Re: Залежність України від російських еноргоресурсів та шляхи вирішення цієї проблем
продолжение ликбеза:
5. Изготовление MOX топлива.
На заводах по изготовлению твэлов UO2 и РuО2, предназначенный для реакторов, переводят в топливные таблетки. Таблетки разогревают и спрессовывают, чтобы получить твердую плотную консистенцию. После обработки их помещают в трубки из циркония. Определенное число трубок соединяют вместе при помощи соответствующих связывающих пластинок, фитингов и прокладок, образуя топливную сборку.
6. Изготовление топлива.
На заводах по изготовлению тепловыделяющих элементов (твэлов), UO2 предназначенный для реакторов, переводят в топливные таблетки размером примерно в сустав мизинца. Таблетки разогревают и спрессовывают, чтобы получить твердую плотную консистенцию. После обработки их помещают в трубки из циркония. Определенное число трубок соединяют вместе при помощи соответствующих связывающих пластинок, фитингов и прокладок, образуя топливную сборку.
7. АЭС.
Укомплектованные сборки доставляются на атомные станции в специальных, предотвращающих возникновение цепной реакции контейнерах и по прибытии размещаются в камере, предназначенной для свежего топлива. Удаляемые топливные сборки выводятся в канал, соединяющий полость реакторной шахты с бассейном для выгоревшего топлива, с помощью мостового крана. На освободившиеся места ставят свежие сборки. Использованные сборки передвигаются в свободные ячейки в бассейне выдержки. Бассейн заполнен водой которая поглощает излучение от отработанных сборок. После того как реактор перегружен, его подготавливают для работы. Для того чтобы реактор заработал, необходим источник нейтронов. Источник нейтронов позволяет начать реактору работать в нужное время, не дожидаясь, что топливо в активной зоне заработает, подчиняясь законам природы. Кроме источника нейтронов, который разгоняет реактор, в конструкции предусмотрены графитовые (управляющие) стержни которые поглощают нейтроны, чем глубже они погружены в активную зону, тем меньше мощность реактора. И соответственно при выводе их из активной зоны реактор увеличивает мощность. В качестве источника нейтронов используется полоний-бериллиевые стержни, которые выделяют большое количество нейтронов. Они помещаются в активную зону, в то время как управляющие графитовые стержни выдвигаются. Радиационные датчики, расположенные вокруг активной зоны, сообщают в контрольный зал об изменении нейтронного потока.
8. Приреакторное хранилище.
Главная стратегия топливного цикла требует того, чтобы одна треть или одна четвертая часть топливных сборок, установленных в реакторе, выгружалась ежегодно. Свежее топливо помещается в активную зону. Отработавшее топливо переносится в бассейн, где оно хранится в течение нескольких лет (приреакторное хранилище). Отработавшее топливо высокорадиоактивно. Вода служит защитой и охлаждающей средой, отводящей тепло, так как продукты деления интенсивно выделяют тепло. После нескольких лет охлаждения в бассейне сборки пригодны для транспортировки либо в могильник, либо на перерабатывающий завод.
9. Переработка и восстановление.
В центре переработки отработанные тепловыделяющие элементы освобождаются от оболочки и отработанные топливные таблетки помещаются в ванну с азотной кислотой. Таблетки растворяются в кислоте. Раствор вводится в противоточную экстрактивную систему. Обычно в первом цикле выделения около 99 % продуктов распада деления удаляется. В дальнейшем идет обработка оставшегося вещества - очищение и разделение плутония от урана. Конечными продуктами второй стадии обычно являются UO2 и РuО2, которые могут быть вновь использованы. Разделение является прямонаправленным химическим процессом, для производства материалов для ядерного оружия. Этот же процесс используется при переработке отработанного топлива из реакторов атомных подводных лодок. Переработка топлива гражданской энергетики должна быть выполнена для того, чтобы вернуть нерасщепленный материал в производство для изготовления новых топливных элементов.
10. Могильник средне- и высокоактивных отходов.
В варианте разомкнутого цикла отработанное топливо должно храниться в бассейне выдержки непосредственно около реактора, затем доставляться в централизованное хранилище и захораниваться на неопределенный срок. В настоящий момент не существует хранилищ полностью удовлетворяющих требованиям безопасности в условиях неопределенно длительного срока захоронения. В США проект могильника Яка-Маунтин застрял на стадии лицензирования. Между тем количество накопленного топлива увеличивается из года в год.
В вариантах замкнутого цикла отходы процесса деления выводятся с восстановительного завода и удаляются различными способами. Отходы от переработки использованного топлива с высоким уровнем радиоактивности могут быть сконцентрированы в стеклянной сфере, закопаны в соляных пещерах глубоко под землей или увезены в специально охраняемые места. Сейчас изучается возможность отверждать эти отходы на бентонитовых глинах. В России практикуется также закачка отходов по скважинам в подземные слои. Сейчас проблема отходов более-менее удовлетворительно решена для низкоактивных отходов, Для средне- и высокоактивных отходов содержащих продукты деления, технологий отверждения реализованных в промышленных масштабах нет.
)