Combustible nuclear: tipus i processament

Taula de continguts:

Combustible nuclear: tipus i processament
Combustible nuclear: tipus i processament

Vídeo: Combustible nuclear: tipus i processament

Vídeo: Combustible nuclear: tipus i processament
Vídeo: Тополь цветёт_Рассказ_Слушать 2024, Maig
Anonim

L'energia nuclear consta d'un gran nombre d'empreses amb diferents finalitats. Les matèries primeres per a aquesta indústria s'extreuen de les mines d'urani. Després d'això, es lliura a les empreses per a la fabricació de combustible.

combustible nuclear
combustible nuclear

A més, el combustible es transporta a les centrals nuclears, on entra al nucli del reactor. Quan el combustible nuclear arriba al final de la seva vida útil, es reprocesa. Els residus de processament estan subjectes a eliminació. Val la pena assenyalar que els residus perillosos apareixen no només després del processament del combustible, sinó també en qualsevol etapa, des de la mineria d'urani fins al treball en un reactor.

Combustible nuclear

El combustible és de dos tipus. El primer és l'urani extret en mines, respectivament, d'origen natural. Conté matèries primeres que són capaces de formar plutoni. El segon és el combustible que es crea artificialment (secundari).

urani enriquit
urani enriquit

El combustible nuclear també es divideix per composició química: metàl·lic, òxid, carbur, nitrur i mixt.

Mineria d'urani i producció de combustible

Una gran part de la producció d'urani prové d'uns pocs països: Rússia, França, Austràlia, EUA, Canadà i Sud-àfrica.

L'urani és l'element principal per al combustible nuclearplantes d'energia. Per entrar al reactor, passa per diverses etapes de processament. Molt sovint, els jaciments d'urani es troben al costat de l'or i el coure, per la qual cosa la seva extracció es realitza amb l'extracció de metalls preciosos.

combustible nuclear gastat
combustible nuclear gastat

A la mineria, la salut de les persones corre un gran risc perquè l'urani és un material tòxic i els gasos que s'alliberen durant la seva extracció causen diverses formes de càncer. Tot i que el mineral en si conté una quantitat molt petita d'urani, del 0,1 a l'1 per cent. La població que viu a prop de les mines d'urani també corre més risc.

L'urani enriquit és el principal combustible per a les centrals nuclears, però després del seu ús queda una gran quantitat de residus radioactius. Malgrat tots els seus perills, l'enriquiment d'urani és un procés essencial per crear combustible nuclear.

En la seva forma natural, l'urani és gairebé impossible d'utilitzar enlloc. Per utilitzar-lo, cal enriquir-lo. Les centrífugues de gas s'utilitzen per a l'enriquiment.

L'urani enriquit s'utilitza no només en l'energia nuclear, sinó també en la producció d'armes.

Transport

En qualsevol etapa del cicle del combustible hi ha transport. Es realitza per tots els mitjans disponibles: per terra, per mar, per aire. Aquest és un gran risc i un gran perill no només per al medi ambient, sinó també per als humans.

reprocessament de combustible nuclear
reprocessament de combustible nuclear

Durant el transport de combustible nuclear o els seus elements, es produeixen molts accidents que provoquen l'alliberament d'elements radioactius. Aquest és un delsmoltes raons per les quals l'energia nuclear es considera insegura.

Reactors de desmantellament

Cap dels reactors ha estat desmantellat. Fins i tot la infame central nuclear de Txernòbil. El cas és que, segons els experts, el preu del desmantellament és igual, o fins i tot supera, el preu de la construcció d'un nou reactor. Però ningú no pot dir amb certesa quants diners es necessitaran: el cost es va calcular a partir de l'experiència del desmantellament de petites estacions per a la investigació. Els experts ofereixen dues opcions:

  1. Posar reactors i combustible nuclear gastat als abocadors.
  2. Construeix sarcòfags sobre reactors fora de servei.

En els propers deu anys, uns 350 reactors a tot el món quedaran fora de servei i s'hauran de donar de baixa. Però com que no s'ha inventat el mètode més adequat en termes de seguretat i preu, aquest problema encara s'està resolent.

combustible nuclear
combustible nuclear

Ara hi ha 436 reactors en funcionament a tot el món. Per descomptat, aquesta és una gran contribució al sistema energètic, però és molt insegur. Els estudis mostren que d'aquí a 15-20 anys, les centrals nuclears podran ser substituïdes per estacions que funcionin amb energia eòlica i plaques solars.

Residus nuclears

Com a conseqüència de les centrals nuclears es generen una gran quantitat de residus nuclears. El reprocessament del combustible nuclear també deixa enrere residus perillosos. Tanmateix, cap dels països va trobar una solució al problema.

Avui, els residus nuclears es guarden en instal·lacions d'emmagatzematge temporal, en piscines d'aigua o enterrats sota terra.

La manera més segura ésemmagatzematge en instal·lacions d'emmagatzematge especials, però aquí també es poden produir fuites de radiació, com amb altres mètodes.

De fet, els residus nuclears tenen algun valor, però requereixen un estricte compliment de les normes per al seu emmagatzematge. I aquest és el problema més greu.

Un factor important és el temps durant el qual els residus són perillosos. Cada substància radioactiva té el seu propi temps de desintegració, durant el qual és tòxica.

combustible nuclear gastat
combustible nuclear gastat

Tipus de residus nuclears

Durant el funcionament de qualsevol central nuclear, els seus residus entren al medi ambient. Aquesta és aigua per a turbines de refrigeració i residus gasosos.

Els residus nuclears es divideixen en tres categories:

  1. Baix nivell: roba per als empleats de les centrals nuclears, equips de laboratori. Aquests residus també poden provenir d'institucions mèdiques, laboratoris científics. No representen gaire amenaça, però sí que requereixen precaucions de seguretat.
  2. Nivell intermedi: contenidors metàl·lics on es transporta el combustible. Els seus nivells de radiació són bastant alts i els qui estan a prop s'han de protegir.
  3. El combustible nuclear gastat i els seus productes d' alt nivell. El nivell de radioactivitat està disminuint ràpidament. Hi ha molt pocs residus d' alta activitat, aproximadament un 3 per cent, però contenen el 95 per cent de tota la radioactivitat.

Recomanat: