энтузиазма. Компенсация тем, кто был болен или умер, была выплачена только через 20 лет после того, как умерли сотни людей.Даже когда компенсация выплачивалась с опозданием, она давалась неохотно и капризно. Народы навахо пострадали от этих неудач вместе с белыми шахтерами. Кроме того, они были еще хуже информированы и не могли защитить себя. Их позиция в отношении правил и выполнения RECA была еще хуже.

Единственное яркое пятно в этой истории — это взгляд на сообщества и профсоюзные организации, которые выявили проблемы, организовались, чтобы узнать о них, и сформировали союзы для их решения.Правительственная бюрократия и научное сообщество должны научиться прислушиваться к ним и реагировать надлежащим образом и своевременно.

Шахтеры навахо около Бухты, Аризона, сбрасывают хвосты на склоне горы в 1952 году. Фотография Милтона «Джека» Сноу, любезно предоставлена ​​Национальным музеем навахо, Окно Рок, Аризона (NG6-67).

Благодарности

Работа над этой статьей частично поддержана грантом 5 R25 ES-07255-07 Национального института гигиены окружающей среды.

Авторы благодарят Тимоти Беналли, Эстер Яззи-Льюис, Фила Харрисона, Кэтлин Цози, Кристин Беналли, Перри Чарли, Хелен Джонсон и всех других людей навахо, которые так много рассказали нам о своем опыте и проблеме добычи урана в их сообщества. Мы также благодарим Кена Сильвера и Дэвида Брюгге за комментарии к рукописи, а также Жанель Бэгли и Сабину Жан-Луи за помощь в ее подготовке.

Наблюдательный совет по исследованиям человека навахо (NNHRRB) одобрил рукопись 24 апреля 2002 г.Для любых будущих презентаций этой статьи необходимо получить отдельное разрешение от NNHRRB.

Примечания

Рецензирование

Д. Брюгге, который взял на себя ведущую роль в написании рукописи, написал первые черновики и внес большинство редакционных изменений. Он был особенно ответственен за историю навахо. Р. Гобл читал, комментировал и редактировал предыдущие черновики. Он написал первые черновики и в первую очередь отвечал за физику здоровья.

Список литературы

1.Eichstaedt PH. Если ты нас отравишь . Санте-Фе, Нью-Мексико: Книги Красного Журавля; 1994.

2. Консультативный комитет по радиационным экспериментам на человеке. Заключительный отчет: Консультативный комитет по экспериментам с человеческим излучением . Вашингтон, округ Колумбия: Типография правительства США; October 1995.

3. Муре-Эрасо Р. Наблюдательные исследования как эксперименты на людях: опыт добычи урана в народе навахо (1947–66). Новые решения. 1999; 9: 163–178. [PubMed] [Google Scholar]

4. Вульф Дж. Билл может наконец выплатить компенсацию больным рабочим, работающим с ураном навахо. Солт-Лейк-Трибьюн. 25 июля 2000 г .: A1.

5. Институт медицины. К экологической справедливости: потребности в исследованиях, образовании и здравоохранении. Вашингтон, округ Колумбия: Национальная академия прессы; 1999.

6. Буллард Р.Д., изд. Неравная защита: экологическая справедливость и цветные сообщества. Сан-Франциско, Калифорния: Книги Клуба Сьерра; 1994.

7. Черняк М. Инцидент «Ястребиное гнездо»: самая ужасная промышленная катастрофа в Америке. Нью-Хейвен, Коннектикут: издательство Йельского университета; 1986 г.

8. Брюгге Д.М., Беналли Т., Харрисон П., Остин-Гаррисон М., Фастхорс-Бегей Л. Воспоминания приходят к нам под дождем и ветром: устные истории и фотографии уранодобытчиков навахо и их семей. Бостон, Массачусетс: Медицинская школа Тафтса; 1997.

9. Härting FH, Hesse W. Der Lungenkrebs, die Bergkrankheit in den Schneeberger Gruben. Vierteljahrsschrift für gerichtliche Medicin und öffentliches Sanitätswesen. 1879; 30: 296–308; 31: 102–129, 313–337. [Google Scholar] 10. Арнштейн А.Über den sogenannten «Schneeberger Lungenkrebs». Verhandlung der Deutschen Pathologischen Gesellschaft. 1913; 16: 332–342. [Google Scholar] 11. Лоренц Э. Радиоактивность и рак легких; критический обзор рака легких у шахтеров Шнеберга и Иоахимсталя. J Natl Cancer Inst. 1944; 5: 1–15. [Google Scholar] 12. Holaday DA. История облучения горняков радоном. Физика здоровья. 1969; 16: 547–552. [PubMed] [Google Scholar]

13. Ringholtz RC. Урановое безумие: взлет и падение на плато Колорадо. Нью-Йорк, Нью-Йорк: WW Norton & Co; 1989.

14. Пирсон Дж. Видимость опасностей и решение проблем профессионального здоровья: на примере урановой промышленности. J. Общественное здоровье. 1980. 6: 136–147. [PubMed] [Google Scholar]

15. Энергетический институт Нью-Мексико. Урановая промышленность в Нью-Мексико. Альбукерке: Программа исследований государственных финансов, Совет по энергетическим ресурсам Университета Нью-Мексико; Ноябрь 1976 г. Отчет 76–100В.

16. Горнодобывающая и мукомольная промышленность США: всесторонний обзор.Отчет для Конгресса от президента США. Вашингтон, округ Колумбия: Министерство энергетики США; May 1984.

17. Комитет по биологическому действию ионизирующего излучения. Воздействие радона на здоровье человека (BEIR VI). Вашингтон, округ Колумбия: Национальная академия прессы; 1999.

18. Брюгге Д., Беналли Т., Харрисон П. и др. Проект устной истории и фотографии добытчиков урана навахо. В: Дж. Пайпер, изд. Dine Baa Hane Bi Naaltsoos: сборник статей с седьмой по десятую конференции по изучению навахо. Window Rock, Ariz: Департамент сохранения истории народа навахо; 1999: 85–96.

19. Стерн Дж. Архивные и этнографические исследования, относящиеся к десяти проектным областям приоритета II и восьми приоритетным III областям, связанным с программной областью Департамента мелиорации заброшенных шахт навахо. Window Rock, Ariz: Департамент мелиорации заброшенных шахт навахо; 9 сентября 1992 г. Публикация ННАД 92–021.

20. Брюгге Д., Беналли Т. Голоса и лица индейцев навахо свидетельствуют о наследии добычи урана.Культурное выживание В. 1998; 22: 16–19. [Google Scholar] 21. Брюгге Д., Беналли Т., Яззи Э. В ядерную эпоху как ручной сборщик мусора: интервью с навахо Джорджем Туттом, бывшим добытчиком урана. Новые решения. 1999; 9: 195–206. [PubMed] [Google Scholar] 22. Доусон С. Рабочие урана Навахо и последствия профессионального заболевания: тематическое исследование. Hum Organ. 1992; 51: 389–397. [Google Scholar]

23. Теннерт Р.А., Личфорд М. Медицина белого человека: правительственные врачи и навахо, 1863–1955. Альбукерке: Издательство Университета Нью-Мексико; 1998 г.

24. Пеллер С. Рак легких у шахтеров в Иоахимстале. Hum Biol. 1939; 11: 130–143. [Google Scholar] 25. Бехунек Ф. 1970. История облучения горняков радоном. Физика здоровья. 1970; 19: 56–7. [PubMed] [Google Scholar]

26. Хупер WC. Профессиональные опухоли и родственные заболевания. Спрингфилд, штат Иллинойс: Чарльз К. Томас; 1942.

27. Harley JH. Отбор проб и измерение дочерних продуктов радона в воздухе [перепечатано в Health Physics. 1980; 38: 1067]. Нуклеоника.1953; 11: 12–15. [Google Scholar]

28. Harley JH. Отбор проб и измерение дочерних продуктов радона в воздухе. [докторская диссертация]. Трой, штат Нью-Йорк: Политехнический институт Ренсселера; 1952.

29. Bale WF. Меморандум к файлам от 14 марта 1951 г .: опасности, связанные с радоном и тороном. Физика здоровья. 1980; 38: 1062–1066. [Google Scholar]

30. Комитет по биологическому действию ионизирующего излучения. Риски для здоровья радона и других альфа-излучателей, депонированных внутри организма (BEIR IV) .Вашингтон, округ Колумбия; Национальная академия прессы; 1988.

31. Арчер В.Е., Магнусон Х.Дж., Холадей Д.А., Лоуренс ПА. Опасности для здоровья при добыче и переработке урана. J Occup Med. 1962; 4; 55–60. [PubMed] [Google Scholar]

32. Лундин Ф. Е., Ваггонер Дж. К., Арчер В. Е.. Воздействие радона на дочь и рак дыхательных путей. Количественные и временные аспекты. Вашингтон, округ Колумбия: Департамент здравоохранения, образования и социального обеспечения США; 1971. Совместная монография NIOSH-NIEHS № 1.

33. Критерии для рекомендуемого стандарта профессионального воздействия дочерних продуктов радона в подземных шахтах. Вашингтон, округ Колумбия: Национальный институт профессиональной безопасности и здоровья; 1987. Публикация DHHS (NIOSH) 88–101.

34. Donaldson AW. Эпидемиология рака легких у уранодобытчиков. Физика здоровья. 1969; 16: 563–569. [PubMed] [Google Scholar] 35. Самет Дж. М., Куртвирт Д. М., Ваксвейлер Р. Дж., Ключ CR. Добыча урана и рак легких у мужчин навахо. N Engl J Med. 1984; 310: 1481–1484. [PubMed] [Google Scholar] 36. Болл Х. Фабрики рака: трагические поиски урановой самодостаточности Америки. Вестпорт, Коннектикут: Greenwood Press; 1993 г.[PubMed]

37. Ротман DJ. Незнакомцы у постели больного: история того, как закон и биоэтика изменили процесс принятия медицинских решений. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: основные книги; 1991.

38. Smith BE. Копаем себе могилы: шахтеры и борьба с болезнью черных легких. Филадельфия, Пенсильвания: издательство Temple University Press; 1987.

39. Рознер Д., Марковиц Г. Смертельная пыль: силикоз и политика профессиональных заболеваний в Америке двадцатого века. Принстон, Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета; 1991 г.

41. Холадей Д.А., Рашинг Д.Е., Вулрич П.Ф., Кузнец Х.Л., Бейл В.Ф. Контроль радона и дочерей в урановых рудниках и расчеты биологических эффектов. Вашингтон, округ Колумбия: Служба общественного здравоохранения; 1957. Публикация службы общественного здравоохранения 494.

42. Слушания в сенатском комитете по труду и человеческим ресурсам, 101 Cong, 2nd Sess (1990) (показания В. Э. Арчера).

43. Отчет Консультативного комитета Главного хирурга службы общественного здравоохранения: Курение и здоровье. Вашингтон, округ Колумбия: Служба общественного здравоохранения; 1964. Публикация PHS 1103.

46. Mendlein JM, Freedman DS, Peter DG, et al. Факторы риска ишемической болезни сердца у индейцев навахо: результаты исследования здоровья и питания навахо. J Nutr. 1997; 127 (приложение 10): 2099S – 2105S. [PubMed] [Google Scholar]

47. Доусон С.Е., Перри П.Х., Харрисон П. Пропаганда и социальные действия среди урановых рабочих навахо и их семей. В: Toba Schwaber Kerson and Associates, ред. Социальная работа в условиях здравоохранения: практика в контексте. 2-е изд. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Haworth Press; 1997: 391–407.

