29.6 Топливо ядерное

Таблица
Изображения
Список
 

[ Назад | Начало | Наверх ]

Посетители нашего сайта иногда задают уточняющие вопросы относительно терминов, относящихся к области ядерной энергетики и ядерного топлива. Мы, естественно, не можем перепечатывать соответствующие учебники, справочники, статьи из Ядерной энциклопедии и т. п., но готовы отвечать на некоторые вопросы, требующие коротких ответов, высказывать своё мнение, прояснять ситуацию, давать экспертные оценки.  

Мы уже дали краткий ответ на вопрос, чем отличается отработавшее ядерное топливо от ядерных отходов, а теперь расскажем несколько подробнее.

По определениям, данным в Законе об использовании атомной энергии, ядерные материалы - это материалы, содержащие или способные воспроизвести делящиеся (расщепляющиеся) ядерные вещества; радиоактивные вещества - это не относящиеся к ядерным материалам вещества, испускающие ионизирующее излучение; а радиоактивные отходы - это ядерные материалы и радиоактивные вещества, дальнейшее использование которых не предусматривается. Что касается отработавшего ядерного топлива, то официального определения его я не нашёл, поэтому ниже предложу свой вариант.

Они могут давать цепную реакцию деления - управляемую (контролируемую) в ядерном (атомном) реакторе и неуправляемую в виде ядерного (атомного) взрыва.

Делящихся веществ, имеющих практическое значение и применение, всего два - это изотоп урана - уран-235 (оружейный уран) и изотоп плутония - плутоний-239 (оружейный плутоний). При этом уран-235 является природным изотопом, а плутоний-239 - искусственным: химического элемента плутония в природе нет (тем более его оружейного изотопа).

При этом для управляемой цепной реакции (то есть для атомных реакторов, для атомной энергетики) гораздо более пригоден уран, а для использования в ядерном оружии - плутоний. И. Менделеева, начиная примерно с меди и кончая элементами-лантаноидами (европий, гадолиний, тербий).

С выделением небольшого количества энергии ядерного топлива  - одного или двух гамма-квантов на один акт распада. Радиоактивных веществ (химических элементов и изотопов), особенно искусственных, огромное количество. К настоящему времени их известно более 2-х тысяч. Радиоактивными являются также (кроме обладания способностью делиться) и упомянутые оружейные изотопы урана и плутония.  

Радиоактивные отходы (РАО), как уже было сказано, - это ядерные материалы и радиоактивные вещества, дальнейшее использование которых в дальнейшем не предусматривается. Правильнее говорить о РАО, содержащих какие-то количества ядерных (делящихся) материалов, ибо сознательно делящиеся вещества никто в категорию отходов не переводит. Их стараются по возможности выделить.

Свежее ядерное топливо - это во всех случаях природный уран (обычно в виде двуокиси, иногда в виде металла), обогащённый делящимся изотопом - ураном-235. Для разных типов реакторов обогащение может быть разным. Топливо для наиболее распространённых типов реакторов атомных электростанций содержит порядка 4,5-5% урана-235, остальные 95,5-95% - неделящийся изотоп урана - уран-238. Для некоторых реакторов военно-морского флота, исследовательских реакторов обогащение может быть гораздо выше, практически до 90%.

После достаточно полного выгорания (деления) урана-235 топливо считается отработавшим, и его извлекают из реактора.

ОЯТ во многих странах считается радиоактивными отходами и не перерабатывается, а хранится в герметичном виде в соответствующих хранилищах. Из этого ОЯТ выделяют весь уран (в том числе остатки невыгоревшего урана-235), образовавшийся плутоний и некоторые необходимые для каких-либо целей радиоактивные изотопы. Процесс регенерации весьма сложен, дорог и наиболее опасен в смысле загрязнения природной среды. Все основные технологические операции ведутся дистанционно. Регенерированный уран и плутоний практически не используются.

Активность ОЯТ колоссальна. Соответственно, 1 килограмм ОЯТ имеет активность 1 тысячу кюри. При этом всего только 1 грамм ОЯТ (имеющий активность 1 Ки продуктов деления) обусловит дозу в 1 рентген в час (Р/час) на расстоянии 0,5 м. Для человека абсолютно смертельной является доза в 1000 рентген. Применительно к ОЯТ это означает, что человек, находящийся на расстоянии в полметра от 1 кг ОЯТ, за 1 час получит смертельную дозу радиации. А активности одной тонны ОЯТ (1 миллион кюри) хватит, чтобы обеспечить смертельную для человека дозу за пару секунд.

Для людей отходы, скажем, лошади - навоз. А для кого-то пища - сколько вокруг него воробушков и букашек суетится? Такой же навоз от лошади - отходы от ядерной энергетики. Клевать их конечно можно... Такие же ядерные отходы, как и все прочие, полученные в атомной отрасли. Конечно, их можно перерабатывать, повторно использовать в реакторах. Такие технологические операции мы делаем. Но сказать, что это благо великое - ни в коем случае нельзя.

Но существует обоснованное мнение, что повторное (даже однократное!) использование регенерированного урана (а плутоний вообще пока не нашёл своего применения в атомных реакторах - он не позволяет надёжно управлять своей цепной реакцией) практически исключено. Если же его всё-таки использовать повторно хотя бы один раз, то ОЯТ второго поколения уже однозначно не будет подлежать переработке.

Поэтому предлагаю читателю самому решить, а нужна ли нам в принципе любая переработка ядерного топлива или следует учесть опыт США и других стран и сразу отнести его к категории радиоактивных отходов.  

Смотрите так же матетиалы, касающиеся древесного топлива, нефти и нефтепродуктов, газа и продуктов его переработки



Зарегистрировать компанию

В системе уже зарегистрировано 53640 компаний!

Вас еще нет на local.by?

Сделайте это абсолютно бесплатно!!!


Главная | Новости | Каталог товаров и услуг | Каталог организаций | О проекте