Самое известное военное применение обедненного урана — в сердечниках бронебойных снарядов. При сплавлении с 2% Mo или 0,75% Ti и термической обработке (быстрая закалка разогретого до 850 °C металла в воде или масле, дальнейшее выдерживание при 450 °C в течение пяти часов) металлический уран становится тверже и прочнее стали (прочность на разрыв больше 1600 МПа, притом что у чистого урана она равна 450 МПа). В сочетании с большой плотностью это делает закаленную урановую болванку чрезвычайно эффективным средством для пробивания брони, аналогичным по эффективности более дорогому вольфраму. Процесс разрушения брони сопровождается измельчением в пыль урановой болванки и воспламенением ее на воздухе с другой стороны брони. Около 300 т обедненного урана остались на территории Ирака после операции «Буря в пустыне». По оценке ВЯА, потребление обедненного урана вне атомной отрасли составляет около 1000 т в год (данные по состоянию на конец 2010 г.).
Среди перспективных сфер применения ядерных технологий можно выделить:
- производство пресной воды (опреснение);
- производство тепла (для промышленности и жилого сектора);
- производство водорода (для нефтеперерабатывающих предприятий, нефтехимической промышленности, производства синтетического топлива и в качестве энергоносителя).
Минерально-сырьевая база урана
Анализ современного состояния минерально-сырьевой базы урана целесообразно провести на базе последних сборников «Уран: запасы, производство и спрос», публикующихся Агентством по ядерной энергии Организации экономического сотрудничества и развития (АЯЭ ОЭСР) и Международным агентством по атомной энергии (МАГАТЭ) раз в два года, более известных как «Красная книга» (Red Book).
В «Красной книге-2011» дается исчерпывающая оценка текущих прогнозов спроса и предложения урана на период до 2035 г. Также в сборнике приведены последние данные по запасам, разведке, производству и складским запасам урана, а также исторические справки по разработке месторождений и добыче, планы будущего производства. Издание подготовлено на базе ответов на анкеты, которые рассылались АЯЭ странам — членам ОЭСР и МАГАТЭ — странам, не входящим в ОЭСР. «Красная книга-2011» — 24-е издание; ответы на вопросы анкет предоставили 34 страны, Секретариатом совместной группы по урану АЯЭ/МАГАТЭ было подготовлено восемь отчетов по отдельным странам.
Данные «Красной книги-2011» публикуются по состоянию на 1 января 2011 г., «Красной книги-2009» — по состоянию на 1 января 2009 г., «Красной книги-2007» — по состоянию на 1 января 2007 г.
В последних сборниках «Красной книги» разведанные запасы (Identified Resources) урана подразделялись на достоверно установленные (Reasonably Assured Resources) и предварительно оцененные (Inferred Resources). В «Красной книге» учитываются и публикуются извлекаемые запасы урана; запасы в недрах при этом умножаются на степень извлечения для применяемых способов добычи и переработки руд (см. табл. 4).
Запасы подразделены на три ценовые группы: со стоимостью добычи <$40/кгU, <$80/кгU и <$130/кгU. В издании «Красной книги» 2009 г. в связи с ростом рыночных цен на уран в тот период и увеличением стоимости добычи была введена дополнительная категория извлекаемых запасов со стоимостью добычи <$260/кгU, что привело к значительной переоценке запасов. Так, общий объем извлекаемых запасов (т.е. запасы в категории <$260/кгU) в 2009 г. увеличился на 15,3%, с 5,469 млн тU до 6,306 млн тU за счет добавления новой ценовой категории. В 2011 г. извлекаемые запасы выросли до 7,096 млн тU, что на 12,5% больше по отношению к аналогичному показателю 2009 г., также за счет наиболее высокой ценовой категории.
При изучении динамики запасов в категории до $130/кгU можно отметить, что картина распределения извлекаемых запасов в различных странах мира в последние годы не претерпела значительных изменений, за исключением таких стран, как Австралия, Нигер, ЮАР и США (см. табл. 5). Первые два места стабильно занимают Австралия и Казахстан, причем Австралия существенно нарастила свою долю за счет разведки новых рудных залежей на месторождении «Олимпик-Дам». В 2011 г. на третье место вышла Россия, незначительно опередив Канаду. Стоит отметить, что Россия тем не менее уступает многим странам по качеству руд, в то время как Канада обладает уникальными по содержанию урана в рудах месторождениями (до 20%).
