Jedrsko gorivo: vrste in predelava

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Jedrsko energijo sestavlja veliko število podjetij za različne namene. Surovine za to industrijo pridobivajo iz rudnikov urana. Po tem se dostavi podjetjem za proizvodnjo goriva.

Naprej se gorivo prevaža v jedrske elektrarne, kjer vstopi v jedro reaktorja. Ko jedrsko gorivo doseže konec življenjske dobe, se ponovno predela. Odpadki predelave so predmet odstranjevanja. Omeniti velja, da se nevarni odpadki ne pojavljajo samo po predelavi goriva, ampak tudi na kateri koli stopnji - od rudarjenja urana do dela v reaktorju.

jedrsko gorivo

Gorivo je dveh vrst. Prvi je uran, ki je izkopan v rudnikih, oziroma naravnega izvora. Vsebuje surovine, ki so sposobne tvoriti plutonij. Drugo je gorivo, ki je umetno ustvarjeno (sekundarno).

Jedrsko gorivo delimo tudi po kemični sestavi: kovinsko, oksidno, karbidno, nitridno in mešano.

rudarjenje urana in proizvodnja goriva

Velik delež proizvodnje urana prihaja iz le nekaj držav: Rusije, Francije, Avstralije, ZDA, Kanade in Južne Afrike.

Uran je glavni element za gorivo v jedrski industrijielektrarne. Da pride v reaktor, gre skozi več stopenj predelave. Najpogosteje se nahajališča urana nahajajo poleg zlata in bakra, zato se njegovo pridobivanje izvaja s pridobivanjem plemenitih kovin.

Pri rudarjenju je zdravje ljudi zelo ogroženo, ker je uran strupen material, plini, ki se sproščajo med njegovim rudarjenjem, pa povzročajo različne oblike raka. Čeprav sama ruda vsebuje zelo majhno količino urana - od 0,1 do 1 odstotka. Tudi prebivalstvo, ki živi v bližini rudnikov urana, je izpostavljeno večjemu tveganju.

Obogateni uran je glavno gorivo za jedrske elektrarne, a po njegovi uporabi ostane ogromna količina radioaktivnih odpadkov. Kljub vsem nevarnostim je obogatitev urana bistven proces za ustvarjanje jedrskega goriva.

V svoji naravni obliki je uran skoraj nemogoče uporabiti kjerkoli. Da bi jo lahko uporabili, jo je treba obogatiti. Za obogatitev se uporabljajo plinske centrifuge.

Obogateni uran se ne uporablja samo v jedrski energiji, ampak tudi v proizvodnji orožja.

Prevoz

V kateri koli fazi gorivnega cikla je prevoz. Izvaja se z vsemi razpoložljivimi sredstvi: po kopnem, po morju, po zraku. To je veliko tveganje in velika nevarnost ne samo za okolje, ampak tudi za ljudi.

Med prevozom jedrskega goriva ali njegovih elementov se zgodi veliko nesreč, ki povzročijo izpust radioaktivnih elementov. To je eden odveliko razlogov, zakaj jedrska energija velja za nevarno.

Razgradnja reaktorjev

Nobeden od reaktorjev ni bil razstavljen. Celo zloglasna jedrska elektrarna v Černobilu. Stvar je v tem, da je po mnenju strokovnjakov cena razgradnje enaka ali celo presega ceno izgradnje novega reaktorja. Toda nihče ne more zagotovo reči, koliko denarja bo potrebno: stroški so bili izračunani na podlagi izkušenj z razstavljanjem majhnih postaj za raziskave. Strokovnjaki ponujajo dve možnosti:

1. Odložite reaktorje in izrabljeno jedrsko gorivo na odlagališča.
2. Zgradite sarkofage nad razgrajenimi reaktorji.

V naslednjih desetih letih bo približno 350 reaktorjev po vsem svetu zmanjkalo obratovanja in jih bo treba razgraditi. Ker pa najprimernejša metoda z vidika varnosti in cene še ni bila izumljena, se ta problem še vedno rešuje.

Zdaj po svetu deluje 436 reaktorjev. Seveda je to velik prispevek k energetskemu sistemu, vendar je zelo nevaren. Študije kažejo, da bodo jedrske elektrarne v 15-20 letih lahko nadomestile postaje, ki delujejo na vetrno energijo in sončne kolektorje.

jedrski odpadki

Ogromna količina jedrskih odpadkov nastane kot posledica jedrskih elektrarn. Ponovna predelava jedrskega goriva pušča tudi nevarne odpadke. Vendar nobena od držav ni našla rešitve za problem.

Danes se jedrski odpadki hranijo v začasnih skladiščih, v bazenih z vodo ali zakopani globoko pod zemljo.

Najvarnejši način jeskladiščenje v posebnih skladiščih, vendar je tudi tu možno uhajanje sevanja, tako kot pri drugih metodah.

Pravzaprav imajo jedrski odpadki določeno vrednost, vendar zahtevajo strogo upoštevanje pravil za njihovo skladiščenje. In to je najbolj pereč problem.

Pomemben dejavnik je čas, v katerem so odpadki nevarni. Vsaka radioaktivna snov ima svoj čas razpadanja, v katerem je strupena.

Vrste jedrskih odpadkov

Med obratovanjem katere koli jedrske elektrarne njeni odpadki pridejo v okolje. To je voda za hlajenje turbin in plinastih odpadkov.

Jedrski odpadki so razdeljeni v tri kategorije:

1. Nizka raven - oblačila za zaposlene v jedrski elektrarni, laboratorijska oprema. Takšni odpadki lahko prihajajo tudi iz zdravstvenih ustanov, znanstvenih laboratorijev. Ne predstavljajo veliko grožnje, vendar zahtevajo varnostne ukrepe.
2. Srednji nivo - kovinske posode, v katerih se prevaža gorivo. Njihove ravni sevanja so precej visoke in tiste, ki so jim blizu, je treba zaščititi.
3. Visoka raven je izrabljeno jedrsko gorivo in izdelki iz njega. Raven radioaktivnosti se hitro znižuje. Visokoradioaktivnih odpadkov je zelo malo, približno 3 odstotke, vendar vsebujejo 95 odstotkov vse radioaktivnosti.