48. Йоргенсен Дж. Г., Клеммер Р. О., Литтл Р. Л., Оуэнс, штат Нью-Джерси, Роббинс, Лос-Анджелес. Коренные американцы и развитие энергетики. Кембридж, Массачусетс: Ресурсный центр антропологии; без даты.

49. Поправки к Федеральному закону о безопасности и охране здоровья на шахтах 1977 года: слушания в Подкомитете по труду Сенатского комитета по людским ресурсам, 95-й Конгресс, 1-е заседание (1977) (свидетельские показания А. Маззокки и С. Водка).

50.Schwartz RM. Юридические права профсоюзных стюардов. Бостон, Массачусетс: Пресса о правах на работу; 1988.

51. Боден Л. Компенсация рабочим. В: Леви Б., Вегман Д., ред. Гигиена труда: Распознавание и предотвращение профессиональных заболеваний и травм. 4-е изд. Бостон, Массачусетс: Липпинкотт, Уильямс и Уилкинс; 2000: 237–256.

52. Зубек П. Решение присяжных против мельницы: компания обязана выплатить 2,9 миллиона долларов. Colorado Springs Gazette. 17 июля 1998 г.: 1–4.

53. Бегей против Соединенных Штатов, 591 F Supp 991, 1007 (Д Ариз, 1984).

54. Удалл С.Л. Мифы августа: личное исследование нашего трагического дела времен холодной войны с атомом. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Книги Пантеона; 1994.

55. Закон о компенсации за радиационное облучение 1979 года: совместные слушания в Подкомитете по здравоохранению и научным исследованиям Сенатского комитета по труду и человеческим ресурсам и Комитета по судебной власти, 96-й Конгресс, 1-е заседание (10 июня, 1980).

56. Закон о компенсации за радиационное облучение 1981 года: слушания в сенатском комитете по труду и человеческим ресурсам, 97-й конгресс, 1-е заседание (27 октября 1981 года).

57. Закон 1981 года о компенсации за радиационное облучение — Часть 2: Слушания в Комитете Сената по труду и человеческим ресурсам, 97-й Конгресс, 2-е заседание (Солт-Лейк-Сити, Юта, 8 апреля 1982 г.).

58. Роско Р.Дж. Обновленная информация о смертности от всех причин среди горняков белого урана от Исследовательской группы плато Колорадо.Am J Ind Med. 1997. 31: 211–222. [PubMed] [Google Scholar] 59. Gilliland FD, Hunt WC, Pardilla M, Key CR. Добыча урана и рак легких среди мужчин навахо в Нью-Мексико и Аризоне, 1969–1993 гг. J Occup Environ Med. 2000. 42: 278–283. [PubMed] [Google Scholar] 60. Самет JM, Wiggins CL, Key CR, Becker TM. Заболеваемость раком легких и хронической обструктивной болезнью легких в Нью-Мексико, 1958–82. Am J Public Health. 1988; 78: 1182–1186 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

За подъемом и спадом добычи урана в США

Хвосты урановой фабрики с бывшего рудника Атлас находятся в закрытой зоне в 3 милях от города Моава, штат Юта.

Джоан Чиккарелло | Монитор христианской науки | Getty Images

На заре атомной эры стимулы правительства США и торговые барьеры вызвали золотую лихорадку урана, химического элемента, который в то время подпитывал гонку ядерных вооружений.

Теперь, 60 лет спустя, американские уранодобывающие компании хотят, чтобы правительство использовало аналогичные инструменты для предотвращения краха отрасли, а также нескольких оставшихся американских компаний, которые все еще производят уран для национального парка атомных электростанций.

Цифры рассказывают сказку. На пике активности в 1980 году американские компании произвели почти 44 миллиона фунтов уранового концентрата и обеспечили большую часть поставок, закупаемых атомными электростанциями. В прошлом году американские горняки добыли 2,4 миллиона фунтов и поставили всего 7 процентов урана, закупленного отечественными заводами.

В отрасли, которая когда-то поддерживала почти 22 000 рабочих мест, теперь ежегодно работает всего несколько сотен человек.

История добычи урана в Соединенных Штатах Америки малоизвестна, но она переплетается с некоторыми определяющими событиями 20-го века: холодной войной, рассветом ядерной энергетики, распадом Советского Союза и подъемом глобализации. .

Последняя глава увязана с возрождением России в качестве главного политического противника Америки и революцией в энергетической отрасли США.

В прошлом месяце Министерство торговли США начало расследование, чтобы определить, представляет ли растущая зависимость страны от иностранных поставок урана риск для национальной безопасности. Результатом обзора может стать восстановление правительством торговых барьеров, снятых более 30 лет назад, для обеспечения того, чтобы американские горняки продолжали участвовать в обслуживании национальных арсеналов ядерного оружия, подводных лодок, авианосцев и электростанций.

Два майнера Energy Fuels и UR-Energy, которые обратились в Commerce с ходатайством о проведении обзора, хотят, чтобы Соединенные Штаты предприняли шаги для обеспечения того, чтобы производители США контролировали 25 процентов рынка. Они говорят, что не могут конкурировать с субсидируемыми поставками из таких стран, как Россия, Казахстан и Узбекистан.

Безусловно, почти половина урана, используемого в Соединенных Штатах, поступает от таких союзников, как Канада и Австралия. С того момента, как американские горнодобывающие компании лишились торговой защиты, у них возникли проблемы с конкуренцией с этими иностранными поставщиками.

С самого начала он финансируется государством и субсидируется государством. Пытаться разобраться в этом и найти свободный рынок урана — я нахожу это очень сомнительным.

Люк Дэниэлсон

Президент группы стратегий устойчивого развития

«Одна из главных проблем, не зависящих от промышленности США, заключается в том, что самые богатые и наиболее доступные урановые месторождения не находятся в Соединенных Штатах. Ресурсы Канады и Австралии выше содержание урана и более низкая себестоимость единицы продукции », — заявило министерство торговли в 1989 году после завершения так называемого 232 расследования, такого же типа проверки, которую только что открыла администрация Трампа.

В этом отчете говорится, что импорт действительно нанес ущерб отечественным горнодобывающим предприятиям, но новый президент Джордж Х.В. Буш не предпринял никаких действий. С тех пор добыча урана в США упала до исторического минимума, и вопрос о том, помочь ли ему сейчас, остается за президентом, который любит тарифы, возмущенный торговым дефицитом и стремящийся выручить горнодобывающую промышленность.

Взлеты и падения

Уранодобывающая промышленность США относительно молода. Примерно с 1955 по 1980 год он пережил короткий золотой век, начавшийся с того, что Соединенные Штаты предложили щедрые стимулы для пополнения своих запасов топлива для ядерного оружия во время холодной войны.

«С самого начала он финансируется государством и субсидируется государством. Попытка разобраться в этом и найти свободный рынок урана — я считаю это очень сомнительным», — сказал Люк Дэниелсон, адвокат и консультант по минералам, который внимательно следует за урановой промышленностью

Вначале правительство предлагало 10-летнюю гарантию цены на определенные виды урановой руды. Он также выплатил 10 000 долларов за открытие и добычу за каждый новый источник поставок, что составляет примерно 95 000 долларов в сегодняшних долларах.

Это вызвало золотую лихорадку в огромном западном регионе страны.

«В этой части страны было безумие. Все, у кого были джипы и счетчики Гейгера, пытались разбогатеть», — сказал Дэниэлсон.

К 1960-м годам программа настолько заполнила склады США урановыми запасами, что правительство перестало выплачивать льготы. Однако он оставил в силе правила, запрещающие использование иностранного урана до 1975 года, когда он начал разрешать растущий процент зарубежных поставок на рынок.

Это открыло двери для высококачественных и недорогих товаров из Канады и Австралии. К 1987 году Соединенные Штаты импортировали почти 15 миллионов фунтов урана, а внутреннее производство упало примерно на треть до примерно 13 миллионов фунтов.

В то время как конкуренция оказывала давление на производство урана в США, ажиотаж вокруг ядерной энергии в 1970-х годах не давал покоя рудникам. Однако американская любовь к атомной энергии оказалась недолгой. Расплавление реактора в 1979 году на Три-Майл-Айленде в Пенсильвании вызвало ожесточенную реакцию против ядерной энергетики.Семь лет спустя после аварии на Чернобыльской АЭС украинский город превратился в город-призрак.

Коммунальные предприятия также стали настороженно относиться к стоимости и времени, необходимому для строительства и разрешения атомных электростанций. Было построено меньше реакторов, чем первоначально предполагалось в 80-х годах, что снизило спрос на уран. К тому времени, когда в 1990 году была введена в эксплуатацию последняя волна предприятий, добыча урана в США была на 35-летнем минимуме.

Добыча урана падает из-за «железного занавеса»

Горняки получили хорошие новости в 1992 году, когда Министерство торговли определило, что Советский Союз сбрасывает дешевый уран в США.Рынок С. до распада блока. Департамент наложил ограничения на поставки, но облегчение длилось недолго.

Год спустя Соединенные Штаты заключили с Россией сделку о покупке 500 тонн урана оружейного качества, который будет преобразован в низкообогащенный уран для топлива американских атомных электростанций. В течение 20-летней программы «Мегатонны в мегаватты» российский уран обеспечивал около трети топлива для американских электростанций.

«Это оказало большое влияние на наш рынок с точки зрения уровня производства», — сказал Пол Горансон, главный операционный директор Energy Fuels, который характеризует 90-е годы как период, когда «уран был жертвой государственной политики.»

Волна дерегулирования также привела к созданию конкурентных энергетических рынков во многих частях страны, что в конечном итоге вытеснит ядерную энергию с энергетических рынков.

В течение этого десятилетия правительство также приватизировало операции Министерства энергетики по обогащению урана. , в процессе передачи новой компании 45 000 метрических тонн урана. По словам Горансона, это наводнило рынок.

К началу 2000-х годов добыча урана в США была на самом низком уровне за полвека.

Примерно в то время бывшее советское государство Казахстан наращивало добычу урана. Всего за несколько лет он станет крупнейшим производителем урана в мире и вторым по величине поставщиком в США.

Страна Центральной Азии достигла этого подвига в значительной степени за счет использования процесса, называемого «выщелачивание на месте», который все чаще используется для извлечения урана.

Наряду с такими странами, как Нигер, Мали и Монголия, у Казахстана есть преимущество: слабые правила, которые позволяют ему дешево перерабатывать уран путем выщелачивания на месте, которое включает закачку химикатов в запасы урана и несет серьезные риски для окружающей среды, если оно не проводится. ответственно, — сказал Дэниелсон, который консультирует развивающиеся страны по вопросам горнодобывающей промышленности через свою компанию Sustainable Development Strategies Group.

«Это страны, где их природоохранные учреждения очень слабы, их законодательства не существует, поэтому, если вы конкурируете с выщелачиванием на месте в регионах мира с существенно низким уровнем государственного управления, это будет очень, очень сложно», он сказал.

Ядерный ренессанс оказался оазисом

В первые годы 21 века происходило нечто странное: цены на уран росли. Падение запасов и возобновление интереса к ядерной энергии как в Соединенных Штатах, так и в странах с растущей экономикой, таких как Китай и Индия, вызвали вторую золотую лихорадку для урана.

И Energy Fuels, и Ur-Energy, компании, подавшие петиции на расследование Министерства торговли, начали свое существование в этот период. Они были сформированы в Канаде, но их рудники располагались в США.

«Я бы сказал, что в то время было довольно пенисто, и особенно в Канаде, было очень много венчурного капитала, входящего в урановое пространство для инвестиций», — сказал Горансон.

Но опять же мечта была недолгой.

