आण्विक इंधन. ते कसे बनवले जाते, ते कसे कार्य करते, ते अणुइंधन मिळविण्यासाठी अतिरिक्त स्त्रोत आहे.

2011 मध्ये, नोवोसिबिर्स्क केमिकल कॉन्सन्ट्रेट्स प्लांटने लिथियम -7 समस्थानिक (1300 किलो) च्या जगातील वापराच्या 70% उत्पादन आणि विक्री केली, ज्यामुळे वनस्पतीच्या इतिहासात एक नवीन विक्रम प्रस्थापित झाला. तथापि, NCCP द्वारे उत्पादित केलेले मुख्य उत्पादन अणुइंधन आहे.

या वाक्यांशाचा नोवोसिबिर्स्क रहिवाशांच्या चेतनेवर एक प्रभावी आणि भयावह प्रभाव आहे, ज्यामुळे त्यांना एंटरप्राइझबद्दल काहीही कल्पना करण्यास भाग पाडले: तीन पायांचे कामगार आणि स्वतंत्र भूमिगत शहरापासून ते किरणोत्सर्गी वारा.

तर मग शहरातील अणुइंधन निर्माण करणाऱ्या नोवोसिबिर्स्कमधील सर्वात रहस्यमय वनस्पतीच्या कुंपणाच्या मागे काय दडलेले आहे?

ओजेएससी नोवोसिबिर्स्क केमिकल कॉन्सन्ट्रेट्स प्लांट हे रशिया आणि परदेशातील अणुऊर्जा प्रकल्प आणि संशोधन अणुभट्ट्यांकरिता अणुइंधन तयार करणाऱ्या जगातील आघाडीच्या उत्पादकांपैकी एक आहे. मेटल लिथियम आणि त्याच्या क्षारांचा एकमेव रशियन निर्माता. हे रोसॅटम स्टेट कॉर्पोरेशनच्या TVEL इंधन कंपनीचा भाग आहे.

आम्ही कार्यशाळेत आलो जिथे इंधन असेंब्ली बनवल्या जातात - इंधन असेंब्ली, जे अणुऊर्जा अणुभट्ट्यांमध्ये लोड केले जातात. हे अणुऊर्जा प्रकल्पांसाठी आण्विक इंधन आहे. उत्पादनात प्रवेश करण्यासाठी तुम्हाला झगा, टोपी, फॅब्रिक शू कव्हर्स आणि चेहऱ्यावर "पाकळी" घालणे आवश्यक आहे.

युरेनियमयुक्त सामग्रीशी संबंधित सर्व काम कार्यशाळेत केंद्रित आहे. हे तांत्रिक कॉम्प्लेक्स एनसीसीपीसाठी मुख्यपैकी एक आहे (एनसीसीपी ओजेएससीच्या विकल्या गेलेल्या उत्पादनांच्या संरचनेच्या अंदाजे 50% अणुऊर्जा प्रकल्पांसाठी इंधन असेंब्ली व्यापतात).

नियंत्रण कक्ष, जिथून युरेनियम डायऑक्साइड पावडर तयार करण्याची प्रक्रिया नियंत्रित केली जाते, ज्यापासून इंधन गोळ्या तयार केल्या जातात.

कामगार नियमित देखभाल करतात: ठराविक अंतराने, अगदी नवीन उपकरणे देखील थांबविली जातात आणि तपासली जातात. कार्यशाळेत नेहमीच भरपूर हवा असते - एक्झॉस्ट वेंटिलेशन सतत चालू असते.

अशा बायकोन्समध्ये युरेनियम डायऑक्साइड पावडर साठवली जाते. ते पावडर आणि प्लास्टिसायझर मिक्स करतात, जे टॅब्लेटला अधिक चांगले संकुचित करण्यास अनुमती देते.

एक स्थापना जी इंधन गोळ्यांना संकुचित करते. ज्याप्रमाणे मुले मोल्डवर दाबून वाळूपासून इस्टर केक बनवतात, त्याचप्रमाणे येथे: एक युरेनियम टॅब्लेट दबावाखाली दाबली जाते.

गोळ्या असलेली मॉलिब्डेनम बोट ॲनिलिंगसाठी भट्टीत पाठवण्याची वाट पाहत आहे. ऍनीलिंग करण्यापूर्वी, गोळ्या हिरव्या रंगाची छटा आणि भिन्न आकार आहेत.

