Nükleer yakıt: türleri ve işlenmesi

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Nükleer enerji, çeşitli amaçlar için çok sayıda işletmeden oluşmaktadır. Bu endüstri için hammaddeler uranyum madenlerinden çıkarılır. Ardından akaryakıt üretimi için işletmelere teslim edilir.

Ayrıca, yakıt nükleer santrallere taşınır ve burada reaktör çekirdeğine girer. Nükleer yakıt ömrünün sonuna geldiğinde yeniden işlenir. İşleme atıkları bertarafa tabidir. Tehlikeli atıkların yalnızca yakıtın işlenmesinden sonra değil, aynı zamanda herhangi bir aşamada - uranyum madenciliğinden bir reaktörde çalışmaya kadar - ortaya çıktığını belirtmekte fayda var.

Nükleer yakıt

Yakıt iki çeşittir. Birincisi, sırasıyla doğal kökenli madenlerde çıkarılan uranyumdur. Plütonyum oluşturabilen hammaddeler içerir. İkincisi, yapay olarak oluşturulan yakıttır (ikincil).

Nükleer yakıt ayrıca kimyasal bileşime göre ayrılır: metalik, oksit, karbür, nitrür ve karışık.

Uranyum madenciliği ve yakıt üretimi

Uranyum üretiminin büyük bir kısmı sadece birkaç ülkeden geliyor: Rusya, Fransa, Avustralya, ABD, Kanada ve Güney Afrika.

Uranyum nükleer yakıt için ana unsurdurenerji santralleri. Reaktöre girmek için birkaç işlem aşamasından geçer. Çoğu zaman, uranyum yatakları altın ve bakırın yanında bulunur, bu nedenle çıkarılması değerli metallerin çıkarılmasıyla gerçekleştirilir.

Madencilikte insanların sağlığı büyük risk altındadır çünkü uranyum zehirli bir maddedir ve madenciliği sırasında açığa çıkan gazlar çeşitli kanser türlerine neden olur. Cevherin kendisi çok az miktarda uranyum içermesine rağmen - yüzde 0.1'den 1'e. Uranyum madenlerinin yakınında yaşayan nüfus da daha büyük risk altındadır.

Zenginleştirilmiş uranyum nükleer santraller için ana yakıttır, ancak kullanımından sonra büyük miktarda radyoaktif atık kalır. Tüm tehlikelerine rağmen, uranyum zenginleştirme nükleer yakıt üretmek için gerekli bir süreçtir.

Doğal haliyle, uranyumu her yerde kullanmak neredeyse imkansızdır. Kullanılabilmesi için zenginleştirilmesi gerekir. Zenginleştirme için gaz santrifüjleri kullanılır.

Zenginleştirilmiş uranyum sadece nükleer enerjide değil, silah üretiminde de kullanılıyor.

Ulaşım

Yakıt döngüsünün herhangi bir aşamasında ulaşım vardır. Mevcut tüm yollarla gerçekleştirilir: kara yoluyla, deniz yoluyla, hava yoluyla. Bu sadece çevre için değil, insanlar için de büyük bir risk ve büyük bir tehlike.

Nükleer yakıtın veya elementlerinin taşınması sırasında, radyoaktif elementlerin salınmasına neden olan birçok kaza meydana gelir. Bu birinükleer enerjinin güvensiz kabul edilmesinin birçok nedeni.

Hizmetten çıkarma reaktörleri

Reaktörlerin hiçbiri sökülmedi. Rezil Çernobil nükleer santrali bile. Mesele şu ki, uzmanlara göre sökme fiyatı, yeni bir reaktör inşa etme fiyatına eşit, hatta onu aşıyor. Ancak hiç kimse ne kadar paraya ihtiyaç duyulacağını kesin olarak söyleyemez: maliyet, araştırma için küçük istasyonların sökülmesi deneyimine dayanarak hesaplanmıştır. Uzmanlar iki seçenek sunar:

1. Reaktörleri ve kullanılmış nükleer yakıtı çöplüklere koyun.
2. Kullanım dışı bırakılan reaktörlerin üzerine lahitler inşa edin.

Önümüzdeki on yıl içinde, dünya çapında yaklaşık 350 reaktör hizmet dışı kalacak ve hizmet dışı bırakılmalıdır. Fakat güvenlik ve fiyat açısından en uygun yöntem henüz icat edilmediğinden bu konu hala çözülüyor.

Şimdi dünya çapında çalışan 436 reaktör var. Tabii bu enerji sistemine büyük bir katkı ama çok güvensiz. Araştırmalar gösteriyor ki 15-20 yıl içinde nükleer santrallerin yerini rüzgar enerjisi ve güneş panelleri ile çalışan istasyonlar alabilecek.

Nükleer Atık

Nükleer santrallerin bir sonucu olarak büyük miktarda nükleer atık üretilir. Nükleer yakıtın yeniden işlenmesi ayrıca tehlikeli atıklar bırakır. Ancak hiçbir ülke soruna çözüm bulamadı.

Bugün, nükleer atıklar geçici depolama tesislerinde, su havuzlarında veya yerin derinliklerine gömülüyor.

En güvenli yolözel depolama tesislerinde depolama, ancak diğer yöntemlerde olduğu gibi burada da radyasyon sızıntısı olabilir.

Aslında, nükleer atıkların bir değeri vardır, ancak depolama kurallarına sıkı sıkıya bağlı kalmayı gerektirir. Ve bu en akut sorun.

Önemli bir faktör, atığın tehlikeli olduğu zamandır. Her radyoaktif maddenin toksik olduğu kendi bozunma süresi vardır.

Nükleer atık türleri

Herhangi bir nükleer santralin çalışması sırasında atığı çevreye girer. Bu, türbinleri ve gazlı atıkları soğutmak için kullanılan sudur.

Nükleer atık üç kategoriye ayrılır:

1. Düşük seviyeli - nükleer santral çalışanları için giysiler, laboratuvar ekipmanları. Bu tür atıklar tıbbi kurumlardan, bilimsel laboratuvarlardan da gelebilir. Çok fazla tehdit oluşturmazlar, ancak güvenlik önlemleri gerektirirler.
2. Orta seviye - içinde yakıtın taşındığı metal kaplar. Radyasyon seviyeleri oldukça yüksektir ve onlara yakın olanlar korunmalıdır.
3. Yüksek seviye kullanılmış nükleer yakıt ve ürünleridir. Radyoaktivite seviyesi hızla düşüyor. Çok az yüksek seviyeli atık var, yaklaşık yüzde 3, ancak tüm radyoaktivitenin yüzde 95'ini içeriyor.