Финансовый кризис охватил мир в 2008 году, и падение экономической активности сказалось на спросе на электроэнергию.В то же время американские бурильщики придумали, как извлечь природный газ из сланцевой породы, выпуская поток дешевого топлива, что сделало ядерную энергетику США менее конкурентоспособной. Ядерная энергия столкнулась с дополнительным давлением, поскольку цены на проекты ветровой и солнечной энергии упали, особенно на нерегулируемых рынках, сложившихся в конце 90-х — начале 2000-х годов.

Отрасль снова пострадала от государственной политики в 2009 году, когда Министерство энергетики начало обменивать избыток урана на оплату очистки на государственном обогатительном заводе.

А затем, в 2011 году, ядерная катастрофа на Фукусиме в Японии вызвала негативную реакцию, не похожую на все, что было со времен Три-Майл-Айленда и Чернобыля. После этого Япония остановила все свои ядерные реакторы, а Германия решила отказаться от использования ядерной энергии к 2022 году.

Посмотрите, как руководитель горнодобывающей промышленности обсуждает урановый рынок в 2012 году после аварии на Фукусиме

«Это замедляется. замедлили рост ядерной энергетики во всем мире и привели к сокращению или прекращению ядерной программы некоторыми странами.Предложение не так быстро отреагировало на эту огромную потерю спроса », — сказала Нима Ашкебусси, директор по программам топливного цикла в отраслевой торговой группе Института ядерной энергии.

Возрождение ядерной энергетики в США также угасло, поскольку флагманские проекты превратились в дорогостоящие бесполезные проблемы. Почтенная Westinghouse Electric Company объявила о банкротстве в прошлом году из-за убытков в миллиарды долларов, связанных с ее проблемными проектами атомных электростанций в Джорджии и Южной Каролине.

«На рынке так много запасов, что это просто не так. Это выгодно для добычи на некоторых рудниках, поэтому цена действительно резко упала в результате этого », — сказал Шон Дэвис, аналитик IHS Markit, отслеживающий химические вещества, используемые при добыче урана.

С момента своего пика в 2007 году цены на уран упали с почти 140 долларов за фунт до 20-25 долларов.

Это оказало огромное давление не только на майнеров США, но и на канадские компании. В прошлом месяце канадский горнодобывающий гигант Cameco объявил о закрытии на неопределенный срок крупнейшего в мире уранового рудника. Компания изначально ожидала, что закроет рудник на 10 месяцев, пока рынок не восстановится.

Energy Fuels и Ur-Energy предупреждают, что из-за американских союзников под давлением U.Южные атомные электростанции могут оказаться во все большей зависимости от урана из России и других стран с предприятиями, контролируемыми государством. Это произошло в то время, когда Соединенные Штаты ввели энергетические санкции против России в связи с аннексией Крыма и ее предполагаемым вмешательством в президентские выборы 2016 года.

Возможный коллапс американской промышленности также вызывает вопросы у военных, которые полагаются на запасы оружейного урана в качестве топлива для своих атомных подводных лодок и авианосцев и для обслуживания своего атомного арсенала.По оценкам Министерства энергетики США, военные не будут нуждаться в новых материалах до 2060 года.

Однако Джон Кэш, вице-президент по вопросам регулирования в Ur-Energy, говорит, что это подвижная цель. По его словам, по мере того, как шахты закрываются, промышленность теряет техническую экспертизу, которая ей понадобится, если и когда министерство обороны нанесет удар.

«Промышленность, при наших темпах, мы не собираемся реагировать на это», — сказал Кэш.

Поправка: эта история была обновлена, чтобы отразить добычу в США 44 миллиона фунтов стерлингов и 2.4 миллиона фунтов урана в 1980 и 2017 годах соответственно.

Работа древнего ядерного реактора

Примечание редактора: эта статья впервые появилась в октябрьском номере журнала Scientific American за 2005 год.

В мае 1972 года рабочий завода по переработке ядерного топлива во Франции заметил нечто подозрительное. Он проводил рутинный анализ урана, полученного из, казалось бы, обычного источника руды. Как и в случае со всем природным ураном, исследуемый материал содержит три изотопа, то есть три формы с различными атомными массами: уран-238, наиболее распространенная разновидность; уран-234, самый редкий; и уран-235, изотоп, который так популярен, потому что он может поддерживать цепную ядерную реакцию.В других частях земной коры, на Луне и даже в метеоритах 235 атомов урана составляют 0,720 процента от общего количества. Но в этих пробах, которые были взяты из месторождения Окло в Габоне (бывшая французская колония в западной экваториальной Африке), уран-235 составлял всего 0,717 процента. Этого крошечного несоответствия было достаточно, чтобы предупредить французских ученых о том, что произошло нечто странное. Дальнейший анализ показал, что в руде, по крайней мере, в одной части рудника, не хватало урана-235: не хватало примерно 200 килограммов — достаточно, чтобы сделать полдюжины или около того ядерных бомб.

В течение нескольких недель специалисты Французской комиссии по атомной энергии (CEA) находились в недоумении. Ответ пришел только тогда, когда кто-то вспомнил предсказание, опубликованное 19 лет назад. В 1953 году Джордж Уэзерилл из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Марк Дж. Ингрэм из Чикагского университета указали, что некоторые месторождения урана, возможно, когда-то действовали как естественные версии ядерных реакторов деления, которые тогда становились популярными. Вскоре после этого Пол К. Курода, химик из Университета Арканзаса, рассчитал, что потребуется для самопроизвольного деления уранового тела.В этом процессе паразитный нейтрон заставляет ядро ​​урана-235 расщепляться, что испускает больше нейтронов, заставляя другие из этих атомов распадаться в ядерной цепной реакции.

Первым условием Куроды было то, что размер месторождения урана должен превышать среднюю длину, которую проходят вызывающие деление нейтроны, примерно две трети метра. Это требование помогает гарантировать, что нейтроны, испускаемые одним делящимся ядром, поглощаются другим перед выходом из урановой жилы.

Второе предварительное условие — наличие урана-235 в достаточном количестве. Сегодня даже самое массивное и концентрированное месторождение урана не может стать ядерным реактором, потому что концентрация урана-235, составляющая менее 1 процента, слишком мала. Но этот изотоп радиоактивен и распадается примерно в шесть раз быстрее, чем уран-238, что указывает на то, что доля делящегося вещества была намного выше в далеком прошлом. Например, два миллиарда лет назад (примерно тогда, когда образовалось месторождение Окло) уран-235 должен был составлять примерно 3 процента, что примерно соответствует уровню, обеспечиваемому искусственно в обогащенном уране, используемом для топлива большинства атомных электростанций.

Третий важный ингредиент — это «замедлитель» нейтронов, вещество, которое может замедлять нейтроны, испускаемые при расщеплении ядра урана, так что они более склонны вызывать разрушение других ядер урана. Наконец, не должно быть значительных количеств бора, лития или других так называемых ядов, которые поглощают нейтроны и, таким образом, могут быстро остановить любую ядерную реакцию.

Удивительно, но фактические условия, которые преобладали два миллиарда лет назад в том, что исследователи в конечном итоге определили как 16 отдельных участков в пределах Окло и прилегающих урановых рудников Окелобондо, были очень близки к тому, что описал Курода.Все эти зоны были определены несколько десятилетий назад. Но только недавно мы с коллегами наконец прояснили основные детали того, что именно происходило внутри одного из тех древних реакторов.

Доказательство в световых элементах
Физики подтвердили основную идею о том, что естественные реакции деления ответственны за истощение урана-235 в Окло довольно скоро после открытия аномального урана. Бесспорное доказательство было получено в результате исследования новых, более легких элементов, созданных при разрыве тяжелого ядра надвое.Обилие этих продуктов деления оказалось настолько большим, что нельзя было сделать никаких других выводов. Цепная ядерная реакция, очень похожая на ту, которую Энрико Ферми и его коллеги продемонстрировали в 1942 году, безусловно, имела место сама по себе и примерно за два миллиарда лет назад.

Вскоре после этого удивительного открытия физики со всего мира изучили доказательства существования этих естественных ядерных реакторов и собрались вместе, чтобы поделиться своей работой по «феномену Окло» на специальной конференции 1975 года, состоявшейся в Либревиле, столице Габона.В следующем году Джордж А. Коуэн, который представлял США на той встрече (и который, кстати, является одним из основателей известного Института Санта-Фе, членом которого он является до сих пор), написал статью для Scientific American [см. «Реактор естественного деления», Джордж А. Коуэн, июль 1976 г.], в котором он объяснил предположения ученых о работе этих древних реакторов.

Коуэн описал, например, как часть нейтронов, выпущенных при делении урана 235, была захвачена более распространенным ураном 238, который стал ураном 239 и, испустив два электрона, превратился в плутоний 239.Более двух тонн этого изотопа плутония было произведено на месторождении Окло. Хотя почти весь этот материал, период полураспада которого составляет 24 000 лет, с тех пор исчез (в основном в результате естественного радиоактивного распада), часть самого плутония подверглась делению, о чем свидетельствует наличие характерных для него продуктов деления. Обилие этих более легких элементов позволило ученым сделать вывод, что реакции деления, должно быть, продолжались сотни тысяч лет. Из количества потребленного урана-235 они рассчитали общую высвобождаемую энергию, 15 000 мегаватт-лет, и на основе этого и других данных смогли определить среднюю выходную мощность, которая, вероятно, была менее 100 киловатт — скажем, достаточной для работы несколько десятков тостеров.

Поистине удивительно, что более дюжины естественных реакторов возникли спонтанно и что им удалось поддерживать скромную выходную мощность, возможно, в течение нескольких сотен тысячелетий. Почему эти части месторождения не взорвались и не разрушились сразу после того, как начались цепные ядерные реакции? Какой механизм обеспечивал необходимое саморегулирование? Эти реакторы работали стабильно или урывками? Решение этих загадок появлялось медленно после первоначального открытия феномена Окло.Действительно, последний вопрос задерживался более трех десятилетий, прежде чем я и мои коллеги из Вашингтонского университета в Сент-Луисе начали решать его, исследуя кусок этой загадочной африканской руды.

Прозрение благородных газов
Наша недавняя работа над одним из реакторов Окло была сосредоточена на анализе ксенона, тяжелого инертного газа, который может оставаться заключенным в минералах в течение миллиардов лет. Ксенон содержит девять стабильных изотопов, образующихся в различных пропорциях в результате различных ядерных процессов.Будучи благородным газом, он сопротивляется химической связи с другими элементами и, таким образом, легко очищается для изотопного анализа. Ксенон чрезвычайно редок, что позволяет ученым использовать его для обнаружения и отслеживания ядерных реакций, даже тех, которые происходили в примитивных метеоритах до возникновения Солнечной системы.

Для анализа изотопного состава ксенона требуется масс-спектрометр, прибор, который может разделять атомы в соответствии с их атомным весом. Мне посчастливилось иметь доступ к чрезвычайно точному ксеноновому масс-спектрометру, построенному моим вашингтонским коллегой Чарльзом М.Хоэнберг. Но перед тем, как использовать его прибор, нам пришлось извлечь ксенон из нашего образца. Ученые обычно просто нагревают материал-хозяин, часто выше точки плавления, так что порода теряет свою кристаллическую структуру и не может удерживать свой скрытый запас ксенона. Чтобы получить больше информации о происхождении и удерживании этого газа, мы применили более тонкий подход, называемый лазерной экстракцией, при которой ксенон селективно высвобождается из отдельного минерального зерна, оставляя прилегающие области нетронутыми.

