Вода, уран, девушка: история первого уранового гидрогеолога

Атомная отрасль начинается с урана. Специально для «Лаб. СР» главный научный сотрудник ВНИИХТ, заслуженный геолог России и заслуженный работник атомной промышленности, эксперт МАГАТЭ Алексей Тарханов рассказал о старшей коллеге — первом урановом гидрогеологе Людмиле Евсеевой.

В 1945 году был создан первый в стране урановый комбинат — Ленинабадский. Для сотрудников и их семей в степи построили соцгород, который затем получил название Чкаловск. В 1946 году моей маме, начальнице химической лаборатории комбината, дали полкоттеджа, где мы и поселились. Как-то в гостях у главного геолога комбината Александра Данильянца я познакомился с молодой симпатичной москвичкой Людмилой Спиридоновной Евсеевой. Жизнь нас развела, но в 1960 году, когда я окончил Московский институт цветных металлов и золота и поступил в п/я 912 (сейчас — ВНИИХТ), вновь встретил Людмилу Спиридоновну. Она работала в геологическом отделе и возглавляла научную группу. С той поры мы дружили.

Опасности Тюя-Муюна

Людмила Евсеева окончила в 1942 году МГРИ, в 1946 году ее направили на Ленинабадский комбинат. Директор Борис Чирков назначил ее главным (и единственным) геологом предприятия № 15, которое разрабатывало месторождение Тюя-Муюн. Оно так и не стало промышленным, но его изучение оказало на Евсееву большое влияние. Это уран­ванадий-радиевое месторождение изучали корифеи: Вернадский, Ферсман, Лучицкий. Из руд Тюя-Муюна получен первый советский радий. Радий там добывали до 1936 года, а в 1945 году месторождение передали комбинату, и в задачи ­Евсеевой входила оценка запасов урана в оставшихся рудах.

Летом 1946 года Людмила Евсеева приехала из Ленинабада на грузовике в поселок из нескольких полуразрушенных домов и поселилась в одном. Она вспоминала, что в первый вечер увидела огромного скорпиона, очень испугалась, задрожала… Потом сняла ботинок и прихлопнула.

В подчинении Евсеевой было около 40 горнорабочих — чеченцев, присланных из проверочно-фильтрационных лагерей. С ними она должна была трудиться в поземных горных выработках. Жили и работали без охраны. К счастью, вели себя рабочие очень достойно.

Геологический риск

Уникальность месторождения состояла в том, что в результате воздействия вод в породах образовалась система камер и каналов, в которых происходило отложение минералов (медового барита, крупнокристаллического белого кальцита, красного кварца, покрытых выцветами медных минералов) в виде сталактитов, сталагмитов и корок на стенах. На глубине 100 м каналы сливались в обширную пещеру, названную Ферсмановской. От пещеры вглубь уходило несколько сужавшихся каналов и трубок. Людмила Евсеева провела радиометрическую проверку всех доступных карстовых полостей. В результате стало ясно, что урана на Тюя-Муюне ничтожно мало. Оставшиеся на поверхности от прежних работ рудные отвалы вывезли и переработали на Майли-Сайском заводе.

Евсеева не только вела работы на руднике, но и искала уран на соседних площадках. Однажды это чуть не привело ее к гибели. На почти вертикальной стене каньона реки Араван она увидела углубления. Геолог решила осмотреть их и, спустившись по скале, оказалась на мелком уступе, с которого не могла двинуться ни вверх, ни вниз. Стало темнеть, пошел дождь… Она сидела на этом уступе до утра. Думала, уже не выберется. К счастью, ее снял Саша — местный радист и любитель-альпинист. Он вывел ее на тропинку, по которой они спустились к реке. Людмила Евсеева рассказывала, что упала на землю и лежала около часа, не в силах сдвинуться с места. Это страшное происшествие она описала в сборнике «Как искали и добывали уран», изданном геологическим отделом ВНИИХТ.

