Во-первых, окси урана превращается в газ, гексафторид урана (UF6), в качестве сырья для процесса обогащения. Затем, в течение обогащения, каждая тонна гексафторида урана, становится разделена на 130 кг обогащенного UF6 (около 3,5% U-235) и 870 кг "обедненного" UF6 (в основном 238U). Обогащенный UF6, наконец, преобразуется в диоксид урана (U02) порошок и прессуется в топливные гранулы, которые заключены в циркониевые трубы сплава для формирования топливных стержней. Обедненный уран имеет много применений, однако с высокой плотностью (удельной массой 18.7), он нашел применения в Кили яхт, в самолетах контроля поверхности, противовесах, противотанковых боеприпасов и радиационной защите. Он также является потенциальным источником энергии, в частности реакторов на быстрых нейтронах.
Управление отработанным топливом
Отработанное топливо (SF) выглядит также как и свежее топливо. Он состоит из гранул оксида урана. Особенности отработанного топлива, однако, очень отличаются. Его состав будет зависеть от глубины выгорания топлива и его первоначального обогащения по 235U. В современных легководных реакторах топливо, как правило, содержит 3-4 % продуктов деления, 1 % плутония и высших актинидов, 95-96 % урана. Сегодня два общих варианта рассматривают для управления SF:
— переработка и утилизация отдельно урана и плутония как нового топливо;
— прямое захоронение после нескольких десятилетий временного хранения.
Некоторые страны, например, Франция, Россия, Индия и Япония, приняли политику переработки, другие, например, Финляндия, Швеция и до недавнего времени США, решили расценить отработанное топливо как принятое прямое распоряжение отходов. Большинство стран, однако, еще не выбрали путь. Они продолжают хранить топливо, пока не принято решение какой выбор выбрать. Если используемое топливо подвергнуто переработке, отделенные отходы превращены в стекло, которое запечатано внутри канистры из нержавеющей стали для окончательного захоронения глубоко под землей. С другой стороны, если используемое реакторное топливо не подвергнуто переработке, все чрезвычайно радиоактивные изотопы остаются в нем, и таким образом, целые тепловыводящие сборки рассматривают как отходы высокого уровня. Это используемое топливо поднимает приблизительно девять раз объем эквивалентных превращенных в стекло отходов высокого уровня, которые следуют из переработки и которые заключены в капсулу готовые к реализации.
Для иммобилизации радиоактивных отходов главным образом используются два типа стекла: боросиликатное и фосфатное. Точный состав стекла изменяется между странами и определен прежде всего различиями в составе отходов.
Стекло является стабильным и долговечным. Оно обладает высоким сопротивлением коррозии в водной среде: естественное стекло силиката на дне океана разъелось только на одну десятую миллиметра более чем за один миллион лет. Стекло также слабо восприимчиво к воздействию радиации и имеет долгую чувствительность к изменениям в химическом составе остановленных материалов. Стекло - ловушка, в нем практически все элементы таблицы Менделеева, в том числе не только те, которые очень хорошо растворимы, а также с низкой растворимостью такие элементы, как Ag, Au, Cu, Hg, I, Pd, Pt, Ru, задерживаются в качестве дисперсной фазы мелких кристаллов и аморфных частиц в окружении стеклянной матрице. Кроме того, стеклования отходов уменьшает его объем в три-пять раз, следовательно, экономя дорогое место для хранения. Даже самое простое поверхностное хранение низкого и среднего уровня недолгих радиоактивных отходов, например, во Франции, стоит 2200 евро за кубический метр.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.