Мы применили эту технику к множеству крошечных пятен на нашем единственном доступном фрагменте породы Окло, толщиной всего один миллиметр и четырех миллиметров в поперечнике.Конечно, сначала нужно было решить, куда именно направить лазерный луч. Здесь мы с Хохенбергом полагались на нашу коллегу Ольгу Правдивцеву, которая построила подробную рентгеновскую карту нашего образца и определила составляющие минералы. После каждой экстракции мы очищали полученный газ и пропускали ксенон в масс-спектрометр Хоэнберга, который показывал количество атомов каждого присутствующего изотопа.

Нашим первым сюрпризом стало расположение ксенона. Он не был обнаружен, как мы ожидали, в значительной степени в зернах богатых ураном минералов.Скорее, львиная доля была заключена в минералах фосфата алюминия, которые вообще не содержат урана. Примечательно, что эти зерна показали самую высокую концентрацию ксенона, когда-либо обнаруженную в любом природном материале. Второе прозрение заключалось в том, что извлеченный газ имел изотопный состав, значительно отличающийся от того, который обычно производится в ядерных реакторах. По-видимому, он потерял большую часть ксенона 136 и 134, который, несомненно, был бы образован в результате деления, тогда как более легкие разновидности элемента были изменены в меньшей степени.

Как могло произойти такое изменение изотопного состава? Химические реакции не помогут, потому что все изотопы химически идентичны. Возможно, ядерные реакции, например захват нейтронов? Тщательный анализ позволил мне и моим коллегам отвергнуть и эту возможность. Мы также рассмотрели физическую сортировку различных изотопов, которая иногда имеет место: более тяжелые атомы движутся немного медленнее, чем их более легкие аналоги, и поэтому иногда могут отделяться от них.Заводы по обогащению урана — промышленные предприятия, строительство которых требует значительных навыков, — используют это свойство для производства реакторного топлива. Но даже если бы природа могла чудесным образом создать аналогичный процесс в микроскопическом масштабе, смесь изотопов ксенона в зернах фосфата алюминия, которые мы исследовали, отличалась бы от того, что мы обнаружили. Например, если измерять количество присутствующего ксенона 132, истощение ксенона 136 (на четыре атомных единицы массы тяжелее) было бы вдвое больше, чем у ксенона 134 (на две атомные единицы массы тяжелее), если бы работала физическая сортировка.Мы не видели такой закономерности.

Наше понимание аномального состава ксенона пришло только после того, как мы хорошенько задумались о том, как появился этот газ. Ни один из измеренных нами изотопов ксенона не был прямым результатом деления урана. Скорее они были продуктами распада радиоактивных изотопов йода, которые, в свою очередь, образовались из радиоактивного теллура и так далее, в соответствии с хорошо известной последовательностью ядерных реакций, приводящих к образованию стабильного ксенона.

Нашим ключевым моментом стало осознание того, что разные изотопы ксенона в нашем образце Окло были созданы в разное время — по графику, который зависел от периода полураспада их родителей, содержащих йод, и бабушек и дедушек теллура.Чем дольше живет конкретный радиоактивный прекурсор, тем дольше задерживается образование из него ксенона. Например, производство ксенона 136 началось в Окло примерно через минуту после начала самоподдерживающегося деления. Через час появился следующий более легкий стабильный изотоп — ксенон-134. Затем, через несколько дней после начала деления, появились ксенон 132 и 131. Наконец, по прошествии миллионов лет и значительно после того, как ядерные цепные реакции закончились, образовался ксенон 129.

Если бы месторождение Окло оставалось закрытой системой, ксенон, накопленный во время работы его естественных реакторов, сохранил бы нормальный изотопный состав, образующийся при делении.Но у ученых нет оснований думать, что система была закрытой. В самом деле, есть все основания подозревать обратное. Свидетельство тому — рассмотрение того простого факта, что реакторы Окло каким-то образом регулировали себя. Наиболее вероятный механизм связан с действием грунтовых вод, которые предположительно выкипели после того, как температура достигла критического уровня. Без воды, которая действует как замедлитель нейтронов, цепные ядерные реакции временно прекратились бы. Только после того, как все остынет и достаточное количество грунтовых вод снова проникнет в зону реакции, деление может возобновиться.

Это изображение того, как реакторы Окло, вероятно, работали, подчеркивает два важных момента: очень вероятно, что они каким-то образом включались и выключались, и через эти породы должно было проходить большое количество воды — достаточно, чтобы смыть некоторые из предшественников ксенона, теллур и йод, растворимые в воде. Присутствие воды также помогает объяснить, почему большая часть ксенона в настоящее время находится в зернах фосфата алюминия, а не в богатых ураном минералах, где эти радиоактивные предшественники впервые возникли в результате деления.Ксенон не просто мигрировал из одного набора ранее существовавших минералов в другой — маловероятно, что минералы фосфата алюминия присутствовали до того, как реакторы Окло начали работать. Вместо этого эти зерна фосфата алюминия, вероятно, образовались на месте под действием нагретой ядерным реактором воды, когда она остыла примерно до 300 градусов по Цельсию.

Во время каждого активного периода работы реактора Окло и в течение некоторого времени после него, пока температура оставалась высокой, большая часть газообразного ксенона (включая ксенон 136 и 134, которые образовывались относительно быстро) уносилась.Когда реактор остыл, более долгоживущие прекурсоры ксенона (те, которые позже будут порождать ксенон 132, 131 и 129, который мы обнаружили в относительном изобилии) предпочтительно включались в растущие зерна фосфата алюминия. Затем, по мере того, как в зону реакции возвращалось больше воды, нейтроны замедлялись должным образом, и деление снова возобновлялось, позволяя повторять цикл нагрева и охлаждения. Результатом стала обнаруженная нами специфическая сегрегация изотопов ксенона.

Не совсем очевидно, какие силы удерживали этот ксенон внутри минералов фосфата алюминия почти половину жизни планеты.В частности, почему ксенон, образовавшийся во время данного рабочего импульса, не исчез во время следующего? Предположительно, он оказался заключенным в клетчатой ​​структуре минералов фосфата алюминия, которые были способны удерживать газообразный ксенон, образовавшийся внутри них, даже при высоких температурах. Детали остаются нечеткими, но какими бы ни были окончательные ответы, ясно одно: способность фосфата алюминия улавливать ксенон поистине потрясающая.

График работы Nature’s
После того, как я и мои коллеги в общих чертах выяснили, как наблюдаемый набор изотопов ксенона создается внутри гранул фосфата алюминия, мы попытались смоделировать этот процесс математически.Это упражнение многое раскрыло о сроках работы реактора, причем все изотопы ксенона дали примерно одинаковый ответ. Изученный нами реактор Окло включился на 30 минут и выключился минимум на 2,5 часа. Эта картина мало чем отличается от того, что можно увидеть в некоторых гейзерах, которые медленно нагреваются, выкипают из своего запаса грунтовых вод в впечатляющей демонстрации, наполняются и повторяют цикл изо дня в день, год за годом. Это сходство поддерживает идею не только о том, что подземные воды, проходящие через месторождение Окло, были замедлителем нейтронов, но и о том, что их выкипание временами объясняло саморегулирование, которое защищало эти естественные реакторы от разрушения.В этом отношении он оказался чрезвычайно эффективным, не допустив ни одного таяния или взрыва за сотни тысяч лет.

Можно представить, что инженеры, работающие в атомной энергетике, могут кое-чему научиться у Окло. И они, безусловно, могут, хотя и не обязательно о конструкции реактора. Более важные уроки могут быть связаны с обращением с ядерными отходами. В конце концов, Окло служит хорошим аналогом долгосрочного геологического хранилища, поэтому ученые очень подробно изучили, как различные продукты деления со временем мигрировали из этих естественных реакторов.Они также тщательно изучили аналогичную зону древнего ядерного деления, обнаруженную в разведочных скважинах, пробуренных на участке под названием Бангомбе, расположенном примерно в 35 километрах от них. Реактор Бангомбе представляет особый интерес, потому что он был похоронен более неглубоко, чем те, что были обнаружены на рудниках Окло и Окелобондо, и поэтому в последнее время через него проходит больше воды. В целом, наблюдения укрепляют уверенность в том, что многие виды опасных ядерных отходов могут быть успешно захоронены под землей.

Oklo также демонстрирует способ хранения некоторых форм ядерных отходов, которые когда-то считалось практически невозможно предотвратить от загрязнения окружающей среды.С момента появления ядерной энергетики огромное количество радиоактивного ксенона 135, криптона 85 и других инертных газов, которые генерируют атомные станции, были выброшены в атмосферу. Природные реакторы деления предполагают возможность блокировки этих отходов в минералах фосфата алюминия, которые обладают уникальной способностью улавливать и удерживать такие газы в течение миллиардов лет.

Реакторы Окло могут также научить ученых о возможных сдвигах в том, что раньше считалось фундаментальной физической константой, называемой _ (альфа), которая управляет такими универсальными величинами, как скорость света [см. «Непостоянные константы» Джона Д. .Барроу и Джон К. Уэбб; Scientific American , июнь]. В течение трех десятилетий феномен Окло, возникший два миллиарда лет назад, использовался в качестве аргумента против изменений. Но в прошлом году Стивен К. Ламоро и Джастин Р. Торгерсон из Лос-Аламосской национальной лаборатории обратились к Окло, чтобы доказать, что эта «константа» на самом деле значительно варьировалась (и, как ни странно, в противоположном смысле от того, что недавно предложили другие исследователи). ). Расчеты Ламоро и Торгерсона основаны на определенных деталях того, как работает Окло, и в этом отношении работа, проделанная мной и моими коллегами, может помочь прояснить этот запутанный вопрос.

Были ли эти древние реакторы в Габоне единственными, когда-либо образовавшимися на Земле? Два миллиарда лет назад условия, необходимые для самостоятельного деления, не должны были быть слишком редкими, поэтому, возможно, однажды будут обнаружены и другие естественные реакторы. Я ожидаю, что несколько явных клочков ксенона могут очень помочь в этом поиске.

Добыча урана и Программа США по ядерному оружию — Федерация американских ученых

Образованный более 6 миллиардов лет назад, уран, плотный серебристо-белый металл, был создан «во время огненных жизней и взрывных смертей в звездах на небесах вокруг нас», — заявил лауреат Нобелевской премии Арно Пензиас.[ref] Арно А. Пензиас, Происхождение элементов, Нобелевская лекция, 6 декабря 1978 г. http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1978/penzias-lecture.pdf[/ref] Уран-238 с периодом полураспада около 4,5 миллиардов лет является наиболее доминирующим из нескольких нестабильных уранов. изотопов в природе и позволил ученым понять, как была создана и сформирована наша планета. По крайней мере, за последние 2 миллиарда лет уран переместился из глубины земли в скалистую оболочку мантии, а затем был перемещен вулканическими процессами дальше в океаны и в континентальные корки.Плато Колорадо у подножия Скалистых гор, где существуют одни из крупнейших месторождений урана в стране, начало формироваться около 300 миллионов лет назад, а затем последовали таяние ледников и эрозия, оставившая после себя обнаженные слои песка, ила и грязи. . Одним из них был канареечно-желтый осадок, который сыграл важную роль в ядерный век.

