Combustibil nuclear: tipuri și procesare

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Energia nucleară este formată dintr-un număr mare de întreprinderi cu diverse scopuri. Materiile prime pentru această industrie sunt extrase din minele de uraniu. După aceea, este livrat întreprinderilor pentru fabricarea combustibilului.

În plus, combustibilul este transportat la centralele nucleare, unde intră în miezul reactorului. Când combustibilul nuclear ajunge la sfârșitul duratei de viață, acesta este reprocesat. Deșeurile de prelucrare sunt supuse eliminării. Este de remarcat faptul că deșeurile periculoase apar nu numai după procesarea combustibilului, ci și în orice etapă - de la exploatarea uraniului până la lucrul într-un reactor.

Combustibil nuclear

Combustibilul este de două feluri. Primul este uraniul extras în mine, respectiv, de origine naturală. Conține materii prime care sunt capabile să formeze plutoniu. Al doilea este combustibilul creat artificial (secundar).

Combustibilul nuclear este, de asemenea, împărțit în funcție de compoziția chimică: metalic, oxid, carbură, nitrură și mixt.

Exploarea uraniului și producția de combustibil

O mare parte din producția de uraniu provine din doar câteva țări: Rusia, Franța, Australia, SUA, Canada și Africa de Sud.

Uraniul este principalul element pentru combustibilul nuclearcentrale electrice. Pentru a intra în reactor, acesta trece prin mai multe etape de procesare. Cel mai adesea, zăcămintele de uraniu sunt situate lângă aur și cupru, așa că extracția acestuia se realizează prin extracția metalelor prețioase.

În minerit, sănătatea oamenilor este în mare pericol, deoarece uraniul este un material toxic, iar gazele care sunt eliberate în timpul exploatării sale provoacă diverse forme de cancer. Deși minereul în sine conține o cantitate foarte mică de uraniu - de la 0,1 la 1 la sută. Populația care locuiește în apropierea minelor de uraniu este, de asemenea, expusă unui risc mai mare.

Uraniul îmbogățit este principalul combustibil pentru centralele nucleare, dar după utilizarea lui, rămâne o cantitate uriașă de deșeuri radioactive. În ciuda tuturor pericolelor sale, îmbogățirea uraniului este un proces esențial pentru crearea combustibilului nuclear.

În forma sa naturală, uraniul este aproape imposibil de folosit oriunde. Pentru a-l folosi, trebuie să fie îmbogățit. Centrifugele cu gaz sunt folosite pentru îmbogățire.

Uraniul îmbogățit este folosit nu numai în energia nucleară, ci și în producția de arme.

Transport

În orice etapă a ciclului combustibilului există transport. Se realizează prin toate mijloacele disponibile: pe uscat, pe mare, pe calea aerului. Acesta este un risc mare și un pericol mare nu numai pentru mediu, ci și pentru oameni.

În timpul transportului combustibilului nuclear sau a elementelor acestuia, au loc multe accidente, care au ca rezultat eliberarea de elemente radioactive. Acesta este unul dintremulte motive pentru care energia nucleară este considerată nesigură.

Dezafectarea reactoarelor

Niciunul dintre reactoare nu a fost demontat. Chiar și infama centrală nucleară de la Cernobîl. Chestia este că, potrivit experților, prețul demontării este egal sau chiar depășește prețul construirii unui nou reactor. Dar nimeni nu poate spune cu siguranță de câți bani va fi nevoie: costul a fost calculat pe baza experienței de dezmembrare a stațiilor mici pentru cercetare. Experții oferă două opțiuni:

1. Pune reactoare și combustibil nuclear uzat în gropi de gunoi.
2. Construiți sarcofage peste reactoare scoase din funcțiune.

În următorii zece ani, aproximativ 350 de reactoare din întreaga lume vor rămâne din funcțiune și trebuie scoase din funcțiune. Dar, din moment ce metoda cea mai potrivită în ceea ce privește securitatea și prețul nu a fost inventată, această problemă este încă în curs de rezolvare.

Acum există 436 de reactoare care operează în întreaga lume. Desigur, aceasta este o mare contribuție la sistemul energetic, dar este foarte nesigur. Studiile arată că în 15-20 de ani, centralele nucleare vor putea fi înlocuite cu stații care funcționează cu energie eoliană și panouri solare.

Deșeuri nucleare

O cantitate imensă de deșeuri nucleare este generată ca urmare a centralelor nucleare. Reprocesarea combustibilului nuclear lasă în urmă și deșeuri periculoase. Cu toate acestea, niciuna dintre țări nu a găsit o soluție la problemă.

Astăzi, deșeurile nucleare sunt păstrate în depozite temporare, în bazine de apă sau îngropate adânc în subteran.

Cea mai sigură cale estedepozitare în spații speciale de depozitare, dar și scurgerile de radiații sunt posibile aici, ca și în cazul altor metode.

De fapt, deșeurile nucleare au o anumită valoare, dar necesită respectarea strictă a regulilor de depozitare a acestora. Și aceasta este cea mai acută problemă.

Un factor important este timpul în care deșeurile sunt periculoase. Fiecare substanță radioactivă are propriul său timp de descompunere, în care este toxică.

Tipuri de deșeuri nucleare

În timpul funcționării oricărei centrale nucleare, deșeurile acesteia intră în mediu. Aceasta este apă pentru turbine de răcire și deșeuri gazoase.

Deșeurile nucleare sunt împărțite în trei categorii:

1. Nivel scăzut - îmbrăcăminte pentru angajații centralei nucleare, echipamente de laborator. Astfel de deșeuri pot proveni și de la instituții medicale, laboratoare științifice. Nu reprezintă o mare amenințare, dar necesită măsuri de siguranță.
2. Nivel intermediar - containere metalice în care se transportă combustibil. Nivelurile lor de radiații sunt destul de ridicate, iar cei care sunt aproape de ei ar trebui protejați.
3. Nivel ridicat este combustibilul nuclear uzat și produsele acestuia. Nivelul de radioactivitate scade rapid. Există foarte puține deșeuri de activitate, aproximativ 3 la sută, dar conțin 95 la sută din toată radioactivitatea.