В целом, несмотря на существенное увеличение затрат на геологоразведочные работы (о чем речь пойдет ниже), извлекаемые запасы урана в ценовой категории до <$130/кгU поступательно сокращались начиная с 2007 г.
С 2009 г. наблюдается значительное сокращение запасов с наиболее низкой себестоимостью (<$40/кгU и <$80/кгU) по причине возросшей стоимости добычи. Кроме того, наметившееся в 2009 г. снижение связано с переоценкой ранее установленных запасов и с консервативной оценкой Секретариатом АЯЭ/МАГАТЭ стоимости, которая фигурировала в отчетах геологоразведочных компаний, работающих в Намибии.
Извлекаемые запасы категории <$40/кгU уменьшились на 14,5%, с 79 6000 тU в 2009 г. до 68 900 тU в 2011 г. Большие сокращения в категориях RAR и Inferred произошли вследствие перевода запасов в категории с более высокой стоимостью и ростом стоимости добычи во всем мире. Однако уменьшение в диапазоне <$40/кгU оказалось не таким большим благодаря Узбекистану, который сообщил о существенном приросте запасов в этой категории. Точно так же извлекаемые запасы в категории <$80/кгU уменьшились на 663 400 тU, или на 17,7%, до 3,08 млн тU вследствие перевода запасов в Канаде, Нигере и ЮАР в более дорогую категорию.
Достоверно установленные запасы (RAR), соответствующие российской классификации А+В+С1, представляют собой наиболее точно установленные запасы, которые в первую очередь предполагаются к разработке и по которым можно прогнозировать изменения в уранодобывающей отрасли и предложении урана в период до 2030 г. и далее. По состоянию на 1 января 2011 г. общий объем достоверно установленных запасов составлял в мире 4,379 млн тU. Распределение RAR по основным странам представлено на графике 2.
Динамика изменения достоверно установленных запасов представлена в таблице 6. Она очень схожа с динамикой изменения извлекаемых запасов: запасы урана в наиболее привлекательных ценовых категориях значительно снизились на фоне роста запасов в категории <$260/кгU.
В 2009–2011 гг. изменилось распределение достоверно установленных запасов по способу отработки. Данные по RAR «Красной книги-2011» представлены в таблице 7. В категориях <$130/кгU и <$260/кгU запасы, предназначенные к отработке открытым способом, выросли по сравнению с данными «Красной книги-2009» на 4,2 и 35,2% соответственно; при этом запасы в более «дешевых» стоимостных категориях резко снизились: на 30,9%, до 28600 тU в категории <$40/кгU и на 73,1%, до 99600 тU в категории <$80/кгU.
Достоверно установленные запасы месторождений, отрабатываемых шахтным способом, снизились во всех категориях: на 18,8%, до 313 800 тU в категории <$40/кгU; на 39,7%, до 428 900 тU в категории <$80/кгU; на 15,1%, до 875 800 тU в категории <$130/кгU; на 6,1%, до 1 272 000 тU в категории <$260/кгU.
Запасы месторождений урана, отрабатываемых методом подземного выщелачивания, в целом уменьшились. Наиболее значительное сокращение отмечено в категории <$260/кгU: на 21,2%, до 426 700 тU (для ПВ кислотного). В то же время запасы урана, извлекаемые в качестве побочного продукта, возросли во всех ценовых категориях, в первую очередь благодаря росту запасов австралийского месторождения «Олимпик-Дам», на котором ведется добыча меди, урана, золота и серебра. Наиболее существенный рост — в категории <$260/кгU, где достоверно установленные запасы увеличились на 23,2%, до 1 198 900 тU.
Стоит подробнее остановиться на основных изменениях извлекаемых и достоверно установленных запасов в ряде ключевых стран, произошедших в период между двумя последними изданиями «Красной книги».
Австралия. Страна перестала сообщать о достоверно установленных запасах со стоимостью добычи <$40/кгU, так как запасы переведены в более дорогие категории в связи с ростом стоимости производства. RAR со стоимостью добычи <$80/кгU составили в 2011 г. в общей сложности 961 500 тU, что на 17% меньше, чем 1,2 млн тU в 2009 г. Запасы со стоимостью добычи <$130/кгU составили в 2011 г. 1,16 млн тU, что на 2% меньше, чем в 2009 г. Сокращение обусловлено ростом стоимости добычи и первичного обогащения в последние годы вкупе с продолжающимся наращиванием добычи на австралийских рудниках.