С 1942 по 1971 год в рамках программы ядерного оружия Соединенных Штатов было закуплено около 250 000 метрических тонн урана, сконцентрированного из более чем 100 миллионов тонн руды.[ref] США. Комиссия по атомной энергии, Статистические данные урановой промышленности, 1 января 1972 г. Стр.8 [/ ref] Хотя более половины из них были из других стран, урановая промышленность сильно зависела от индийских горняков на плато Колорадо. До недавнего времени [ref] The Navajo People and Uranium Mining, Doug Brugge, Timothy Benally, and Ester Yazzie Lewis (eds), University of New Mexico Press (2007). [/ Ref] их важность оставалась незамеченной историками атомной эпохи . Нет сомнений в том, что их усилия были необходимы Соединенным Штатам для накопления одного из самых разрушительных ядерных арсеналов в мире.К 1970-м годам от 3000 до 5000 из 12000 горняков, работающих в Соединенных Штатах, были навахо. [ref] Заявление Роберта Дж. МакСвейна, директора службы здравоохранения Индии, Министерство здравоохранения и социальных служб США, о воздействии добычи урана на здоровье и окружающую среду нации навахо перед Комитетом по правительственному надзору и реформам Палаты представителей Соединенных Штатов. Представители, 23 октября 2007 г. http://www.hhs.gov/asl/testify/2007/10/t20071023e.html[/ref visible[ref] High Beam Business Service, Uranium-Radium-Vanadium Ores, NAICS 212291: Добыча уран-радий-ванадиевой руды, отраслевой отчет, The Gale Group Inc.(2013). http://business.highbeam.com/industry-reports/mining/uranium-radium-vanadium-ores[/ref]

С конца 1940-х до середины 1960-х годов они добыли около 4 миллионов тонн урановой руды — почти четверть всей национальной подземной добычи в Соединенных Штатах. [Ref] U.S. Агентство по охране окружающей среды, Управление радиационной защиты и воздуха в помещениях, Технический отчет о технологических улучшениях естественных радиоактивных материалов, добыча урана, Том 1: История добычи и рекультивации, EPA 402-R-08-005, апрель 2008 г.http://www.epa.gov/radiation/docs/tenorm/402-r-08-005-voli/402-r-08-005-v1.pdf[/ref] При этом они попали под угрозу. без их ведома, превратившись в группу рабочих, наиболее сильно подверженную ионизирующему излучению в ядерном оружейном комплексе США.

За минимальную заработную плату или меньше они взрывали открытые пласты руды, сооружали опоры из деревянных балок в шахтах и ​​выкапывали куски руды с помощью кирок и тележек. Шахты были глубиной до 1500 футов с небольшой вентиляцией или без нее.Пыль с горьким привкусом была повсюду, покрывая их зубы и вызывая хронический кашель. Они ели в шахтах и ​​пили воду, которая капала со стен. Вода содержала большое количество радона — радиоактивного газа, исходящего из руды. Радон распадается на тяжелые, более радиотоксичные изотопы, называемые «дочерними элементами радона», которые включают изотопы полония, висмута и свинца. Эмиссия альфа-частиц дочернего радона считается примерно в 20 раз более канцерогенной, чем рентгеновское излучение. [Ref] Рекомендации Международной комиссии по радиологической защите.(1990) Публикация 60 МКРЗ. Ann. ICRP 21 (1-3). [/ Ref] Поселяясь в дыхательной системе, особенно глубоко в легких, дочери радона испускают мощное ионизирующее излучение, которое может повредить клетки чувствительных внутренних тканей.

Шахтеров никогда не предупреждали об опасности радиоактивности в шахтах, в которых они вдыхали, глотали и приносили домой вместе со своей зараженной одеждой. Утаивание информации об опасностях на рабочем месте было глубоко укоренившимся в бюрократической культуре программы создания ядерного оружия.В 1994 году министерство энергетики обнародовало ранее секретный документ (написанный в конце 1940-х годов), в котором кристаллизовалось давнее обоснование необходимости держать атомщиков в неведении.

«Мы можем увидеть возможность разрушительного воздействия на моральный дух сотрудников, если они узнают, что существует серьезная причина сомневаться в стандартах безопасности, в соответствии с которыми они работают. В руках профсоюзов результаты этого исследования внесут существенный вклад в требования о выплате сверхопасной заработной платы.. . знание результатов этого исследования может увеличить количество исков о профессиональных травмах из-за радиации ». [ref] Отчет Президентского консультативного комитета по радиационным экспериментам над людьми, часть II, глава 13, http://www.eh.doe.gov/ohre/roadmap/achre/chap13_3.html [/ref]

Ки Бегей проработал на шахте 29 лет и умирал от рака легких. «Шахты были плохими и непригодными для жизни людей», — заявил он на гражданском слушании в 1980 году.Бегай также потерял сына от рака. «Он был одним из многих детей, которые в те годы играли на урановых кучах. Рядом с нашими домами было много урановых отвалов — примерно в пятидесяти или ста футах от нас. Можешь представить? Дети выходят и играют на этих сваях ». [Ref] Invisible Violence, Proceedings of the National Citizen’s Hearings for Radiation Victim, 10-14 апреля 1980 г. [/ ref]

На протяжении многих лет навахо и другие племена, жившие на плато Колорадо, использовали урановую руду для рисования на песке и для украшения тела.К 1896 году образцы этой руды были переданы минералогам Смитсоновского института в Вашингтоне, округ Колумбия.Первоначально сбитые с толку ее свойства, специалисты Смитсоновского института пришли к выводу, что это чрезвычайно редкий минерал, содержащий уран и ванадий.

В том же году французский физик Антуан Анри Беккерель обнаружил, что кристаллы урана испускают «светящиеся лучи» на фотопластинках. Два года спустя коллеги Беккереля Мари и Пьер Кюри кропотливо извлекли крошечные количества двух новых элементов, которые они назвали полонием и радием, из нескольких тонн урановой руды в заброшенном сарае в Париже.Испуская в миллионы раз больше загадочных лучей, чем уран, Мария Кюри ввела термин «радиоактивность» для описания их энергетических свойств.

Новости об открытии в Колорадо быстро дошли до Кюри, которые искали более богатые руды, чем из Восточной Германии. В 1897 году, зная о растущем научном интересе к своей родной стране, химики Анри Пуло и Шарль Воллек (жившие в Колорадо) купили 10 тонн этой загадочной руды и отправили образцы в Парижскую горную школу во Франции [ref] W.Л. Дэйр, Р.А. Линдблом и Дж. Соул, «Добыча урана на плато Колорадо», Информационный циркуляр 7726, Министерство внутренних дел США, Горное управление, сентябрь 1953 г. http://mines.az.gov/DigitalLibrary/usbm_ic/USBMIC7726UraniumMiningColoradoPlateau.pdf[/ref] где они также были проанализирована Мари Кюри. [ref] Op Cit Ref. 28. [/ Ref] Год спустя он был назван Карнотитом в честь Альдофа Карно, генерального инспектора французских шахт.

К 1910 году овальная полоса карнотита размером 20 на 60 миль с бесчисленными видимыми полосами канареечно-желтого цвета стала одним из первых крупных открытий радиоактивных металлов в мире, что положило начало ядерной эре.К 1912 году почти вся урановая руда шла европейским компаниям. Содержащийся в нем ванадий (используемый для закалки стали) стал очень востребованным во время Первой мировой войны для использования в вооружении, как и во время Второй мировой войны.

Плато Колорадо стало одним из важнейших мировых источников радия, который в 1913 году по цене 160 000 долларов за грамм стал самым ценным веществом в мире. Примерно три тонны урана содержали один грамм радия. Половина была использована в медицине, а остальная — для светящейся краски на циферблатах и ​​других инструментах.

К середине 1920-х годов урановый бум в США закончился, когда на руднике Шинколобве в Бельгийском Конго были обнаружены гораздо более богатые залежи. В то время как добыча урана продолжалась в Колорадо, Бельгийская компания Union Minière du Haut Katanga (UMHK) доминировала на мировом рынке урана. В тени высокодоходного радиевого бума революционное и жестко конкурентное научное исследование его радиоактивных свойств выявило бы огромную энергию, содержащуюся в атомах урана. [ссылка]

За три года до своей смерти в результате несчастного случая в 1906 году Пьер Кюри сообщил, что «энергия, участвующая в преобразовании атома [радия], значительна.Открытие радия Кюри вдохновило Альберта Эйнштейна в 1905 году описать, почти как запоздалую мысль в своей пятой статье того года, явление, связанное с взаимозаменяемостью материи и энергии его Специальной теорией относительности. Эйнштейн понимал, что небольшие количества массы могут быть преобразованы в очень большие количества энергии — с коэффициентом преобразования, описываемым очень большим числом скорости света в квадрате (E = mc ² ).

Позже, в 1909 году, Эрнест Резерфорд, физик из Новой Зеландии, экспериментируя с радием, в 1909 году разработал первую модель атома — с очень маленьким положительно заряженным ядром, окруженным электронами.Резерфорд и датский физик Нильс Бор впоследствии сообщили о существовании нейтронов, субатомных частиц без электрического заряда, которые связываются с протонами в ядрах атомов. Согласно модели Бора, электроны, более мелкие частицы, идентифицированные в 1897 году, вращались вокруг ядра атома, как планеты вокруг Солнца.

Эрнест Чедвик, протеже Резерфорда, подтвердил это в 1932 году после бомбардировки бериллия альфа-частицами полония. Два года спустя французские физики Фредерик Жолио и его жена Ирен Кюри, дочь Пьера и Мари Кюри, провели аналогичный эксперимент, обнаружив, что нейтроны поглощаются алюминиевым листом, создавая искусственную радиоактивность.

Через несколько месяцев после открытия нейтронов венгерский физик Лео Сцилард понял, что они связывают энергию внутри ядра атома и могут быть использованы для высвобождения мощной силы. Когда он переходил улицу в Лондоне, его осенило, что если атомы урана будут расщеплены нейтронами, это, в свою очередь, вытеснит экспоненциально больше нейтронов, высвобождая огромную энергию в самоподдерживающейся цепной реакции.

Энрико Ферми, итальянский физик-экспериментатор, обнаружил новые радиоактивные элементы, производимые нейтронами, а также показал, что нейтроны, движущиеся с более медленными скоростями (тепловыми энергиями), вызывают ранее неизвестные ядерные реакции, включая создание другого делящегося материала, который позже был изолирован Гленном Сиборгом в 1940 г. и назван плутонием.В 1938 году Ферми объединился с Сцилардом в Соединенных Штатах, чтобы продемонстрировать, что уран может подвергаться цепной реакции, которая в контролируемых условиях может производить энергию, а в неконтролируемых условиях — ядерный взрыв.

Уран-235, который составляет 0,72 процента природного урана, был впоследствии обнаружен в 1935 году Артуром Джеффри Демпстером, канадско-американским ученым. Три года спустя под руководством физика Лизы Мейтнер ее коллеги Отто Хан и Фриц Штрассман продемонстрировали в берлинской лаборатории, что расщепление атомов урана возможно.Мейтнер и ее племянник Отто Фриш назвали этот процесс «делением ядра». В 1938 году Фриш познакомила Бора с Мейтнер, теперь беженкой из нацистской Германии, посетившей Данию, где она объяснила концепцию деления урана. Убежденный в его зловещем потенциале, Бор, согласно New York Times, заявил на спорном заседании Американского физического общества в Вашингтоне в январе 1939 года, «что бомбардировка небольшого количества чистого изотопа урана U-235 с помощью медленные нейтронные частицы запустили бы цепную реакцию или атомный взрыв, достаточно сильный, чтобы взорвать лабораторию и окружающую страну на многие мили.”

В сентябре того же года Сциллард и Эйнштейн написали письмо президенту Франклину Д. Рузвельту, в котором предупреждали об усилиях нацистской Германии по созданию ядерного оружия и призывали Соединенные Штаты предпринять собственные усилия по созданию ядерного оружия. Вскоре после того, как письмо было отправлено, Рузвельт в ответ организовал и спонсировал скромный проект ядерных исследований.

