核燃料生產過程

jxv

本帖介紹的是民營電廠核燃料生產過程
事實上，核能大多脫離不了軍事背景，核子動力航空母艦與潛艇也是使用核燃料推動
我們來看看吧！


鈾礦石中含鈾量通常不高，其放射性主要來自伴隨的鐳和氡，鈾本身的放射性是相當有限的;所以，礦山開採，做好通風是必要的(帶走氡);而鐳等則在水冶廠生產過程中，被甩到尾渣裡了(尾礦壩)。

水冶廠出來的產品，因為礦石成分不同，採取的方法也有差別，黃餅是通行的稱呼，但重鈾酸銨或者三碳酸鈾醯銨(鈉)等也是常見產品;其中雜質也和礦石、技術有關，除雜比較好的可以稱為核能純產品。核能純產品純化很簡單，否則就要經過再純化，以進一步去除產品中的雜質(和放射性元素無關，比如鐵鈣鎂釩等)。



這個就是黃餅，很乾燥，顏色有點像雞蛋黃。



裝黃餅的桶


此時工作人員不需特別防護






純化後的鈾化合物，經過幾個步驟，逐步轉化成六氟化鈾，以便於利用氣體離心機進行分離濃縮(六氟化鈾加熱後就成為氣態，冷卻後就是結晶)。


分離濃縮就是透過氣體離心機的級聯，將天然鈾中濃度0.7%左右的鈾235，逐步濃縮到4.5%左右;這個過程是以六氟化鈾形勢存在的，濃縮後的低濃縮鈾4.5%左右，而分離後的尾料就是貧料(貧鈾)，其中含有0.2--0.3%的鈾235。





製胚




燒結



燃料芯塊，裝入鋯管中，加上附件(氣室、彈簧等，少量氣體)，封裝後就成了燃料棒。











燃料棒，按照一定位置，逐支插入、固定在燃料組件(一個框架，其中包含有控制棒導管、攪渾格架和鎖緊機構等)中，安裝成為核燃料組件。



安裝了控制棒的核燃料組件












核燃料組件運輸罐和車




反應爐爐芯，可以看看核燃料組件排列佈置方式，所謂157、177爐芯，指的就是爐芯裝載燃料組件的數量。


這個是爐芯模型，可以看到核燃料組件怎麼排列和插入的。


爐芯換料

爐芯換料





貧乏燃料組件運輸車和碰撞試驗







核電廠警衛圖


貧乏燃料在經過幾年時間冷卻後，運輸到後處理廠，再次儲存在水池裡


在經過檢測，可以進行再處理後，將貧乏燃料組件中的燃料棒，利用機械絞斷，浸泡在硝酸溶液中，其中的陶瓷芯塊溶解，鋯管則回收利用



回收後的金屬經過鍛壓



變成金屬錠



儲存金屬錠的運輸罐







而溶解在硝酸中的燃料芯塊，分離出鈾和鈽後，高放射性廢物燒結成陶瓷，儲存在罐內，進行填埋處置。



而回收的鈾可以摻混或者再次濃縮，製成新燃料鈽，以氧化鈽的形式儲存，或者添加到氧化鈾中，做成MOX燃料。這個是新燃料組件。

zulu427

@@ 雖然我看不懂，但原來它不是外星人發明的~~ 哈哈哈

wegotowego

百聞不如一見,大開眼界了.在爐芯上空不是輻射線很高嗎?怎麼沒穿整套防護衣?如果掉進反應爐是被淹死還是烤死?

kds129

wegotowego 發表於 2013-8-20 09:43  
百聞不如一見,大開眼界了.在爐芯上空不是輻射線很高嗎?怎麼沒穿整套防護衣?如果掉進反應爐是被淹死還是烤死 ...

會急速虛弱而死~輻射線死法是這樣
但是掉到反應爐應該是淹死

HNY26

原來核能燃料的生產過程是這樣子，看起來真的很費功夫，人力、物力、時間等等......，不過雖然一開始的製程不需要特別防護，但是長久時間工作下來也會有影響吧

alung

原來是這樣提煉核燃料的!!
不過燃料棒真的很神奇!!
發明他的人真的是天才!

05063078sx

人類還是很厲害...可以研究到如此

自大狂

雖然有點懵懵懂懂的，但還是佩服人類的天才，佩服大大的見聞啊！

機機戰士

原來如此感謝大大分享超水準知訊

SR星日

雖然是偉大的發明但是卻是害死不償命的科技.
有利就有弊.希望未來有更他一樣的電力卻很環保的好.有可能嗎.