乏燃料後處理

乏燃料後處理是核燃料循環後段中最關鍵的一個環節,是對目前對核反應堆中卸出的乏燃料的最廣泛的一種處理方式。

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乏燃料概念

乏燃料又稱輻照核燃料。在反應堆內燒過的核燃料。核燃料在堆內經中子轟擊發生核反應,經一定時間從堆內卸出。它含有大量未用完的可增殖材料鈾-238或釷-232,未燒完的和新生成的易裂變材料釙-239、鈾-235或鈾-233以及核燃料在輻照過程中產生的鎿、鎇、鋦等超鈾元素,另外還有裂變元素鍶-90、銫-137、鎝-99等。經過冷卻後把有用核素提取出來或把乏燃料直接貯存。

後處理技術

把已經使用的3%-4%的鈾廢料(乏燃料),以化學方法將鈾和鈽從裂變產物中分離出來,稱為乏燃料再溶解和後處理技術。回收的鈾和鈽可在核電廠混合氧化物燃料中再循環使用,以生產更多能量,從而使鈾資源得到更充分利用並減少濃縮需求。後處理也通過減少高放廢物的體積和去除鈽有助於廢物的最終處置。
乏燃料後處理技術,是高放射性條件下的高技術,世界上核電站的核燃料處理與保存本身就是一個十份困難的事情,有了這一技術,其意義是不僅能充分利用核燃料的功能,提高核燃料利用能力,為人類造福,更重要的是為減小了體積,降低了放射性,為保存核廢物創造了條件,對環境也是一個大貢獻。

後處理工藝

1、冷卻與首端處理:冷卻將乏燃料組件解體,脫除元件包殼,溶解燃料芯塊等。
2、化學分離:即淨化與去污過程,將裂變產物從U-Pu中清除出去,然後用溶劑淬取法將鈾-鈽分離並分別以硝酸鈾醯和硝酸鈽溶液形式提取出來。
3、通過化學轉化還原出鈾和鈽。
4、通過淨化分別製成金屬鈾(或二氧化鈾)及鈽(或二氧化鈽)。
我國核電廠乏燃料安全
2017年,國務院正式批覆《核安全與放射性污染防治“十三五”規劃及2025 遠景目標》(以下簡稱《規劃》。2017年3 月23 日,環保部舉行新聞發布會,對《規劃》進行解讀。
我國歷來重視核電廠乏燃料安全,為了充分利用裂變材料資源,確立了乏燃料後處理的閉式核燃料循環政策。為此,我國設立了專門的乏燃料基金,保障乏燃料後處理經費,積極推進乏燃料後處理技術研究、開發並取得突破。動力堆乏燃料後處理中試廠已經熱試,與法國合作建設商用後處理大廠項目的談判也在進行中。中核集團針對商用後處理大廠項目開展了廠址普選工作。環境保護部(國家核安全局)對乏燃料後處理廠建設提出嚴格的技術要求並實施審批制度,安全、環保要求與核電廠保持在同一個層次。

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