cicluri de combustibil

cicluri de combustibil

Un singur ciclu de combustibil

Astăzi, majoritatea reactoarelor din lume - reactoare termice cu apă, care utilizează un singur ciclu de combustibil. În aceste reactoare, ciclul este format din șapte trepte.

  1. miniere de uraniu. Pentru a utiliza un reactor termic apos cu o putere electrică de 1000 MW necesită aproximativ 200 de tone de uraniu natural.
  2. De conversie a uraniului. Formularul O8 frezate uraniu U3 curățate chimic și tradus într-o formă de UF6 pentru operațiunile sale de îmbogățire.
  3. Îmbogățirea. Raportul U 235 este crescut de la 0,7% în combustibil (amestec natural) până la 5,3% - este concentrația uzuală de 235 U în reactoare cu neutroni lente.
  4. producția de combustibil. Combustibilul nuclear utilizat în reactoarele nucleare sunt în general sub formă de tablete într-o dimensiune de câțiva centimetri, în cazul în care este de obicei localizat în elementele combustibile închise ermetic (FE) sunt combinate în câteva sute de ansambluri de combustibil (FA). Reactorul lent este cel mai des folosit UO2. Temperatura de topire este de 2800 ° C
  5. reactor lent. Când 235 U fisiune cu neutroni lente produce căldură, care este transformată în energie electrică. Carburantul conținea, de asemenea, 238 U, care nu este divizibil cu neutroni termici, și le absoarbe, întorcându-se spre 239 Pu. Aproximativ jumătate din rezultat 239 Pu este împărțit de neutroni termici. Pe parcursul întregului ciclu fracțiune din energia eliberată prin împărțirea 239 Pu este de aproximativ un sfert din energia totală eliberată.
    TVEL sunt în aproximativ 3 cicluri de funcționare a reactorului (de obicei, de până la 6 ani), până la aproximativ 3% din uraniul nu va arde. Ei au fost apoi îndepărtate și plasate în depozit temporar.
  6. depozitarea temporară a combustibilului uzat este o baie de apă. Combustibilul iradiat puternic radioactiv și emite cantități mari de căldură datorate descompunerii produselor de fisiune (aproximativ 6% din reactorul energetic. Cu toate acestea, generarea de căldură scade rapid (la

0,5% pe săptămână). După descărcarea combustibilului iradiat conține

0,8% 235 U, 1% plutoniu

3-5% din produsele de fisiune. Restul - 238 U. Combustibilul iradiat este conținut în stocarea temporară de la câteva luni până la 5 ani.
  • Când nu se utilizează 238 Pu și U, combustibilul iradiat pot fi calificate ca deșeuri și sunt plasate pentru depozitare pe termen lung.

    • Single apă ciclu de reactoare termice permite utilizarea doar 1% din energia uraniului extras. Alte cicluri de combustibil, alte reactoare permit extragerea uraniului natural de 50 de ori mai multă energie. În aceste reactoare folosite uraniu și plutoniu din combustibilul nuclear uzat.

    reprocesarea parțială a combustibilului iradiat

    Lent reactoare cu neutroni de fisiune se produce, cum ar fi izotopul U-235, ca rezultat al U-238 captura neutronilor secvențial format Pu-239, Pu-240, Pu-241, Pu-242 și alți izotopi transuraniene. Ca U-235 și Pu-239 și Pu-241 sunt divizate de neutroni lente și, astfel, se alocă aproximativ aceeași energie. Timp de aproximativ trei ani, reactorul „arde“ aproximativ jumătate din Pu-239. De obicei, în combustibil iradiat aproximativ 1% plutoniu este de aproximativ 2/3 Pu-239 și Pu-241,1% U-235, 95% U-238 și 3% fisiune produse.

    MOX -toplivo

    MOX-combustibil (M ixed-Ox ide combustibil) - combustibil nuclear care conține mai multe tipuri de oxizi de materiale fisionabile.
    Combustibilul iradiat poate fi supus unei procesări. reactor de mare produce 1,5 tone pe an. deșeuri. Din cauza eșecului de prelucrare, cantitatea de deșeuri din SUA este de aproximativ 10 ori mai mare, în cazul în care prelucrarea ar fi efectuată. Iar în deșeurile lor conține uraniu și plutoniu. radioactivitate combustibil neconvertit păstrează mai mult timp și din cauza prezenței de plutoniu necesită o protecție mai aprofundată. Astăzi, reciclarea poate fi dezavantajos punct de vedere economic, care nu exclude în alte transformări în viitor. Reprocesarea combustibilului nuclear uzat în Europa sunt angajate în România, Belgia, Franța, Marea Britanie, Elveția. În SUA, din motive politice, reciclarea a fost întrerupt în 1970 și de atunci nu a reluat. Inițial, reprocesarea combustibilului iradiat a fost proiectat pentru a produce arme de calitate plutoniu. anual