Kjernebrensel: typer og prosessering

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

Kjernekraft består av et stort antall virksomheter til ulike formål. Råvarer til denne industrien utvinnes fra urangruver. Deretter blir det levert til bedriftene for produksjon av drivstoff.

Videre transporteres brenselet til atomkraftverk, hvor det kommer inn i reaktorkjernen. Når kjernebrensel når slutten av levetiden, blir det reprosessert. Behandling av avfall er gjenstand for deponering. Det er verdt å merke seg at farlig avfall dukker opp ikke bare etter drivstoffbehandling, men også på ethvert stadium - fra uranutvinning til arbeid i en reaktor.

Atombrensel

Drivstoff er av to slag. Den første er uran utvunnet i henholdsvis gruver av naturlig opprinnelse. Den inneholder råvarer som er i stand til å danne plutonium. Det andre er drivstoff som er kunstig skapt (sekundær).

Kjernebrensel er også delt inn etter kjemisk sammensetning: metallisk, oksid, karbid, nitrid og blandet.

Urangruvedrift og drivstoffproduksjon

En stor andel av uranproduksjonen kommer fra bare noen få land: Russland, Frankrike, Australia, USA, Canada og Sør-Afrika.

Uran er hovedelementet for brensel i kjernekraftkraftverk. For å komme inn i reaktoren går den gjennom flere stadier av prosessering. Oftest er uranforekomster plassert ved siden av gull og kobber, så utvinningen utføres med utvinning av edle metaller.

I gruvedrift er folks helse utsatt for stor risiko fordi uran er et giftig materiale, og gassene som frigjøres under gruvedriften forårsaker ulike former for kreft. Selv om malmen i seg selv inneholder en veldig liten mengde uran - fra 0,1 til 1 prosent. Befolkningen som bor i nærheten av urangruver er også utsatt for større risiko.

Anriket uran er hoveddrivstoffet for atomkraftverk, men etter bruk gjenstår det en enorm mengde radioaktivt avfall. Til tross for alle dens farer, er anrikning av uran en viktig prosess for å lage kjernebrensel.

I sin naturlige form er uran nesten umulig å bruke hvor som helst. For å bruke den må den berikes. Gassentrifuger brukes til anrikning.

Anriket uran brukes ikke bare i kjernekraft, men også i produksjon av våpen.

Transport

I alle stadier av drivstoffsyklusen er det transport. Det utføres med alle tilgjengelige midler: til lands, til sjøs, med luft. Dette er en stor risiko og en stor fare ikke bare for miljøet, men også for mennesker.

Under transport av kjernebrensel eller dets elementer skjer det mange ulykker som resulterer i utslipp av radioaktive elementer. Dette er en avmange grunner til at atomkraft anses som usikker.

Dekommisjonering av reaktorer

Ingen av reaktorene er demontert. Til og med det beryktede atomkraftverket i Tsjernobyl. Saken er at, ifølge eksperter, er prisen på demontering lik, eller til og med overstiger, prisen for å bygge en ny reaktor. Men ingen kan si sikkert hvor mye penger som vil være nødvendig: kostnaden ble beregnet på grunnlag av erfaringen med å demontere små stasjoner for forskning. Eksperter tilbyr to alternativer:

1. Legg reaktorer og brukt kjernebrensel på deponier.
2. Bygg sarkofager over utrangerte reaktorer.

I løpet av de neste ti årene vil rundt 350 reaktorer rundt om i verden gå ut av drift og må tas ut av drift. Men siden den mest egnede metoden med tanke på sikkerhet og pris ikke er oppfunnet, er dette problemet fortsatt under løst.

Nå er det 436 reaktorer i drift rundt om i verden. Dette er selvfølgelig et stort bidrag til energisystemet, men det er veldig utrygt. Studier viser at om 15-20 år vil kjernekraftverk kunne erstattes av stasjoner som opererer på vindenergi og solcellepaneler.

atomavfall

Det genereres en enorm mengde atomavfall som følge av atomkraftverk. Reprosessering av kjernebrensel etterlater også farlig avfall. Ingen av landene fant imidlertid en løsning på problemet.

I dag oppbevares kjernefysisk avfall i midlertidige lagringsanlegg, i vannbassenger eller begravd dypt under jorden.

Den sikreste måten eroppbevaring i spesielle lagerlokaler, men strålingslekkasje er også mulig her, som med andre metoder.

Faktisk har atomavfall en viss verdi, men krever streng overholdelse av reglene for lagring. Og dette er det mest akutte problemet.

En viktig faktor er tiden hvor avfallet er farlig. Hvert radioaktivt stoff har sin egen nedbrytningstid, hvor det er giftig.

Typer atomavfall

Under driften av et hvilket som helst kjernekraftverk kommer avfallet ut i miljøet. Dette er vann for kjøling av turbiner og gassformig avfall.

Atomavfall er delt inn i tre kategorier:

1. Low-level - bekledning for kjernekraftverksansatte, laboratorieutstyr. Slikt avfall kan også komme fra medisinske institusjoner, vitenskapelige laboratorier. De utgjør ikke en stor trussel, men de krever sikkerhetstiltak.
2. Mellomnivå - metallbeholdere som drivstoff transporteres i. Strålingsnivåene deres er ganske høye, og de som er nær dem bør beskyttes.
3. Høyt nivå er brukt kjernebrensel og dets produkter. Nivået av radioaktivitet synker raskt. Det er svært lite høyaktivt avfall, omtrent 3 prosent, men det inneholder 95 prosent av all radioaktivitet.