Ciclul combustibilului nuclear

Recitind ce am cu un varf de cutit de aroganță numit „ciclu de combustibil nuclear“, am simțit că în mod clar ceva lipseste. Mi se pare că avem nevoie aici este un mic sfat pentru a face o examinare, un certificat care arata ca o „cariera“ de uraniu în ziua de azi, când subjugarea completă a ciclului închis de combustibil nuclear a trasat în mod clar planurile, iar practica încă 90% a rămas așa, pe care ea a început undeva în anii 70-80 ai secolului trecut. Așa că încerc să fac acest articol - va fi convenabil să se întoarcă dacă ceva uitat brusc.

Toate centralele nucleare au fost cunoscute pentru a lucra la uraniu. Lasă-l și cel mai rău de „miraculoase“, dar uraniu - încă un element chimic și ca element chimic se crede că acesta conține în scoarța terestră în compoziția unei varietăți de minereuri. El intră în compoziția acestor minereuri sub forma unei varietăți de oxizi și săruri, rocile gazdă - sunt de asemenea diferite: carbonați, silicați, sulfuri. Se pare frumos și, uneori, chiar spectaculoase.

Asta uraniu strălucește în ultraviolete:

Și este aici, de exemplu, uraninite intercalate cu aur nativ.

La începutul proiectului atomic a fost de minereu de uraniu superficial - 150-300 de metri, dar acum aproape toate sunt cariera dezvoltate, iar pentru minereul trebuie să meargă la adâncimi de un kilometru, și chiar mai mult. Deci, prima sarcină: de a produce cu o astfel de adâncime și curățarea rocilor sterile.

Dacă vă confruntați cu roci dure, care sunt în mod clar vizibile venele de minereu - vom construi o mină, hack minereu mașini speciale (radiații, știi, epoca manual a trecut) și trageți-l în sus. În România este - a mea zona Priargunsky Chitinchkoy. O, mai ieftin metoda „avansate“, mai puțin nocive pentru mediu - așa-numita „tehnologie PSV“ (de vyschelaivanie subterane în gaura de sondă). Aproximativ: centrul găurii de foraj la adâncimea dorită pe părțile laterale - câteva. Încărcarea gaură centrală pentru acid sulfuric, se Leach uraniu din rocă, iar soluția rezultată este pompat la suprafață prin latura de bine. Aici, de exemplu, arata ca minele de uraniu în domeniile Khiagda (Buryatia) și Dalur (Regiunea Kurgan):

Oamenii de lucru se termină la foraj, toate celelalte lucrări se desfășoară, dar pompele mecanismele. Pentru a menține presiunea necesară - asta e toată grija. Nu „vindecarea“ a suprafeței, nici halde de minereu și de acid sulfuric, la o adâncime mai mare de un kilometru - nici un rău chiar și a apelor subterane. Cu toate acestea, metoda PSV este atât de interesant faptul că este necesar să se vorbească despre aceasta să vină înapoi cu mai multe detalii.

Considerăm cazul extracției de minereu de uraniu din minele. bucăți mari de rocă: 1) sunt clasificate în funcție de gradul de radioactivitate; 2) zdrobit într-o stare fin; 3) este plasat în autoclave, unde la temperatură ridicată și presiune levigat soluții de uraniu sulfuric sau acid azotic, sau carbonat de sodiu. Uraniul continuă, astfel, în aceste soluții remarcabile, și a deșeurilor, în sensul literal al cuvântului precipită. Aceasta este urmată de etapa № 4: uraniul este precipitat din soluție în porțiuni de noi reactivi chimici, rezultând compuși de uraniu substanțial puri și reactivii. Dar ce reactanților în reactor, o minuni? Nimic. De aceea, ele sunt inutile în această vacanță Mendeleev deoarece № necesară etapa 5: rafinarea cu utilizarea de bicarbonat de amoniu. titlu Furious, iar cineva după toate acestea este de a face. Și acum rămâne pasul № 6 - obținută după precipitarea rafinarea curate și uscate săruri de uraniu se calcinează la temperaturi de la 240 la 850 de grade pentru a obține larg cunoscute în cercurile yellowcake înguste (ea - oxidul mixt de uraniu, este U3O8). Aici este, draga mea.

