乏燃料处理能得到什么(什么是乏燃料和核燃料后处理)
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1、乏燃料的裂变产物
乏燃料中铀和钚的提取原理主要是利用化学方法将乏燃料中的核废物(裂变产物及其化合物)和有用的核材料(铀、钚)分离。这个过程包括溶解、化学分离、铀和钚的萃取分离、纯化、浓缩等步骤。
裂变产物包括从锌(原子序数30)到钆(原子序数64)35种元素,约300多个核素,质量数分布在72~160范围内。燃耗深度为33000MWd/t(以铀计)的压水堆乏燃料,约含有裂变产物35kg/t。随冷却时间不同,其化学组成不同。
核燃料是怎么烧成乏燃料的?一般指的核反应堆就是裂变堆,因为现在还无法实现商业化聚变。
溶剂萃取法能有效地去除裂变产物,适用于处理包括天然铀、低加浓铀、高加浓铀、高温气冷堆元件及快堆元件等。辐照过的燃料(乏燃料)中含有大量放射性物质,随着放置时间的延续,经自然衰变而使放射性活度和释热率降低。
在反应堆内烧过的核燃料,燃耗深度已达到设计卸料燃耗,从堆中卸出且不再在该反应堆中使用的核燃料组件(即乏燃料组件)中的核燃料。其中有未裂变和新生成的易裂变核素、未用完的可裂变核素、许多裂变产物和超铀元素。
2、乏燃料棒的案例
朝鲜外务省14日在平壤发表声明,拒绝接受安理会的这一主席声明,宣布退出朝核问题六方会谈,并按原状恢复已去功能化的核设施。据报道,对乏燃料棒进行再处理可以提取制造核武器的原料——钚。
俄方称,乌军在不到30分钟的时间内向扎波罗热核电站发射了12枚火箭弹,其中6枚击中了反应堆冷却池,2枚击中了乏燃料棒储存区域。因为依然存在乌军再次攻击的危险,炮击造成的具体损失还无法确定。
一份调查报告显示,福岛第一核电站多座受损反应堆建筑辐射极强,加大从反应堆中取出乏燃料棒(使用过的核燃料棒)的难度,可能导致福岛核电站报废作业进一步推迟。
暴露在这种强度辐射下的人大约一小时后就会死亡。日本政府和东京电力公司正在推进福岛核电站的报废操作,取出乏燃料棒被认为是“最困难的”。在这四个单元中,损坏较少的4号单元在2014年12月取出了所有乏燃料棒。
有关乏燃料棒取出的推迟,经济产业省介绍称:“是由于发现了覆盖1号机组安全壳的盖板发生偏移等新问题。”有关燃料碎片,经产省称“将花时间细致讨论,希望来得及在2021年取出”。
3、乏燃料处理处置基金对环境的影响
乏燃料后处理工业示范厂意义:乏燃料后处理的意义首先在于资源的充分利用。乏燃料后处理的意义还在于减轻环境保护负担。
降低了放射性,为保存核废物创造了条件,对环境也是一个大贡献。
随着煤炭开采强度和延伸速度的不断加大提高,矿区地下水位大面积下降,使缺水矿区供水更为紧张,以致影响当地居民的生产和生活。
这也对于渔业资源和海洋污染造成了很大的影响。所以这些年来国际社会都纷纷谴责日本的这种行为,因为这是损害了全世界人民的利益,因为核污染和核辐射非常容易使人死亡患病。这是对于世界人民以及日本人民的生命安全不负责任。
4、乏燃料中铀钚提取原理
作为核原料利用的钚主要是用过反应堆生产,或者是从以铀为原料的核电站产生的尾料——乏燃料中提取,其原理都是铀238在反应堆中转化为钚239。
其基本原理是利用铀、钚以及裂变产物的不同价态在有机溶剂中有不同的分离系数,将它们一一分开。钚-239分离出来后,还需要纯化,去除微量杂质,才能作为核武器的装料。
为制取金属铀,需要先将二氧化铀与无水氟化氢反应,得到四氟化铀;最后用金属钙(或镁)还原四氟化铀,即得到最终产品金属铀。如欲制取六氟化铀以进行铀同位素分离,则可用氟气与四氟化铀反应。
二是铀钚再利用的闭式循环模式。这种模式将乏燃料中的铀和钚分离出来,并制成混合氧化铀钚燃料实现循环再利用,剩下的高放射性核废料和长寿命裂变产物经处理后进行最终的地质深埋。
5、乏燃料的乏燃料后处理
冷却与首端处理:冷却将乏燃料组件解体,脱除元件包壳,溶解燃料芯块等。化学分离:即净化与去污过程,将裂变产物从U-Pu中清除出去,然后用溶剂淬取法将铀-钚分离并分别以硝酸铀酰和硝酸钚溶液形式提取出来。
长期储存:乏燃料后处理厂需要提供长期储存设施,以安全地储存乏燃料。这些设施通常是深埋地下或在密封容器中,以隔离放射性物质。
乏燃料后处理是核燃料循环后段中最关键的一个环节,是对目前对核反应堆中卸出的乏燃料的最广泛的一种处理方式。
后处理开路循环路线是乏燃料后处理的一种方式,是指对反应堆使用过的核燃料”乏燃料“进行再处理,将其中可回收的铀和钚分离出来,然后将这些回收的核燃料用于制造新的核燃料或核武器,而不是将其重新用于反应堆中。
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