Сциллард, составивший письмо для Эйнштейна, предположил, что такое оружие требует нескольких тонн урана и должно быть доставлено на корабле.К марту 1940 года в меморандуме Отто Фриша и Рудольфа Пайерлса, которые работали на британское правительство, было подсчитано, что для разжигания огромного взрыва требуется гораздо меньшее количество металлического урана-235. Атомное оружие такого типа можно было доставлять самолетами и производить в короткие сроки. [/ Ref]

Вдохновленные научными открытиями и растущим консенсусом среди ученых и инженеров в отношении того, что атомное оружие, работающее на уране, может быть создано Германией за относительно короткий период времени, Соединенные Штаты в декабре 1941 года запустили беспрецедентную аварийную программу под эгидой Манхэттенский инженерный район (МЭР) Университета им.С. Инженерный корпус армии. Изучив известные источники урана, МЭР пришло к выводу, что шахта Шинколобве в Бельгийском Конго, шахта Эльдорадо в Канаде и плато Колорадо являются тремя наиболее важными местами добычи урана в мире. После предупреждения британского ученого в 1939 году Эдгару Сенгье, главе Union Miniere’s, владевшей рудником Конго, в конце 1940 года удалось тайно отправить 1250 тонн в США, где они хранились на складе в Стейтен-Айленде, штат Нью-Йорк. Йорк.

Описанный как «странное явление природы» высокопоставленным представителем ранней американской программы создания ядерного оружия, [ref] Kenneth D. Nichols, The Road to Trinity стр. 44-47 (1987, Морроу, Нью-Йорк) [/ ref] на руднике Конго были обнаружены самые высокие концентрации урана (30-70%). [ref] Ирина Гусева Кану, Элизабет Дюпри Эллис и Марго Тирмарш, Риск рака у ядерных рабочих, подвергающихся профессиональному воздействию урана — Акцент на внутреннее облучение, здоровье Физика, 94-1 (2008).[/ ref] любой шахты в мире с тех пор. [ref] Всемирная ядерная ассоциация, Поставки урана, (2012) http://www.world-nuclear.org/info/Nuclear-Fuel-Cycle/Uranium-Resources/ Предложение урана / [/ ref] Для сравнения, руда Конго содержала в 7000 раз больше урана, чем добывается в Соединенных Штатах. Между 1942 и концом 1950-х годов завод по разработке ядерного оружия США переработал примерно 20 000 тонн оксида урана из шахты Шинколобве. [Ref] Ричард Хьюлетт, Фрэнсис Дункан, История США.S. Комиссия по атомной энергии, 1947/1952, Vol. I и II. [/ Ref] [ref] Письмо Гордона Дина, председателя Комиссии США по атомной энергии, Дину Ачесону, государственному секретарю по международным отношениям США, 1952–1954 гг. Том II, часть 2, Национальная безопасность Дела, Документ 71, 16 февраля 1953 г. [/ ref] [ref] Уран в Африке, Всемирная ядерная ассоциация, июль 2013 г. [/ ref]

Согласно МЭР, правительство взяло на себя полный контроль над производством, переработкой, переработкой и использованием урана.Это было сделано из офиса в Нью-Йорке. Из-за его более высокой чистоты и немедленной доступности уран из Бельгийского Конго оказался наиболее значительным поставщиком урана.

К концу войны плато Колорадо предоставило 2 698 000 фунтов оксида урана (около 14 процентов потребности проекта в уране) [ref] Ibid [/ ref], а остальное поступило из Бельгии, Конго и Канады. Однако запасы руды плато считались очень важными, поскольку считались третьими по величине запасами в мире и основным внутренним источником урана.Гранд-Джанкшен, штат Колорадо, стал центром этой секретной операции.

1 августа 1946 года Конгресс принял Закон об атомной энергии, в соответствии с которым была создана новая контролируемая гражданами Комиссия по атомной энергии (AEC). Это новое агентство состояло из гражданской комиссии и группы сенаторов и конгрессменов, которые сформировали Объединенный комитет по атомной энергии (JCAE). Как и во время войны, все ядерные объекты и уран оставались под федеральным контролем, а государство было единственным производителем расщепляющихся материалов.Несмотря на то, что горнодобывающая и мукомольная промышленность были оставлены частному сектору, государство оставалось единственным заказчиком с полным контролем над отраслью.

Учитывая потенциально незначительную зависимость от иностранных поставок, AEC осознал, что огромный спрос на уран для топлива реакторов по производству плутония, строящихся на площадке Хэнфорд в Вашингтоне, и заводов по обогащению урана в Теннесси и Кентукки не может быть удовлетворен без значительного увеличения внутренних добыча. К 1948 году AEC стимулировал бум добычи урана, который привел к обнаружению других важных рудных находок в резервации навахо и в других местах.Горнодобывающие компании незамедлительно заключили соглашения, которые включали требования о найме и обучении членов племени. Помимо плато Колорадо, добыча урана распространилась на Блэк-Хиллз в Южной Дакоте, Северо-Западную Небраску, Спокан, Вашингтон, индейскую резервацию Винд-Ривер и другие участки в центральном Вайоминге, бассейн Паудер-Ривер в Вайоминге и Монтане и Техасский залив. морской берег.

Только на плато Колорадо добыча урана увеличилась почти в 150 раз с 1948 года (54 000 тонн руды) по 1960 год (8 миллионов тонн).Закупки урана Комиссией по атомной энергии США превысили 2,4 миллиарда долларов (долларов 2013 года) только в 1960 году, что сделало его третьим по величине металлом, добываемым в Соединенных Штатах. [Ref] JCAE 1961, p. 6. [/ ref]

AEC также призвала частные компании основать заводы и закупочные станции для переработки руды. После измельчения около 99 процентов руды остается в виде отходов, содержащих значительное количество долгоживущих радиотоксичных элементов, таких как радий 226 (период полураспада которого равен 1625 годам).В конце 1961 года действовало 25 урановых заводов с суточной производительностью 20 800 метрических тонн оксида урана. Почти половина от общего объема добытой руды была переработана в районе Грантс, штат Нью-Мексико. [Ref] E.C. Цивоглу и Р.Л. О’Коннел, Руководство по отходам для урановой промышленности, Министерство здравоохранения и социального обеспечения США, Служба общественного здравоохранения, 1962 г., стр. 10. [/ ref]

В Соединенных Штатах накоплено более 230 миллионов тонн хвостов урановых заводов, что значительно превышает объем всех радиоактивных отходов от производства ядерного оружия и производства ядерной энергии.Только после того, как широко распространенное загрязнение долгоживущими радиотоксичными элементами, такими как радий-226, вызвало всеобщую тревогу, в 1980 году были приняты правила по рекультивации хвостов урановых заводов.

Опасности добычи урана были известны веками. Еще в 1556 году пыль в шахтах Рудных гор (Эрцгебирге, граничит с Германией и нынешней Чешской Республикой), как сообщалось, имела «коррозионные свойства, она разъедает легкие и поглощает имплантаты в организме…» [ref] Agricola , Г.1556, De Re Metallica, Перевод с латыни Х. Гувер и Л.Х. Гувер, 1950, Dover Publications Inc. [/ ref] К 1879 году исследователи обнаружили, что 75 процентов горняков в Рудных горах умерли от рака легких. К 1932 году горняки Рудной горы получали от правительства Германии компенсацию за рак.

К концу 1930-х годов добыча урана была убедительно связана с раком легких в ходе десятков эпидемиологических исследований и исследований на животных. [Ref] U.S. Департамент энергетики, презентация Dr.Роберт Проктор перед Консультативным комитетом по экспериментам с человеческим излучением, 16 декабря 1994 г. http://www.gwu.edu/~nsarchiv/radiation/dir/mstreet/commeet/meet9/trnsc09b.txt[/ref] В 1942 г., Вильгельм К. Хупер, директор-основатель отдела рака в окружающей среде Национального института рака, пролил свет на европейские исследования в Соединенных Штатах и ​​пришел к выводу, что газ радон стал причиной половины смертей европейских шахтеров после 10-20 лет воздействия. . [ref] WC Heuper, C.C. Томас, Профессиональные опухоли и родственные заболевания, Балтимор, 1942.http://pbadupws.nrc.gov/docs/ML0327/ML032751400.pdf[/ref] К этому времени уран стал ключевым элементом для создания первого атомного оружия. Д-р Хупер был заблокирован от дальнейших публикаций и обсуждений в этой области его начальством, которое сообщило ему, что это «не в интересах общества». [Ref] Эндрю Никифорюк, «Эхо атомного века», Calgary Herald, 14 марта 1998 г. . Http://www.ccnr.org/deline_deaths.html[/ref]

Вопреки требованиям AEC, доктор Хойпер подготовил доклад, в котором обсуждались опасности добычи урана для Медицинского общества Колорадо в 1952 году.Шилдс Уоррен, директор отдела биологии и медицины AECs, приказал главе Национального института рака (NCI) приказать доктору Хойперу удалить все упоминания об опасностях добычи урана. Заявив, что он не вступил в NCI, чтобы его называли «научным лжецом», доктор Хойпер отказался от конференции и отправил копию своей статьи президенту общества. Вскоре генеральный хирург запретил ему проводить какие-либо дальнейшие эпидемиологические исследования профессионального рака, и ему также запретили ездить по служебным делам к западу от реки Миссисипи.[ref] Op Cit Ref. 34. [/ Ref]

За год до конфронтации доктора Хойпера с AEC, исследователи из Службы общественного здравоохранения США (PHS) и Комиссии по атомной энергии (AEC) в условиях секретности времен холодной войны убедительно показали, что дозы радиации в легких шахтеров были из продуктов распада радона. [ref] Bale, WF. Меморандум к файлам от 14 марта 1951 г .: опасности, связанные с радоном и тороном. Физика здоровья. 1980; 38: 1062–1066. [/ Ref] Примерно в то же время исследователи PHS сообщили в засекреченном отчете о проделанной работе, что уровни радона «в 310 раз превышали допустимую концентрацию».”[Ref] США. Отчет о проделанной работе службы общественного здравоохранения (июль 1950 г. — декабрь 1951 г.) по исследованию состояния здоровья на урановых рудниках и заводах, Приложение 3. [/ Ref]

Дозы облучения были рассчитаны как «от двух до почти десятикратного превышения допустимого количества радиации… В худших случаях они превышали допустимые еженедельные дозы менее чем за один день и достигали общих годовых доз всего за неделю». [ref] Генри Н. Дойл, Меморандум об исследовании уранодобывающих предприятий в резервации навахо, 14-17 ноября 1949 г., 11-12 января 1950 г., U.S. Служба общественного здравоохранения. [/ Ref] В отчете делается вывод: «Неудивительно, что облучение в дозах такой величины должно вызывать злокачественные новообразования». [Ref] Там же [/ ref]

На частных встречах с AEC горнодобывающие компании упорно сопротивлялись вентиляции шахт, заявляя, что это закроет более мелкие предприятия и повысит цены на уран. «Хотя это сильно влияет на цену руды», — заявил ученый AEC Health на заседании Консультативного комитета агентства по биологии и медицине в 1956 году.«К тому времени, когда вы попадете в реактор или бомбу, разница будет незначительной». [Ref] Комиссия по атомной энергии, Консультативный комитет по биологии и медицине 13, 14 января 1956 г., стенограмма, Архивы Министерства энергетики США, Комиссия по атомной энергии 326, Отдел биологии и медицины, ящик 3218, папка, собрание ACBM, Джермантаун, Мэриленд. [/ исх]

