Paliwo jądrowe – Wikipedia

. paliwo jądrowe jest produktem, który zawierający izotopy rozszczepialne (uran, pluton itp.) Zapewnia energię w sercu reaktora jądrowego poprzez utrzymanie reakcji łańcucha rozszczepienia jądrowego.

Terminy „paliwo” i „spalanie” są wykorzystywane przez analogię do ciepła uwalnianego przez ogień w ogniu, ale są nieodpowiednie do scharakteryzowania zarówno produktu, jak i jego działania. Rzeczywiście, spalanie jest reakcją oksyoddukcyjną (wymiana elektronów), podczas gdy „spalanie” materiałów radioaktywnych pochodzi z reakcji jądrowych (rozszczepienie jąder atomowych).

Materiały rozszczepialne są wykorzystywane do napędu jądrowego statków wojskowych (w szczególności lotniskowca i okrętów podwodnych jądrowych), a także do paliwa w elektrowniach jądrowych. Reaktor wody na ciśnienie wynoszący 1300 Ty ma około 100 ton okresowo odnowionego paliwa na części.

LE Combustible Vox ( Tlenek uranu ) składa się z pastilów z dwutlenku uranu (UO ₂ ). Te pastille są ułożone w rurkach ze stopu cyrkonu, o długości około czterech metrów, zwanych także „pochwami”. Zespół Pastilles-Gaine stanowi ołówek. Ołówki są blokowane na obu końcach i są pod ciśnieniem helem. Ołówki są następnie gromadzone w palne zespołach złożone z około 250 elementów .

Proces [[[ modyfikator |. Modyfikator i kod ]

Stopień produkcji paliwa ma na celu nadanie materiałom jądrowym odpowiednią formę fizyko-chemiczną do napromieniowania w reaktorze. Większość generatorów używa paliwa tlenku uox ( Tlenek uranu ). Niektóre konkretne zastosowania wymagają metalowego paliwa (na przykład reaktory Magnox).

Wzbogacony UF6 jest początkowo przekształcany w proszek tlenku uranu.
Tlenek uranu jest następnie ściskany w postaci pastilów (od 7 do 8 mm średnicy dla reaktorów wody pod ciśnieniem, powtórzenie). Te pastille same są ułożone w rurce: pochwa. W zależności od rodzaju reaktora wykonane jest poszycie:

• W stopie cyrkonu cyrkaloy, który nie wchłania neutronów termicznych, a zatem umożliwia nie zmniejszenie równowagi neutronicznej reaktora poprzez unikanie sterylnych przechwytywania.
• W stali nierdzewnej do szybkiego przenoszenia ciepła sodowego (stal nie jest chłonna dla szybkich neutronów) lub dla niektórych koncepcji termicznych reaktorów neutronowych (na przykład AGR). W tym drugim przypadku wymaga to dodatkowego wzbogacenia, aby zrekompensować sterylne połowy,
• Aluminium, głównie dla zespołów eksperymentalnych.

Pochwa jest zamknięta na końcach przez spawane pseudo-skomplikowane czapki. Sprężyna znajduje się między górną kolumną rozszczepioną a górnym stopą, aby utrzymać pastille. W ten sposób ołówek jest wypełniony pod helem. Tego gazu nie można aktywować, a tym samym zapobiega tworzeniu się radioaktywnych elementów gazu w odcinku (lub GAP) Pastille – pochwa.

Ołówki są następnie montowane w pionowych sieciach około 250 ołówków równoległych (w zależności od rodzaju reaktora). Poziome siatki zapewniają konserwację w pakietach, podczas gdy chwytające urządzenie znajdujące się u góry zespołu ułatwia jego obsługę i pozwala wisieć w sercu. Siatki są wyposażone w płetwy, co zapewnia turbulentną mieszaninę płynu do przenoszenia ciepła – woda obwodu pierwotnego – krążąca między ołówkami. We Francji najczęściej używane zespoły obejmują 264 elementów lub 17 × 17 rzędów, minus 24 rury przewodników i 1 rurka oprzyrządowania ^{[Ref. niezbędny]} .

Paliwo mox ( Mieszany tlenek ) jest wytwarzany z ponownego przetwarzania plutonu i wyczerpany uran wytwarzany na etapie wzbogacania. Fizyko-chemiczna postać paliwa jest identyczna z formą tlenku uranu (UOX).

Instalacje przemysłowe [[[ modyfikator |. Modyfikator i kod ]

Wiele krajów ma fabryki paliw. Globalne zdolności produkcyjne wynoszą około 12 000 tml/an (TML: mnóstwo metalu ciężkiego ^{[To powiedzieć?]} ) dla paliwa UOX z reaktorami lekkiej wody i 5000 tml/an Dla paliwa ciężkich reaktorów wody (głównie w Kanadzie). Inne zakłady produkcyjne dotyczą paliwa Agr (w Wielkiej Brytanii), a także paliwa MOX dla REP i RNR.

Uproszczony schemat sektora jądrowego.

Cykl paliwa jądrowego obejmuje następujące kroki:

• w górę cyklu (wydobycie wydobywcze naturalnego uranu, konwersja, wzbogacenie, produkcja paliwa);
• Napromienianie w reaktorze;
• Poniżej cyklu (pośrednie magazynowanie napromieniowanego paliwa, napromieniowane oczyszczanie paliwa, magazynowanie odpadów radioaktywnych i napromieniowanych paliw, magazynowanie);
• Transport paliwa jądrowego i materiałów radioaktywnych.

Napromieniowane paliwo jądrowe [[[ modyfikator |. Modyfikator i kod ]

Reaktor EPFL Crocus.

Główne elementy zawarte w napromieniowanych paliwach nuklearnych ^{[[[ Pierwszy ]} (w kilogramach na tonę paliwa Rep 1300 , po trzech latach chłodzenia).

Uran : 935 548 kg Wzbogacanie około 1%.

Aval du Cycle [[[ modyfikator |. Modyfikator i kod ]

W niektórych sektorach reaktora, w tym reaktorów wody pod ciśnieniem i wrzących reaktorach wodnych (najbardziej rozpowszechnionych), można wycofać zużyte paliwa, co umożliwia oddzielenie cennych składników dla nowego użycia tych, którzy nie mogą zostać poddane recyklingowi i stanowią ostateczne odpady nuklearne, podczas kondycjonowania go w bardziej stabilnej formie fizyko-chemicznej i bardziej zdolnej do przechowywania lub przechowywania (na powierzchni lub w głębokości).

W obecnych reaktorach wodnych (typ Westinghouse) średni czas przebywania w prętach paliwowych wynosi 4,5 roku. Pod koniec tego okresu pozostaje mnóstwo paliwa:

Jeśli pluton można ponownie wykorzystać, pozostałe mniejsze aktyńki są oblaszczone i przechowywane. Raditoksyczność zajmuje od 300 000 lat do miliona lat uran ^{[Który ?]} . Transmutacja ma na celu zmuszenie ich do znacznie mniej promieniowej gotówki. Na przykład projekt Myrrha pozwoliłby na spalanie paska złożonego z do 50% tych aktyńczyków. Po transmutacji ich radiytoksyczność dołączyłaby do uranu w ciągu zaledwie 300 lat ^{[[[ 2 ]} .

Przewody cyrkonowe otaczające paliwo i wewnętrzne struktury zespołu paliwa nie są poddawane recyklingowi i są częścią długotrwałych odpadów ^{[[[ 3 ]} .

Powiązane artykuły [[[ modyfikator |. Modyfikator i kod ]

Linki zewnętrzne [[[ modyfikator |. Modyfikator i kod ]