Deși culoarea nu este, cu siguranță întotdeauna atât de vesel, și este mult mai modestă.

Lasă-mă să vă atrag atenția că toate cele de mai sus șase pași sunt făcute direct de la minele. Orice mine de uraniu - locul în care producția chimică concentrată.

Yellowcake este convenabil, deoarece este foarte stabil, a avut o radioactivitate scăzută - prin urmare, este potrivit pentru transport. Și-l transporta mai aproape de centrifuge, pentru a produce proces chimic final - din oxid de uraniu în fluorură de uraniu pentru a traduce. Acest proces este numit de conversie a uraniului industria nucleară, și fără ea - pur și simplu nimic. fluorura de uraniu este convenabil, în care atunci când este încălzit la 53 de grade nu se topesc, și imediat transformat într-un gaz, care este furnizat la rafinare prin intermediul centrifugelor. Îmbogățire - această creștere a concentrației de uraniu-235 de valori naturale de 0,7% până la 4% din necesar (media, de fapt - de la 2,6% la 4,8%, pentru diferite tipuri de reactoare nucleare). Dacă cineva a reușit să rateze apariția complexului nostru de procesare (și ei au la fel de mult în patru locuri: UEIP - Ural electrochimic Plant integrat în Novouralsk Sverdlovsk Region SCC - Siberian chimică Se combină în Seversk, regiunea Tomsk; AECC - Cu privire la Angara electrochimic Se combină, ECP - electrochimic plantă în Zelenogorsk Teritoriul Krasnoyarsk), apoi aici, vă rugăm:

Dintre centrifuge, de la sine, la ieșire - același gaz, același fluorura de uraniu, doar acum mai uraniu-235. Gazul din reactor nu împinge - respectiv fluorura scade din nou convertit la oxid de uraniu (mai precis - la dioxidul, UO2), iar aceasta este o pulbere.

uraniu pulbere Dioxid de o metalurgia pulberilor transformate în pelete cu un diametru de aproximativ 1 cm și o grosime de 1 până la 1,5 cm. Tabletele sunt plasate într-un tub îngrijit cu pereți dintr-un aliaj de zirconiu și 1% lungime niobiu de 3,5 metri pentru VVER moderne. Acest tub este umplut cu 1,5 kg de granule de uraniu și au aceleași elemente de combustibil: elementul combustibil. Aici ele sunt frumoase:

Acest lucru are loc în România, la o instalație de inginerie în orașul Elektrostal, Regiunea Moscova și uzina Novosibirsk chimice concentrate. Zirconiul este turnat în Glazov Udmurtia Chepetsk Uzina Mecanica. Elementele combustibile combinate structural într-un ansamblu de combustibil - ansambluri de combustibil. ei arata astfel:

În secțiune transversală, după cum puteți vedea, hexagon, fagure de miere, și este - design-sovietic-română. Dar TVS- „pătrat“ de design occidental:

Am o parte din copilărie în bunicul stupinei a trecut, așa că sunt foarte părtinitoare - „celula“ nostru imi place mai mult.

Acum, uraniul este sub formă de tablete, care sunt plasate în elementele de combustibil, care sunt combinate în ansamblul de combustibil poate fi plasat în „cuptor“ - un miez activ reactor centralei nucleare. Pe parcursul următoarelor 18 luni, care sunt numite „companii de combustibil“ uraniu „arde“, transformă treptat într-un SNF. Iată o imagine care arata ca reactorul înainte de începerea campaniei de combustibil:

Cred că este o poveste aici, cu imagini de uraniu necesare de la începutul poveștii ciclului combustibilului nuclear. Te rog, nu da vina pe mine pentru ce am făcut-o a fost inițial - blogger am vechi numai în funcție de vârstă, ci de greșelile de tineret - un eveniment comun. Propun să ia în considerare această notă «№ 0" , în ciclul de povestiri despre combustibilul nuclear!