К 1957 году официальный представитель PHS Генри Дойл сообщил враждебно настроенной аудитории, что концентрации радона в некоторых домашних шахтах были в 67 раз выше, чем в немецких шахтах, где давно была выявлена ​​эпидемия рака легких.Он также отметил, что средняя доза облучения легких для шахтеров на плато Колорадо была в 21 раз выше, чем разрешено на заводах по производству ядерного оружия AEC. [Ref] Слушания в Подкомитете по исследованиям и разработкам Объединенного комитета по атомной энергии Конгресса Соединенные Штаты, Восемьдесят шестой Конгресс, первая сессия, Радиационная опасность для сотрудников и компенсация рабочим, 10, 11, 12, 17, 18 и 19 марта 1959. стр. 194 (JCAE 1959) [/ ref] К 1962 году Служба общественного здравоохранения обнаружила, что воздействие радона в шахтах статистически связано с раком легких у шахтеров в Соединенных Штатах.[ref] Карен Б. Маллой и др. al., Рак легких у некурящих подземных уранодобытчиков. Перспективы гигиены окружающей среды. Март 2001 г. 109. № 3. с. 308. [/ ref]

Заболевание легких, связанное с облучением радоном, было «полностью предотвращено», — заявил Меррилл Эйзенбуд, бывший главный научный сотрудник AEC в 1979 году. «Комиссия по атомной энергии… несет исключительную ответственность за смерть многих мужчин, у которых развился рак легких в результате провал операторов шахт, которые также должны нести вину, потому что у них тоже была информация, и правительству не следовало принуждать их к проветриванию шахт.«Риск рака легких у горняков навахо, как впоследствии сообщалось, в 2000 году был почти в 30 раз выше, чем у горняков, не занимающихся добычей полезных ископаемых. [Ref] Gilliland FD, Hunt WC, Pardilla M, Key CR. Добыча урана и рак легких среди мужчин навахо в Нью-Мексико и Аризоне, 1969–1993 гг. J Occup Environ Med. 2000; 42: 278–283 ». Опыт навахо с добычей урана является уникальным примером облучения в рамках одного занятия, на которое приходится большинство случаев рака легких у всего населения ». [/ Ref] Процент случаев рака, связанных с облучением радоном, был сопоставим с тем, что впервые сообщил Вильгельм Хойпер в 1942 г.

В то время как навахо способствовали увеличению добычи руды в 1950-х годах, производство расщепляющихся материалов достигло своего апогея. К середине 1960-х в ядерном арсенале США насчитывалось более 30 000 боеголовок. [Ref] S. Шварц, редактор, Атомный аудит: стоимость и последствия ядерного оружия США с 1940 г. , Институт Брукинга, 1998 г., Вашингтон, округ Колумбия [/ ref] Это когда президент Джонсон прекратил производство высокообогащенного урана для оружия и резко сократил производство плутония — сигнал о прекращении закупок урана AEC, которые прекратятся к 1971 году.Когда-то бурно развивающийся урановый рынок теперь находился в застое, и некоторые из старейших и крупнейших компаний на плато Колорадо ушли. Между 1961 и 1966 годами внутреннее производство урановой руды упало на 50 процентов. [Ref] JCAE 1967, p. 1294. [/ Ref]

В начале марта 1967 года газета Washington Post на первых полосах опубликовала серию статей Джона Рейструпа, разоблачающих десятилетия неудач правительства США в предотвращении того, что превратилось в растущую эпидемию рака легких среди уранодобытчиков.Опровергая рассказы Рейструпа, редакция Post критиковала администрацию Джонсона и Конгресс за руководство «шахтами смерти». [Ref] Джадсон МакЛори, «Трагедия на урановых рудниках: катализатор национального законодательства в области безопасности и здоровья рабочих», газета, представленная в Симпозиум «Наследие Линдона Бейнса Джонсона», Университет Майами, Оксфорд, штат Огайо, 27 апреля 1998 г. http://www.dol.gov/oasam/programs/history/lbjsym98.htm[/ref]

Вдохновленный рассказами, министр труда Уиллард Виртц в мае 1967 года предпринял односторонние действия, предложив первый федеральный стандарт по ограничению радиационного облучения в США.S. урановые рудники. Это снизило бы средние концентрации радона, измеренные в шахтах в том году, более чем в три раза. Правдивая форма, это вызвало немедленное сопротивление со стороны отрасли и JCAE, которые провели 12 дней слушаний, пытаясь заблокировать Министерство труда. Виртца это не испугало, заявив, что «вентиляция — это статья расходов. Он не входит в тот же баланс с раком ». [Ref] Там же. [/ Ref] К концу лета стандарт был одобрен администрацией Джонсона, но его внедрение было отложено до 1971 года.

К этому времени Министерство обороны объявило, что его цели по запасам урана были достигнуты, и прекратило закупки урана. Более того, Конгресс санкционировал сокращение закупок. AEC больше не будет гарантировать цены на сырую руду и отменит свои геологоразведочные кампании. В результате спрос на уран замедлился, и в горнодобывающей отрасли накатила нестабильность. Соединенные Штаты никогда больше не испытают колоссальный урановый бум, нанесенный в течение первых 30 лет гонки ядерных вооружений.

Несмотря на то, что имелся значительный объем доказательств, охватывающих десятилетия преднамеренной халатности со стороны правительства США, федеральные суды отклонили иски шахтеров и других лиц, подвергшихся радиоактивным осадкам в результате испытаний ядерного оружия в Неваде, на основании суверенного иммунитета, заявив, что «все Действия различных государственных органов, на которые подали жалобы истцы, были результатом сознательных политических решений, принятых на высоком правительственном уровне с учетом соображений политической осуществимости и факторов национальной безопасности.”[Ref] Джон Н. Бегей против Соединенных Штатов, 591 F. Supp. 991, 1984 [/ ref]

Потребовалось более 20 лет и значительных усилий со стороны шахтеров и их семей, прежде чем в октябре 1990 года был принят Закон о компенсации за радиационное облучение. компенсация каждой потерпевшей в размере 100 000 долларов США.

Десять лет спустя Конгресс принял еще более радикальный закон, известный как Закон о программе компенсации в связи с профессиональным заболеванием работников энергетики.Он не только обеспечил компенсацию многим тысячам работников, занимающихся ядерным оружием, но и расширил льготы для добытчиков урана, увеличив единовременную выплату до 150 000 долларов на человека и обеспечив медицинское обслуживание. Финансовая компенсация пришла слишком мало и слишком поздно. Этого никогда не будет достаточно для болезни и смерти, которые можно было предотвратить.

Наследие добычи урана в США сохраняется. В Соединенных Штатах образовалось более трех миллиардов метрических тонн отходов горнодобывающей и мукомольной промышленности.[ссылаться. Ланда и Дж. Р. Грей, Экологическая геология (1995) 26: 19-31. [/ Ref] Сегодня навахо все еще живут около одной трети всех заброшенных урановых рудников в Соединенных Штатах (~ 1200 из 4000). [Ref] Джеффри Феттус и Мэтью Маккензи, Грязное начало использования ядерного топлива, ущерб окружающей среде и риски для здоровья населения от добычи урана на американском Западе , Совет по защите природных ресурсов, март 2012 г. http://www.nrdc.org/nuclear/files/uranium -mining-report.pdf [/ ref] Только после согласованных усилий активистов навахо по стимулированию расследований Конгресса в 1993 и 2006 годах U.Правительство Южной Америки недавно пообещало завершить восстановление заброшенных шахт, почти через столетие после того, как были выданы первые договоры аренды урана на земле навахо. [Ref] Там же. [/ Ref]

Роберт Альварес — старший научный сотрудник IPS, где в настоящее время занимается ядерным разоружением, окружающей средой и энергетической политикой. В период с 1993 по 1999 год г-н Альварес работал старшим советником по политике у секретаря и заместителем помощника министра по национальной безопасности и окружающей среде.Находясь в Министерстве энергетики, он координировал усилия по принятию закона о компенсации работникам атомной отрасли. В 1994 и 1995 годах Боб возглавлял группы в Северной Корее по установлению контроля над материалами для ядерного оружия. Он координировал стратегическое планирование ядерных материалов в отделе и создал первую в отделении программу управления активами. Боб был награжден двумя секретарскими золотыми медалями, высшими наградами, присуждаемыми отделом.

Uranium — обзор | Темы ScienceDirect

1.20.3.1 Реакторы деления Топливо

Самым важным элементом ядерного реактора является топливо. Уран — основное природное ядерное топливо. Природный уран содержит два основных изотопа, а именно ²³⁵ U (0,72%), ²³⁸ U (99,28%) и следы ²³⁴ U. Только нечетный изотоп ²³⁵ U является делящимся топливом. Природный уран может использоваться только в реакторах с тяжеловодным замедлителем или в реакторах с газовым замедлителем из-за очень низкого содержания U ²³⁵ .Следовательно, уран должен быть обогащен до ²³⁵ U для более широкого использования в легководных реакторах (LWR) или в реакторах на быстрых нейтронах (FB). Нечетный изотоп урана ²³⁸ U может быть преобразован в новое искусственное ядерное топливо ²³⁹ Pu посредством захвата нейтронов. Здесь ²³⁸ U играет роль племенного материала. Это делается с сезонной эффективностью в быстром ядерном реакторе-размножителе. Кроме того, появляющиеся термоядерные ядерные реакторы и системы с приводом от ускорителей (ADS) могут работать как очень эффективные ядерные реакторы-размножители. ²³⁹ Pu и ²³³ U являются наиболее важными видами искусственного топлива. Последний образуется за счет захвата нейтронов в ²³² Th.

Мировые запасы тория прибл. В 3–4 раза превышающие запасы природного урана, которые в настоящее время не используются. Хотя торий на самом деле не используется в качестве ядерного топлива в обычных реакторах, он имеет очень многообещающие возможности для использования в реакторах Дейтерий-уранового реактора (CANDU), высокотемпературных реакторах (HTR) и ядерных реакторах с неподвижным слоем (FBNR) в Канаде в качестве смешанного топлива по форме. нетрадиционных ядерных материалов.Это стало бы возможным благодаря отличной нейтронной экономии реакторов с тяжеловодным замедлителем.

Ториевый цикл дает ²³³ U, который с точки зрения нераспространения предпочтительнее плутония по двум причинам. Во-первых, в процессе размножения он будет загрязнен ²³² U, который распадается с образованием высокорадиоактивных дочерних продуктов. Это уже приведет к высокому уровню сдерживания и сделает обращение с ядерным материалом затруднительным и даже невозможным для тайного неправомерного использования ядерного материала террористическими группами или государствами.Во-вторых, ²³³ U можно легко денатурировать с помощью ²³⁸ U, добавляя к торию несколько фракций природного урана. Количество ²³⁸ U можно точно настроить так, чтобы его было достаточно для денатурирования ²³³ U, но не настолько, чтобы произвести значительное количество плутония. Вариант с торием не только производит электричество, но также заменяет плутоний денатурированным ²³³ U в качестве материала ядерного топлива. Следовательно, торий может сыграть большую роль в будущих сценариях использования ядерной энергии.

Уран, плутоний и торий — металлические материалы. Они подвергаются фазовым изменениям при более высоких температурах, при которых быстро меняются размеры решетки, кристаллическая структура, масса и атомная плотность. Каждое изменение фазы сопровождается резкой деформацией металлической конструкции, что приводит к разрушению твэла, выходу его из строя и выходу из строя. В случае ядерных реакторов это может привести к разрушению активной зоны реактора с непредсказуемым повреждением. Мгновенный рост размеров решетки, кроме того, вызовет быстрое падение реактивности реактора и приведет к нежелательному сбою в работе реактора.

Уран — это тяжелый радиоактивный металл, атомный номер которого в периодической таблице равен 92. ²³⁵ U — единственное природное ядерное топливо. Оксид урана (UO ₂ ) — единственная урановая руда в природе. Его называют уранинитом или урановой обманкой.