Канада. Извлекаемые запасы со стоимостью добычи <$80/кгU составили в 2011 г. 416 800 тU, на 7% меньше 447 400 тU в 2009 г. В категории <$130/кгU запасы уменьшились на 3,5%, до 468 600 тU, в 2011 г. против 485 600 тU в 2009 г. Снижение связано в основном с переводом запасов в другие категории из-за возросшей стоимости добычи. В то же время в Канаде увеличились предварительно оцененные запасы в связи с открытием новых месторождений в районе Атабаски.
Казахстан. Извлекаемые запасы со стоимостью добычи <$40/кгU несколько сократились: с 50 000 тU в 2009 г. до 47 000 тU в 2011 г. В категории <$80/кгU снижение составило 4%: с 506 000 тU в 2009 г. до 486 000 тU в 2011 г. В категории <$130/кгU извлекаемые запасы уменьшились на 13%: с 723 000 тU до 629 000 тU. Сокращение ресурсной базы связано с переводом части запасов в другие категории и отработкой действующих месторождений.
Монголия. Выявление новых месторождений в Монголии привело к общему росту ресурсной базы страны. Однако прирост произошел на фоне общего роста в стоимостных категориях. В результате исчезла категория со стоимостью добычи <$80/кгU, в которой в отчете 2009 г. значилось 42 000 тU. Извлекаемые запасы в категории <$130/кгU возросли до 56 000 тU в 2011 г. против 50 000 тU в 2009 г.
Россия. В 2008–2010 гг. в России была проведена комплексная техническая и экономическая переоценка ресурсной базы по урану, что в конечном итоге привело к увеличению объема запасов с одновременным переводом их в более дорогие стоимостные категории. Извлекаемые запасы со стоимостью добычи <$80/кгU уменьшились с 158 000 тU в 2009 г. до 56 000 тU в 2011 г., т.е. на 65%. Запасы со стоимостью добычи <$130/кгU незначительно увеличились, с 480 000 тU в 2009 г. до 487 000 тU в 2011 г.
Намибия. Активная геологоразведка в период 2008–2010 гг. способствовала росту извлекаемых запасов в Намибии. Прирост в 250% зафиксирован в категории <$80/кгU, с 2000 тU в 2009 г. до 7000 тU в 2011 г. Однако открытие новых месторождений с низким содержанием привело, с одной стороны, к увеличению ресурсной базы, с другой — к уменьшению в категории <$130/кгU на 8%: с 284 000 тU в 2009 г. до 261 000 тU в 2011 г.
Нигер. Возобновление геологоразведки в Нигере привело к появлению новых запасов с более высокой себестоимостью. В категории <$80/кгU зафиксировано снижение на 92%, с 74 000 тU в 2009 г. до 6000 тU в 2011 г. Однако наряду с переводом запасов в более дорогие категории произошел значительный прирост в категории <$130/кгU: c 273 000 тU в 2009 г. до 421 000 тU в 2011 г.
ЮАР. В стране отмечен прирост ресурсной базы за счет оценки хвостохранилищ. Одновременно возросшая стоимость добычи привела к переводу запасов в более дорогие категории. Извлекаемые запасы со стоимостью добычи <$130/кгU уменьшились на 5%: до 279 000 тU в 2011 г. с 295 000 тU в 2009 г.
США. Оценки извлекаемых запасов в США не изменились с 2009 г.: 39 064 тU в категории <$80/кгU и 207 435 в категории <$130/кгU.
Как уже отмечалось, в последние годы значительно возрос объем инвестиций в геологоразведку на уран и разработку урановых месторождений (см. график 3). В 2011 г. на разработку месторождений и обустройство рудников в мире планировалось израсходовать $1,8 млрд, что на 12% превышает уточненные показатели 2009 г.
Можно отметить, что при поиске новых месторождений внимание урановых компаний в первую очередь привлекают хорошо известные урановорудные районы, где в прошлом уже добывался уран. При этом интерес представляют не только фланги и глубокие горизонты известных месторождений, но и рудные отвалы и хвостохранилища обогатительных фабрик и перерабатывающих заводов.
Как отмечается в «Красной книге-2011» (см. табл. 8), большинство стран-производителей сообщило об увеличении затрат, особенно в Африке, где наблюдается значительная активность по обустройству рудников. Геологоразведка в мире по-прежнему в основном сосредоточена на выявлении месторождений типа «несогласие» и месторождений песчаникового типа, пригодных к отработке методом ПВ. Однако по сравнению с ситуацией двухлетней давности в Африке активизировалась разработка месторождений с более низким содержанием и большими объемами запасов.