पावडर, गोळ्या आणि वातावरणाचा संपर्क कमी केला जातो: सर्व काम बॉक्समध्ये केले जाते. आत काहीतरी दुरुस्त करण्यासाठी, बॉक्समध्ये विशेष हातमोजे बांधले जातात.

वरच्या टॉर्च हायड्रोजन जळत आहेत. हायड्रोजन कमी करणाऱ्या वातावरणात 20 तासांपेक्षा जास्त काळ किमान 1750 अंश तापमानात गोळ्या ओव्हनमध्ये ठेवल्या जातात.

ब्लॅक कॅबिनेट हायड्रोजन उच्च तापमान भट्टी आहेत ज्यामध्ये मोलिब्डेनम बोट वेगवेगळ्या तापमान झोनमधून जाते. डँपर उघडतो आणि मॉलिब्डेनम बोट भट्टीत प्रवेश करते, जिथून ज्वाला बाहेर पडतात.

तयार टॅब्लेट पॉलिश केल्या जातात कारण ते काटेकोरपणे परिभाषित आकाराचे असले पाहिजेत. आणि बाहेर पडताना, चीप, क्रॅक किंवा दोष नाहीत याची खात्री करण्यासाठी निरीक्षक प्रत्येक टॅबलेट तपासतात.

4.5 ग्रॅम वजनाची एक टॅब्लेट 640 किलो जळाऊ लाकूड, 400 किलो कोळसा, 360 क्यूबिक मीटर ऊर्जा सोडण्याच्या समतुल्य आहे. मीटर गॅस, 350 किलो तेल.

हायड्रोजन भट्टीत ॲनिलिंग केल्यानंतर युरेनियम डायऑक्साइड गोळ्या.

येथे, झिरकोनियमच्या नळ्या युरेनियम डायऑक्साइडच्या गोळ्यांनी भरलेल्या असतात. आउटपुटवर आमच्याकडे रेडीमेड इंधन रॉड आहेत (सुमारे 4 मीटर लांबी) - इंधन घटक. इंधन रॉड्स आधीच इंधन असेंब्ली एकत्र करण्यासाठी वापरल्या जातात, दुसऱ्या शब्दांत, परमाणु इंधन.

तुम्हाला शहराच्या रस्त्यावर असे सोडा कारंजे यापुढे सापडणार नाहीत, कदाचित फक्त NZHK मध्ये. जरी सोव्हिएत काळात ते खूप सामान्य होते.

या मशीनमध्ये, काच धुवून नंतर चमचमत्या, स्थिर किंवा थंडगार पाण्याने भरता येते.

2010 मध्ये नैसर्गिक संसाधने आणि पर्यावरण संरक्षण विभागाच्या मूल्यांकनानुसार, एनसीसीपीचा पर्यावरणीय प्रदूषणावर लक्षणीय परिणाम होत नाही.

अशा शुद्ध जातीच्या कोंबड्यांची जोडी कार्यशाळेच्या प्रदेशात असलेल्या उच्च-गुणवत्तेच्या लाकडी आवारात सतत जगते आणि अंडी घालते.

कामगार इंधन असेंब्लीसाठी फ्रेम वेल्ड करतात. इंधन असेंब्लीच्या बदलानुसार फ्रेम भिन्न आहेत.

प्लांटमध्ये 2,277 लोक काम करतात, कर्मचाऱ्यांचे सरासरी वय 44.3 वर्षे आहे, 58% पुरुष आहेत. सरासरी पगार 38,000 rubles पेक्षा जास्त आहे.

मोठ्या नळ्या रिॲक्टर संरक्षण नियंत्रण प्रणालीसाठी चॅनेल आहेत. या फ्रेममध्ये 312 इंधन रॉड बसवले जातील.

NCCP च्या पुढे CHPP-4 आहे. पर्यावरणवाद्यांच्या संदर्भात, प्लांटच्या प्रतिनिधींनी अहवाल दिला: दरवर्षी, एक औष्णिक ऊर्जा केंद्र NCCP पेक्षा 7.5 पट जास्त किरणोत्सर्गी पदार्थ उत्सर्जित करतो.

