Kärnbränsle: typer och bearbetning

Innehållsförteckning:

Kärnbränsle: typer och bearbetning
Kärnbränsle: typer och bearbetning

Video: Kärnbränsle: typer och bearbetning

Video: Kärnbränsle: typer och bearbetning
Video: Barnskötare Yrkesfilm 2024, Maj
Anonim

Kärnenergi består av ett stort antal företag för olika ändamål. Råvaror för denna industri utvinns från urangruvor. Därefter levereras det till företagen för tillverkning av bränsle.

kärnbränsle
kärnbränsle

Vidare transporteras bränslet till kärnkraftverk, där det kommer in i reaktorhärden. När kärnbränsle når sin livslängd upparbetas det. Bearbetning av avfall är föremål för omhändertagande. Det är värt att notera att farligt avfall uppstår inte bara efter bränslebearbetning, utan också i vilket skede som helst - från uranbrytning till arbete i en reaktor.

Kärnbränsle

Bränsle är av två slag. Den första är uran som bryts i gruvor av naturligt ursprung. Den innehåller råvaror som kan bilda plutonium. Det andra är bränsle som är artificiellt skapat (sekundärt).

anrikat uran
anrikat uran

Kärnbränsle är också uppdelat efter kemisk sammansättning: metalliskt, oxid, karbid, nitrid och blandat.

Uranbrytning och bränsleproduktion

En stor del av uranproduktionen kommer från bara ett fåtal länder: Ryssland, Frankrike, Australien, USA, Kanada och Sydafrika.

Uran är huvudelementet för bränsle i kärnkraftkraftverk. För att komma in i reaktorn går den igenom flera bearbetningssteg. Oftast är uranfyndigheter belägna bredvid guld och koppar, så dess utvinning utförs med utvinning av ädelmetaller.

använt kärnbränsle
använt kärnbränsle

Inom gruvdrift är människors hälsa i stor risk eftersom uran är ett giftigt material, och de gaser som frigörs under gruvdriften orsakar olika former av cancer. Även om malmen i sig innehåller en mycket liten mängd uran - från 0,1 till 1 procent. Befolkningen som bor nära urangruvor löper också större risk.

Anrikat uran är huvudbränslet för kärnkraftverk, men efter dess användning finns det en enorm mängd radioaktivt avfall kvar. Trots alla dess faror är urananrikning en viktig process för att skapa kärnbränsle.

I sin naturliga form är uran nästan omöjligt att använda någonstans. För att kunna använda den måste den berikas. Gascentrifuger används för anrikning.

Anrikat uran används inte bara i kärnenergi, utan även i produktionen av vapen.

Transport

I alla skeden av bränslecykeln finns det transporter. Det utförs med alla tillgängliga medel: till lands, till sjöss, med flyg. Detta är en stor risk och en stor fara, inte bara för miljön utan också för människor.

upparbetning av kärnbränsle
upparbetning av kärnbränsle

Under transport av kärnbränsle eller dess beståndsdelar inträffar många olyckor, vilket leder till utsläpp av radioaktiva ämnen. Detta är en avmånga anledningar till varför kärnkraft anses osäker.

Avvecklingsreaktorer

Ingen av reaktorerna har demonterats. Till och med det ökända kärnkraftverket i Tjernobyl. Saken är att enligt experter är priset för demontering lika med eller till och med överstiger priset för att bygga en ny reaktor. Men ingen kan säga säkert hur mycket pengar som kommer att behövas: kostnaden beräknades på grundval av erfarenheten av att demontera små stationer för forskning. Experter erbjuder två alternativ:

  1. Lägg reaktorer och använt kärnbränsle i deponier.
  2. Bygg sarkofager över nedlagda reaktorer.

Under de kommande tio åren kommer cirka 350 reaktorer runt om i världen att ta slut och måste avvecklas. Men eftersom den mest lämpliga metoden när det gäller säkerhet och pris inte har uppfunnits, är problemet fortfarande löst.

kärnbränsle
kärnbränsle

Nu finns det 436 reaktorer i drift runt om i världen. Naturligtvis är detta ett stort bidrag till energisystemet, men det är väldigt osäkert. Studier visar att om 15-20 år kommer kärnkraftverken att kunna ersättas av stationer som drivs med vindenergi och solpaneler.

Kärnkraftsavfall

En enorm mängd kärnavfall genereras till följd av kärnkraftverk. Upparbetning av kärnbränsle lämnar också efter sig farligt avfall. Men inget av länderna hittade en lösning på problemet.

I dag förvaras kärnavfall i tillfälliga lagringsanläggningar, i vattenpölar eller begravt djupt under jorden.

Det säkraste sättet ärlagring i speciella förvaringsutrymmen, men strålläckage är också möjligt här, liksom med andra metoder.

Kärnavfall har faktiskt ett visst värde, men kräver strikt efterlevnad av reglerna för lagring. Och detta är det mest akuta problemet.

En viktig faktor är den tid under vilken avfallet är farligt. Varje radioaktivt ämne har sin egen sönderfallstid, under vilken det är giftigt.

använt kärnbränsle
använt kärnbränsle

Typer av kärnavfall

Under driften av ett kärnkraftverk kommer dess avfall ut i miljön. Detta är vatten för att kyla turbiner och gasformigt avfall.

Kärnkraftsavfall är indelat i tre kategorier:

  1. Lågnivå - kläder för kärnkraftsanställda, laboratorieutrustning. Sådant avfall kan också komma från medicinska institutioner, vetenskapliga laboratorier. De utgör inte något särskilt hot, men de kräver säkerhetsåtgärder.
  2. Mellannivå - metallbehållare som bränsle transporteras i. Deras strålningsnivåer är ganska höga, och de som är nära dem bör skyddas.
  3. Hög nivå är använt kärnbränsle och dess produkter. Nivån av radioaktivitet minskar snabbt. Det finns väldigt lite högaktivt avfall, cirka 3 procent, men det innehåller 95 procent av all radioaktivitet.

Rekommenderad: