Cтраница 1
Ядерный топливный цикл) и состоит из четырех составных частей, отличающихся изотопным составом перерабатываемых в-в и целями переработки. Кроме того, создаются основы технологии У. [1]
В ядерном топливном цикле остается еще нерешенной проблема обращения с радиоактивными отходами энергетических реакторов. Радиоактивные отходы делятся на две группы: низкоактивные и высокоактивные. [2]
Итак, ядерный топливный цикл рассмотрен. [3]
Что представляет собой ядерный топливный цикл. [4]
Вовлечение в ядерный топливный цикл регенерированного урана, плутония и, в недалекой перспективе, тория должно привести к значительным изменениям в структуре ядерного энергетического цикла. С другой стороны, за прошедшие десятилетия произошли существенные изменения в технике и технологии производства урана и его многообразных соединений, приведшие к значительным изменениям во внутренней структуре отдельных стадий, следствием которых явились повышение технико-экономических показателей соответствующих производств и снижение нагрузки на окружающую среду. Например, разработка и внедрение технологий экстракционно-сорбционного аффинажа значительно сократили объем, продолжительность и количество аффинажных операций при производстве природного и регенерированного урана, плутония, тория и их соединений, а также объем отходов. [5]
Основные объекты ядерного топливного цикла ( АЭС, заводы, специальные хранилища и т.п.) сосредоточены на 400 производственных площадках. К ним следует добавить склады ядерных боеприпасов, количество которых только в странах НАТО исчисляется сотнями. [6]
В результате работы ядерного топливного цикла возникает три категории отходов: газообразные, жидкие, твердые. Для газообразных отходов особенно важен этап улавливания, а их отвод осуществляется через высокую трубу. Они хранятся в специальных железобетонных резервуарах, облицованных стальным листом. Загрязненная вода в процессе эксплуатации реактора и проведения ремонтных работ подвергается очистке и вновь используется. [7]
Анализ принципиальной схемы ядерного топливного цикла, данной на рис. 1.2, и стоимости компонент и стадий его внешней части ( см. табл. 1.2) показывает, в каком направлении следует проводить исследования для снижения стоимости лимитирующих стадий и топливного цикла в целом. Поскольку стоимость стадий добычи, извлечения и аффинажа урана составляет 40 7 - т - 44 7 % суммарных затрат ( в зависимости от характера ядерного топливного цикла), необходимо, по-видимому, рассмотреть возможности использования плазменных технологий в экстрактивной металлургии урана и тория, в процессах переработки реэкстрактов урана на оксиды урана для получения гексафторида урана, а также в технологии получения фтора, фторида водорода и гексафторида урана. Сюда же относится и технология конверсии обогащенного по изотопу U-235 гексафторида урана в оксидное ядерное топливо. [8]
В соответствии со схемой ядерного топливного цикла из растворов получают оксиды урана и плутония, которые или используются для производства непосредственно оксидного ядерного топлива, или являются промежуточными продуктами для получения ядерных материалов, используемых на других стадиях цикла: тетрафторида и гек-сафторида урана, тетрафторида и гексафторида плутония, металлических урана и плутония, разнообразных сплавов и интерметаллидов на их основе. В связи с тем, что в атомной энергетике пока применяют в основном оксидное ядерное топливо, диоксиды урана и плутония используют и для получения конечной продукции - сердечников тепловыделяющих элементов. [9]
Если взглянуть на общую схему ядерного топливного цикла ( рис. 1.2), можно увидеть, что в его структуре основную часть занимают предприятия внешней части ядерного топливного цикла: горнорудные и обогатительные предприятия, где добывается и концентрируется уран; аффинажные гидрометаллургические заводы, где производятся ядерно-чистые соединения урана; конверсионные заводы для производства гексафторида урана, включающие вспомогательные производства для получения фторида водорода и фтора; так называемые разделительные заводы по разделению изотопов урана U-235 и U-238; заводы по производству сердечников тепловыделящих элементов ядерного реактора и сборке ТВ ЭЛов и твэльных сборок с соответствующими производствами по изготовлению ядерно-чистых циркониевых ( точнее, Zr-сплавовых) или стальных твэльных труб и прочими вспомогательными производствами и автоматизированными линиями. После использования в реакторе облученное ядерное топливо поступает в систему охлаждения, где распадаются короткоживущие радиоактивные изотопы и резко уменьшается интегральная радиоактивность, сначала непосредственно на станции, далее - во временном хранилище радиохимического завода. [10]
Кроме того, составлены схемы модифицированного ядерного топливного цикла, реализация которых приведет, как мы надеемся, к повышению технических и экономических характеристик ядерного топливного цикла. [11]
Использование регенерированных урана и плутония в ядерном топливном цикле создало в ядерной промышленности социальные проблемы, которые ранее уже были решены применительно к природному урану; потребовалось пересматривать нормы радиационной безопасности на заводах-изготовителях ядерного топлива, создавать оборудование нового типа ( см. гл. [12]
Предложено [3, 4] несколько вариантов вовлечения тория в ядерный топливный цикл, которые не требуют коренной перестройки сложившейся инфраструктуры и предусматривают на этапе становления использование тория, уже накопленного в качестве побочного продукта при производстве редкоземельных металлов. Один из вариантов [4] предусматривает загрузку в реактор ВВЭР-1000 гетерогенной топливной сборки, состоящей из зон запала и бланкета. Композиция UC - ThCb содержит 9 - т - 14 % UO2, включающего 20 % U-235, т.е. основная масса бланкета состоит из тория. Другие варианты вовлечения тория в ядерно-энергетический цикл [3] предусматривают использование и легководного, и быстрого реакторов; торий вовлекается в композиции с ураном и с плутонием в оксидном и металлическом виде. [13]
Предложено [3, 4] несколько вариантов вовлечения тория в ядерный топливный цикл, которые не требуют коренной перестройки сложившейся инфраструктуры и предусматривают на этапе становления использование тория, уже накопленного в качестве побочного продукта при производстве редкоземельных металлов. Один из вариантов [4] предусматривает загрузку в реактор ВВЭР-1000 гетерогенной топливной сборки, состоящей из зон запала и бланкета. Композиция UO2 - ThO2 содержит 9 - - 14 % UCb, включающего 20 % U-235, т.е. основная масса бланкета состоит из тория. Другие варианты вовлечения тория в ядерно-энергетический цикл [3] предусматривают использование и легководного, и быстрого реакторов; торий вовлекается в композиции с ураном и с плутонием в оксидном и металлическом виде. [14]
Аффинажные операции занимают ключевые позиции в схеме ядерного топливного цикла ( см. рис. 1.2) при получении ядерно-чистых соединений и природного, и регенерированного урана, плутония, а также при производстве ряда конструкционных материалов ( цирконий, скандий, ниобий, титан, тантал и пр. [15]