²³⁸ U является основным изотопом урана (99,28%), за ним следует ²³⁵ U (0,72%) со временем полураспада 4,5 × 10 ⁹ и 7,1 × 10 ⁸ лет, соответственно. Следовательно, изотопная фракция ²³⁵ U уменьшается быстрее, чем ²³⁸ U.В настоящее время соотношение ²³⁵ U / ²³⁸ U в урановой руде составляет 1/140. В прошлом изотопная фракция ²³⁵ U была выше. Повышенная радиоактивность ²³⁵ U постепенно снизила соотношение ²³⁵ U / ²³⁸ U в геологические времена. В прошлом изотопная фракция ²³⁵ U в природном уране была выше (3%) прибл. 2 × 10 ⁹ лет назад [6]. Это может привести к возникновению критичности на объектах, богатых ураном, и при наличии грунтовых вод в качестве замедлителя при низком уровне или отсутствии сильных поглотителей нейтронов, таких как бор, железная руда и т. Д.Следы продуктов деления на урановых рудниках в различных местах в Южной Африке указывают на наличие ядерных цепных реакций при проникновении грунтовых вод [6]. Кроме того, доля ²³⁵ U в этих местах ниже, чем в запасах природного урана в других местах. Подсчитано, что естественный реактор был критическим в течение 100 000 лет при общей мощности более 100 кВт [6]. Самый известный из них находится в районе Франксвилля в Габоне, Окло [6–8].

Металлический уран имеет массовую плотность 19.4 г / см ³ при комнатной температуре. При более высоких температурах металлический уран подвергается кристаллическому превращению и обнаруживает три аллотропные формы и более низкие массовые плотности в соответствии с размером решетки кристаллических структур. Аллотропии урана следующие [9]:

•

α-орторомбический. Уран находится в таком состоянии до 668 ° C. Размер решетки или параметры кристалла урана в орторомбической геометрии: a = 285,4 пм, b = 587 пм и c = 495.17:00.

•

В интервале температур 668 ° C> t _U <775 ° C кристалл металлического урана становится β-тетрагональным. Параметры тетрагональной кристаллической решетки металлического урана будут a = 565,6 пм и b = c = 1075,9 пм.

•

При температурах выше 775 ° C решетка урана становится γ-объемноцентрированной кубической с параметрами кристаллической решетки a = 352,4 пм. Это состояние сохраняется до точки плавления, когда металлический уран становится наиболее ковким и пластичным.

Плутоний — это искусственный элемент, который производится в ядерных реакторах путем захвата нейтронов с последующими двумя последовательными выбросами β ^–. Это одно из важнейших ядерных топлив. При комнатной температуре металлический плутоний имеет массовую плотность 19,816 г / см ³ и шесть аллотропов при более высоких температурах. Переходные температуры и изменение массовой плотности плутония показаны на рис. 4 [10]. Эти резкие изменения при относительно низких температурах делают металлический плутоний непригодным для конструкции реактора.Следовательно, керамическое топливо PuO ₂ PuC является предпочтительным. Температура плавления металлического плутония относительно низкая — 639,4 ° C. Это также еще одно препятствие для использования металлического плутония в ядерных энергетических реакторах.

Рис. 4. Изменение удельной массы металлического плутония на разных аллотропных стадиях.

Воспроизведено из Википедии. Плутоний. Доступно по адресу: https://en.wikipedia.org/wiki/Plutonium.

Торий — следующий по значимости ядерный материал после урана.Это материал-размножитель для тепловых реакторов. Его массовая плотность составляет 11,7 г / см ³ , что значительно меньше, чем у урана. Следовательно, атомная плотность тория также меньше, чем у урана. Это недостаток с точки зрения селекционных свойств. Кристаллическая структура металлического тория — гранецентрированная кубическая. При высоких температурах (> 1360 ° C) гранецентрированный кубический кристалл переходит в объемноцентрированный кубический кристалл. При более высоких давлениях (около 100 ГПа) металлический кристалл тория переходит в объемноцентрированное тетрагональное состояние [11].

По вышеуказанным причинам металлическое топливо нельзя использовать в ядерных энергетических реакторах. Химические керамические формы являются предпочтительной формой ядерного делящегося топлива, несмотря на значительные потери в атомной плотности. Наиболее распространенным керамическим топливом является оксидная форма из-за стабильности при более высоких температурах и инертности по отношению к воде при высоких рабочих температурах.

Двуокись урана (UO ₂ ) или уран является наиболее распространенным ядерным топливом, используемым сегодня. Он имеет очень высокую температуру плавления 2865 ° C.Массовая плотность при комнатной температуре 10,97 г / см ³ . UO ₂ — черный порошок. Он будет спечен до топливных таблеток плотностью ок. 80%. Это до некоторой степени компенсирует тепловое расширение при более высоких рабочих температурах реактора.

Плутоний в основном используется в оксидной форме (PuO ₂ ). PuO ₂ имеет сложную кристаллическую структуру, в которой ионы Pu ⁴⁺ размещены в гранецентрированном кубическом массиве, а ионы оксида заполняют тетраэдрические дырки.Высокая температура плавления PuO ₂ (2390 ° C) и его чрезвычайно низкая растворимость в воде делают его предпочтительным топливом для строительства ядерного реактора. PuO ₂ можно химически отделить от других элементов в отработавшем топливе обычных реакторов LWR и CANDU. На практике он используется в виде смешанного топлива как UO ₂ / PuO ₂ . Важно поддерживать долю PuO ₂ ниже 20% из-за более короткой фракции запаздывающих нейтронов изотопов плутония, которая является важным параметром для надежного управления реактором.

Торий используется в качестве материала-размножителя в форме оксида (ThO ₂ ), называемого торием. Удельная масса ThO ₂ с плотностью 10 г / см ³ близка к удельной массе металлического тория. Очень высокая температура плавления ThO ₂ (3300 ° C) делает этот материал чрезвычайно устойчивым в случае аварий реактора. Он используется для получения очень ценного ядерного топлива ²³³ U путем захвата нейтронов в ядерном реакторе. Другими словами, торий также становится ядерным топливом, но для деления ему нужны два нейтрона в тепловых реакторах.

Урановая руда, хранящаяся в музее парка Гранд-Каньон, может или не может представлять опасности для здоровья: NPR

Директор по безопасности в Национальном парке Гранд-Каньон говорит, что люди, возможно, подверглись облучению от трех ведер урановой руды, которые годами хранились в здании музея. Неизвестно, была ли степень воздействия небезопасной. Рона Уайз / AFP / Getty Images скрыть подпись

переключить подпись Рона Уайз / AFP / Getty Images

Директор по безопасности Национального парка Гранд-Каньон говорит, что люди, возможно, подверглись облучению от трех ведер с урановой рудой, которые годами хранились в здании музея.Неизвестно, была ли степень воздействия небезопасной.

Рона Уайз / AFP / Getty Images

Обновлено 20 февраля в 11:10 утра по восточному времени

В течение многих лет три ведра с урановой рудой стояли в здании музея на Южном краю национального парка Гранд-Каньон. Экскурсанты часто посещали здание собрания музея, на экскурсиях дети сидели около получаса рядом с ведрами.

Недавно менеджер парка по безопасности, здоровью и благополучию, Элстон «швед» Стивенсон, разослал электронное письмо сотрудникам Службы национальных парков и обратился в Республику Аризона, чтобы предупредить, что люди в здании «подверглись воздействию» радиации.

Была ли эта близость небезопасной, не определено. Простое нахождение рядом с урановой рудой вряд ли приведет к небезопасной дозе радиации.

«Уран может быть вредным для здоровья людей в зависимости от количества и сорта руды, того, как люди взаимодействуют с ним, и времени воздействия», — сообщает Associated Press Джани Ингрэм, профессор химии и биохимии Университета Северной Аризоны.

Но, она говорит: «Вы не можете сказать:« О, черт возьми, у всех этих детей через пять лет разовьется рак », потому что вы просто не знаете, насколько они были близки, как долго они были там», она сказала.«Но это открытое ведро, вероятно, больше всего беспокоило. Казалось, что, возможно, кто бы это ни был, не понимал, что у них было».

Кай Веттер, физик-ядерщик из Калифорнийского университета в Беркли, говорит, что опасность воздействия урановой руды сильно зависит от времени и расстояния до радиоактивного материала.

«Небольшой риск измеримого воздействия на здоровье вовсе не оправдывает оставление ведра на публике, а затем просто [удаление] его», — пишет он в электронном письме в NPR.Он говорит, что воздействие большого количества радиации, испускаемой урановой рудой, может вызвать рак. «Основная проблема будет заключаться в том, чтобы проглотить этот материал специально для детей».

Стивенсон 4 февраля разослал сотрудникам электронное письмо, в котором предупредило, что если они зашли в здание музейных коллекций в период с 2000 по 18 июня 2018 года, «вы были« подвержены »урану по определению OSHA».

Как за все это время был обнаружен уран? По словам Стивенсона, в марте 2018 года у сына-подростка сотрудника парковой службы был счетчик Гейгера, который обнаруживал радиацию в комнате для сбора пожертвований.Ведра, по-видимому, находились в подвале несколько десятилетий, прежде чем их перевезли в музей.

Стивенсон сообщил Republic , что немедленно связался со специалистом службы парков, чтобы сообщить об урановой руде. Через несколько дней прибыли техники.

На фотографиях, предоставленных газете Стивенсоном, показаны технические специалисты, прибывшие в июне 2018 года, чтобы забрать ведра с урановой рудой. Сообщается, что техники сбросили ведра на старом урановом руднике в 2 милях оттуда, а затем по какой-то причине вернули ведра в здание.

Стивенсон сказал, что парк не сделал ничего, чтобы предупредить рабочих или туристов о том, что они, возможно, подверглись воздействию небезопасных уровней радиации, несмотря на закон о праве на информацию, который, по его словам, требует раскрытия информации об инциденте.

«Меня прежде всего интересует безопасность рабочих и людей», — сказал он Republic . Его особенно беспокоят дети, которые потенциально подверглись радиационному воздействию, уровень которого, по его расчетам, в 1400 раз превышает безопасный уровень для детей, установленный Комиссией по ядерному регулированию.

Деннис Вагнер, репортер Republic , который опубликовал эту историю, сказал, что Стивенсон обратился к газете, чтобы сообщить общественности, после того, как его попытки заставить службу парков предупредить общественность ни к чему не привели.

Сотрудник по связям с общественностью Национального парка Гранд-Каньон Эмили Дэвис сообщила, что служба парка координирует расследование с Управлением по охране труда.

«Недавнее обследование музейного фонда Национального парка Гранд-Каньон показало, что уровни радиации находятся на уровне фона — количество всегда присутствует в окружающей среде — и ниже уровней, вызывающих озабоченность в отношении здоровья и безопасности населения», — сказал Дэвис в заявлении для NPR.«В настоящее время нет никакого риска для общественности или сотрудников парка. Музейная коллекция открыта, и рабочие процедуры продолжаются в обычном режиме. NPS серьезно относится к общественной безопасности и безопасности сотрудников и реагированию на обвинения. Мы поделимся дополнительной информацией по этому поводу по мере того, как расследование продолжается ».

OSHA подтверждает NPR, что 28 ноября оно действительно начало расследование этого дела.

Это не первый раз, когда Стивенсон поднимает тревогу об опасной рабочей среде, сообщает Republic :

«Stephenson, a Военный ветеран, имеющий сертификат специалиста по технике безопасности и гигиене труда, во время службы на флоте был в аналогичной полемике.Согласно судебным протоколам, он начал призывать к действиям по предотвращению падений после серии несчастных случаев в 2016 году.

«По мере роста количества жалоб Стивенсона уволили. Он обратился в Управление специального советника, федеральное агентство, которое защищает информаторов, и его прекращение было приостановлено.

No related posts.