Краткое содержание звеньев ядерного топливного цикла
1, 2. – Первым звеном цикла является горнодобывающее производство, т.е. урановый рудник. Содержание урана в промышленно добываемых рудах 0,02-0,3 %. Поэтому поблизости создаются рудообогатительные за-воды, где пустая порода удаляется, а содержание урана доводится в кон-центрате до 60 – 80%. Это товарный продукт первого звена топливного цикла – горнодобывающего производства. 3 - Второе звено топливного цикла. Из уранового концентрата далее дол-жен быть получен либо металлический уран, либо гексафторид урана, пригодный для процесса разделения изотопов урана.. 4 – Третье звено – разделение изотопов урана, сырьем для которого яв-ляется гексафторид природного урана, а товарным продуктом – гексаф-торид урана с концентрацией U-235, требуемой для загрузки в реактор. При этом в качестве побочного продукта в отвале получается гексафто-рид обедненного урана, который складируется для возможного будущего использования. 5 – Четвертое звено – изготовление ТВЭЛов и сборка их в ТВС. При этом гексафторид обогащенного урана конвертируется в металлический уран или его двуокись или другую топливную композицию, которой и снаря-жаются ТВЭЛы, объединенные в ТВС. Это производится на заводе по производству ЯТ, пригодного для использования его в реакторе. 6, 7 – Пятое звено. Загруженные в реактор ТВЭЛы с обогащением Хн работают в течение топливной компании. При этом концентрация U-235 снижается до значения Хк , количество накопленных продуктов деления возрастает до значения a, а плутония до значения z. По истечении срока службы ТВЭЛы выгружаются из реактора с измененным нуклидным со-ставом в бассейн выдержки для снижения уровня радиоактивности, при-емлемого для начала химической переработки ОЯТ. Продукцией на этом этапе можно считать ТВЭЛы, годные к химической переработке. 8 – Шестое звено. Химическая переработка отработавшего ЯТ. На вход этого предприятия поступают сборки с облученными ТВЭЛами, которые подвергаются механической разделке, удалению конструкционных эле-ментов и извлечению топливной композиции. Затем ОЯТ поступает в це-почку для растворения и извлечения урана и плутония и очистки их от продуктов деления. При этом активность урана должна быть снижена до уровня, сопоставимого с активностью природного урана. Продукцией этого предприятия является уран в виде соединений, удобных для после-дующего использования (двуокись урана или уранилнитрат), а также со-единения плутония. 9 – обогащение урана, регенерируемого на заводе по химической перера-ботке, остается равным Хк . Для последующего использования в реак-торе обогащение топлива Хк должно быть вновь увеличено до Хн. Для этого необходимо полученные на химическом заводе соединения урана вновь привести в гексафторид, после чего направить на завод по разделе-нию изотопов урана. Продукцией этого предприятия является гексафто-рид урана с обогащением Хк и уровнем активности, допускающим его разделение на том же заводе, где производится разделение изотопов при-родного урана. Таким образом, топливо вернулось на разделительный завод, где из регенерированного в процессе химической переработки урана с обогаще-нием Хк , вновь может быть получен гексафторид урана с обогащением Хн, пригодный для дальнейшего использования на заводе по изготовле-нию ТВЭЛов. При этом часть урана при обогащении регенерата также переходит в отвал в виде гексафторида обедненного урана. На каждом этапе переработки ядерного топлива имеют место без-возвратные потери в виде жидких, газообразных или твердых отходов, которые не могут быть возвращены в цикл. Если обозначить количество топлива, возвращаемого в цикл Gвоз х, а количество топлива первоначально введенного Gх, коэффициент возвра-та топлива в цикл определится КВЦ = Gвозх / Gх. От величины КВЦ зависит производительность предприятий всего топливного цикла. Схема разомкнутого цикла отличается отсутствием регенерации ОЯТ на химическом заводе и складированием его на долговременное хранение сразу после необходимой выдержки до приемлемого уровня радиоактивности.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Краткое содержание звеньев ядерного топливного цикла» з дисципліни «Економіка ядерної енергетики»
