Combustível nuclear: tipos e processamento

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Combustível nuclear: tipos e processamento
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Anonim

A energia nuclear é composta por um grande número de empreendimentos para diversos fins. As matérias-primas para esta indústria são extraídas das minas de urânio. Depois disso, é entregue às empresas para fabricação do combustível.

Combustível nuclear
Combustível nuclear

Além disso, o combustível é transportado para usinas nucleares, onde entra no núcleo do reator. Quando o combustível nuclear chega ao fim de sua vida útil, ele é reprocessado. O processamento de resíduos está sujeito à eliminação. Vale ress altar que os resíduos perigosos aparecem não apenas após o processamento do combustível, mas também em qualquer etapa - desde a mineração de urânio até o trabalho em um reator.

Combustível nuclear

O combustível é de dois tipos. O primeiro é o urânio extraído em minas, respectivamente, de origem natural. Contém matérias-primas capazes de formar plutônio. O segundo é o combustível criado artificialmente (secundário).

urânio enriquecido
urânio enriquecido

O combustível nuclear também é dividido por composição química: metálico, óxido, carbeto, nitreto e misto.

Mineração de urânio e produção de combustível

Uma grande parte da produção de urânio vem de apenas alguns países: Rússia, França, Austrália, EUA, Canadá e África do Sul.

Urânio é o principal elemento para combustível em energia nuclearusinas de energia. Para entrar no reator, ele passa por várias etapas de processamento. Na maioria das vezes, os depósitos de urânio estão localizados ao lado de ouro e cobre, portanto sua extração é realizada com a extração de metais preciosos.

combustível nuclear gasto
combustível nuclear gasto

Na mineração, a saúde das pessoas está em grande risco porque o urânio é um material tóxico, e os gases que são liberados durante a mineração causam várias formas de câncer. Embora o minério em si contenha uma quantidade muito pequena de urânio - de 0,1 a 1%. A população que vive perto das minas de urânio também está em maior risco.

O urânio enriquecido é o principal combustível das usinas nucleares, mas após seu uso, uma enorme quantidade de resíduos radioativos permanece. Apesar de todos os seus perigos, o enriquecimento de urânio é um processo essencial para a criação de combustível nuclear.

Em sua forma natural, o urânio é quase impossível de ser usado em qualquer lugar. Para usá-lo, ele deve ser enriquecido. Centrífugas a gás são usadas para enriquecimento.

Urânio enriquecido é usado não apenas na energia nuclear, mas também na produção de armas.

Transporte

Em qualquer etapa do ciclo do combustível há transporte. É realizado por todos os meios disponíveis: por terra, por mar, por ar. Este é um grande risco e um grande perigo não apenas para o meio ambiente, mas também para os seres humanos.

reprocessamento de combustível nuclear
reprocessamento de combustível nuclear

Durante o transporte de combustível nuclear ou seus elementos, ocorrem muitos acidentes, resultando na liberação de elementos radioativos. Este é um dosmuitas razões pelas quais a energia nuclear é considerada insegura.

Reatores de descomissionamento

Nenhum dos reatores foi desmontado. Até mesmo a infame usina nuclear de Chernobyl. O fato é que, segundo os especialistas, o preço do desmantelamento é igual ou até superior ao preço da construção de um novo reator. Mas ninguém pode dizer com certeza quanto dinheiro será necessário: o custo foi calculado com base na experiência de desmantelamento de pequenas estações para pesquisa. Os especialistas oferecem duas opções:

  1. Coloque reatores e combustível nuclear usado em aterros sanitários.
  2. Construa sarcófagos sobre reatores desativados.

Nos próximos dez anos, cerca de 350 reatores em todo o mundo ficarão fora de serviço e deverão ser desativados. Mas como o método mais adequado em termos de segurança e preço ainda não foi inventado, esse problema ainda está sendo resolvido.

Combustível nuclear
Combustível nuclear

Agora existem 436 reatores operando em todo o mundo. Claro, isso é uma grande contribuição para o sistema de energia, mas é muito inseguro. Estudos mostram que em 15 a 20 anos, as usinas nucleares poderão ser substituídas por estações que operam com energia eólica e painéis solares.

Resíduos Nucleares

Uma enorme quantidade de lixo nuclear é gerada como resultado das usinas nucleares. O reprocessamento de combustível nuclear também deixa resíduos perigosos. No entanto, nenhum dos países encontrou uma solução para o problema.

Hoje, os resíduos nucleares são mantidos em depósitos temporários, em poças de água ou enterrados no subsolo.

A maneira mais segura éarmazenamento em instalações de armazenamento especiais, mas o vazamento de radiação também é possível aqui, como em outros métodos.

De fato, o lixo nuclear tem algum valor, mas exige o cumprimento rigoroso das regras para seu armazenamento. E este é o problema mais agudo.

Um fator importante é o tempo durante o qual o lixo é perigoso. Cada substância radioativa tem seu próprio tempo de decomposição, durante o qual é tóxica.

combustível nuclear gasto
combustível nuclear gasto

Tipos de lixo nuclear

Durante a operação de qualquer usina nuclear, seus resíduos entram no meio ambiente. Isso é água para resfriar turbinas e resíduos gasosos.

Os resíduos nucleares são divididos em três categorias:

  1. Baixo nível - roupas para funcionários de usinas nucleares, equipamentos de laboratório. Esses resíduos também podem vir de instituições médicas, laboratórios científicos. Eles não representam uma grande ameaça, mas exigem precauções de segurança.
  2. Nível intermediário - recipientes metálicos nos quais o combustível é transportado. Seus níveis de radiação são bastante altos, e aqueles que estão próximos a eles devem ser protegidos.
  3. Alto nível é o combustível nuclear usado e seus produtos. O nível de radioatividade está diminuindo rapidamente. Há muito pouco lixo de alto nível, cerca de 3%, mas contém 95% de toda a radioatividade.

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