Теория и практика

Выполнив задание по Тюя-Муюну, Евсеева вернулась в Чкаловск и приступила к работе инженера-гидрогеолога. Она часто встречалась с академиком Дмитрием Щербаковым, они беседовали об условиях формирования месторождения Тюя-Муюн. Людмила Спиридоновна доказала, что рудоносная карстовая система развивалась в блоке известняков, контактирующем с пачкой нижнепалеозойских диктионемовых сланцев, обогащенных ураном и ванадием. Метеорная вода промывала кору выветривания дезинтегрированных сланцев, богатых органикой. Эти воды попадали в массив известняков и при нейтрализации выщелачивали калий и магний, образуя карстовые пустоты. При затухании процесса карстообразования пустоты наполнялись новообразованными минералами. Минералы выпадали из пересыщенных растворов в результате их испарения. Уран и ванадий концентрировались в тюямуните (радиоактивный минерал группы урановых слюдок. — «Лаб. СР»), а образовавшийся при распаде урана радий захватывался баритом и кальцитом.

Изучая другие месторождения Средней Азии, в частности Табошарское, и ознакомившись с данными о песчаниковых месторождениях американского плато Колорадо, Евсеева сформулировала основные положения теории гипергенного рудообразования и в 1962 году опубликовала их в книге «Геохимия урана в зоне гипергенеза». К этому времени на Украине и в Узбекистане (в Кызылкуме) были открыты урановые месторождения, приуроченные к пластам хорошо проницаемых песчаников. Урановые залежи в них контролировались зонами пластового окисления, а урановая минерализация концентрировалась на восстановительном барьере. Эти условия соответствовали разработанной Евсеевой теории. В конце 1960-х — 1980-е годы крупнейшие месторождения этого типа были выявлены и разведаны в Кызылкуме, а также в Чу-Сарысуйской и Сырдарьинской субпровинциях на юге Казахстана. Эти месторождения начали отрабатываться совершенно новым способом — скважинным подземным выщелачиванием (СПВ), к разработке которого приложила руку и Людмила Евсеева.

Месторождение в лаборатории

В это время геолог уже работала во ВНИИХТ. Там она впервые воспроизвела природный процесс осаждения урана из водных растворов на модели песчаного пласта. Модель представляла собой ящик размером 2×0,2×1,5 м, который был заполнен кварцевым песком, обогащенным оксидом железа. Через слабонаклонный пласт сначала пропускали сероводород для восстановления железа, а затем медленно фильтровали урансодержащий водный раствор с добавкой перекиси водорода. Всего было пропущено около 100 л раствора. В пласте образовалась языкообразная зона с повышенным содержанием урана. Таким образом, впервые была подтверждена идея о том, что на песчаниковых месторождениях уран может осаждаться из пластовых подземных вод на восстановительном геохимическом барьере. На этой же модели имитировался процесс СПВ — выщелачивания урана различными реагентами через вертикальные отверстия, по которым подавался выщелачивающий и откачивался продуктивный раствор.

Людмила Евсеева доказала, что важнейшим условием отложения урана является эффективность восстановительного геохимического барьера, и разработала экспресс-методику количественного определения окислительно-восстановительного потенциала рудовмещающих пород. Было показано, что наиболее благоприятные для отложения урана значения восстановительного потенциала — выше 40 мВ. Методика была опубликована в книге «Окислительно-восстановительные свойства ураноносных пород» и широко использовалась в практике поисковых работ, проводимых Мингео и Минсредмашем. По книгам Людмилы Евсеевой многие годы учатся студенты геологических вузов.

Людмила Спиридоновна была образованным, культурным и приветливым человеком. Ее группа, состоявшая в основном из симпатичных женщин — специалисток в разных областях урановой геологии, служила центром притяжения для всего отдела. Получить приглашение на их

торжественное собрание по праздникам было большой удачей, и его нужно было заслужить. Там горячо обсуждались самые разные вопросы, и не только по специальности, но и в области современной литературы и культуры. После выхода на пенсию в 1985 году Людмила Спиридоновна частенько приглашала нас, коллег, к себе в гости.