Ядерная энергетика Курсовой проект по дисциплине "Детали машин" Лекции по физике Начертательная геометрия Черчение Контрольная по математике Дизайн квартир

Ядерная энергетика

Таким образом, после обогащения 15% от первоначального количества представляет собой обогащенный уран, содержащий 3.5% изотопа 235U. Методы обогащения основаны на использовании малой разности в массах атомов 235U и 238U. Большинство существующих установок используют процесс газообразной диффузии, при котором газообразный UF6 пропускается через длинный ряд мембранных барьеров, которые позволяют молекулам, содержащим U, преодолевать их быстрее чем, молекулам, содержащим U. Современные заводы используют высокооборотные центрифуги для разделения молекул, содержащих эти два изотопа. Обогащенный уран далее поступает на завод по изготовлению тепловыделяющих элементов. UF6 преобразовывается в двуокись урана, керамический материал, и формируется в малые цилиндрические таблетки, приблизительно 2 см по высоте и 1.5 см в диаметре. Эти таблетки помещаются в специальные трубки, изготовленные из нержавеющей стали (или из сплава циркония), длиной 4 метра и называются тепловыделяющими элементами (ТВЭЛ). Трубки собирают в связки, площадью, приблизительно, 30 кв. см, которые и образуют, так называемые, реакторные топливные сборки. В реактор мощностью в 1000 МВт погружают, примерно, 75 тонн топлива в таких сборках. В реакторе топливо остается в реакторе в течение трех лет. Кроме теплоты, выделяемой при реакции расщепления U, реактор  производит расщепляющийся плутоний /239т-» \ ( Pu), который накапливается в топливных элементах.

Рис. 2 Закрытый ядерный топливный цикл. А) Блок-схема замкнутого ЯТЦ (РТ-2 - завод по переработке твэлов любых реакторов, который собираются построить в России, ОТСВ - отработанные тепловыделяющие сборки)

По истечению примерно трех лет, содержание продуктов деления и других материалов, поглощающих нейтроны, возрастает настолько, что цепная реакция деления замедляется. Отработанные топливные сборки в этом случае удаляют и заменяют новыми. Одну третью часть топлива заменяют каждый год. После удаления из реактора, отработанное ядерное топливо (ОЯТ) сохраняет радиоактивность и выделяет тепло. Поэтому в течение некоторого времени такое топливо выдерживают в бассейнах под водой для отвода теплоты и защиты от ионизирующего
излучения. Следующим шагом может быть переработка отработанного ядерного топлива для закрытия топливного цикла или окончательное захоронение - открытый топливный цикл. Хранение отработанного ядерного топлива первоначально осуществляется непосредственно в реакторном отделении. Затем оно может быть перемещено в другое место, например, на специальные склады «сухого хранения».


Радиохимические заводы России