असेंब्ली मेकॅनिक व्हिक्टर पुस्टोझेरोव्ह, प्लांट आणि अणुऊर्जा उद्योगातील दिग्गज, यांना 2 ऑर्डर ऑफ लेबर ग्लोरी आहेत

इंधन असेंब्लीसाठी डोके आणि टांगणी. ते अगदी शेवटी स्थापित केले जातात, जेव्हा सर्व 312 इंधन रॉड आधीपासूनच फ्रेममध्ये असतात.

अंतिम नियंत्रण: तयार इंधन असेंब्ली विशेष प्रोबसह तपासल्या जातात जेणेकरून इंधन रॉडमधील अंतर समान असेल. नियंत्रक बहुतेकदा स्त्रिया असतात;

अशा कंटेनरमध्ये, इंधन असेंब्ली ग्राहकांना पाठवल्या जातात - प्रत्येकामध्ये 2 कॅसेट. आतमध्ये त्यांचा स्वतःचा उबदार बेड आहे.

JSC NCCP येथे उत्पादित अणुऊर्जा प्रकल्पांसाठीचे इंधन रशियन अणुऊर्जा प्रकल्पांमध्ये वापरले जाते आणि ते युक्रेन, बल्गेरिया, चीन, भारत आणि इराणला देखील पुरवले जाते. इंधन असेंब्लीची किंमत हे व्यापार गुपित आहे.

NCCP मध्ये काम करणे कोणत्याही औद्योगिक उपक्रमात काम करण्यापेक्षा जास्त धोकादायक नाही. कामगारांच्या आरोग्याच्या स्थितीवर सतत लक्ष ठेवले जाते. अलिकडच्या वर्षांत, कामगारांमधील व्यावसायिक रोगांचे एकही प्रकरण ओळखले गेले नाही.

अणुऊर्जा प्रकल्प हे विद्युत उर्जेच्या उत्पादनासाठी आवश्यक प्रणाली, उपकरणे, उपकरणे आणि संरचनांचे एक जटिल आहे. हे स्टेशन इंधन म्हणून युरेनियम-२३५ वापरते. अणुभट्टीची उपस्थिती अणुऊर्जा प्रकल्पांना इतर उर्जा प्रकल्पांपेक्षा वेगळे करते.

अणुऊर्जा प्रकल्पांमध्ये ऊर्जा स्वरूपाचे तीन परस्पर परिवर्तन होतात

अणूशक्ती

उष्णता मध्ये जाते

औष्णिक ऊर्जा

यांत्रिक मध्ये जातो

यांत्रिक ऊर्जा

विद्युत मध्ये रूपांतरित

1. अणुऊर्जेचे थर्मल एनर्जीमध्ये रूपांतर होते

स्टेशनचा आधार अणुभट्टी आहे - एक संरचनात्मकपणे वाटप केलेला खंड ज्यामध्ये आण्विक इंधन लोड केले जाते आणि जेथे नियंत्रित साखळी प्रतिक्रिया घडते. युरेनियम-२३५ हे संथ (थर्मल) न्यूट्रॉनद्वारे विखंडन आहे. परिणामी, मोठ्या प्रमाणात उष्णता सोडली जाते.

स्टीम जनरेटर

2. थर्मल ऊर्जा यांत्रिक उर्जेमध्ये बदलते

अणुभट्टीच्या कोरमधून उष्णता शीतलकाने काढून टाकली जाते - एक द्रव किंवा वायू पदार्थ त्याच्या परिमाणातून जातो. ही औष्णिक उर्जा वाफेच्या जनरेटरमध्ये पाण्याची वाफ तयार करण्यासाठी वापरली जाते.

इलेक्ट्रिक जनरेटर

3. यांत्रिक ऊर्जेचे विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतर होते

वाफेची यांत्रिक ऊर्जा टर्बोजनरेटरकडे निर्देशित केली जाते, जिथे तिचे विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतर होते आणि नंतर तारांद्वारे ग्राहकांना दिले जाते.

अणुऊर्जा प्रकल्पात काय असते?

अणुऊर्जा प्रकल्प हे तांत्रिक उपकरणे असलेल्या इमारतींचे संकुल आहे. मुख्य इमारत ही मुख्य इमारत आहे, जिथे अणुभट्टी हॉल आहे. त्यात स्वतः अणुभट्टी, एक अणुइंधन कूलिंग पूल, एक रीलोडिंग मशीन (इंधन रीलोडिंगसाठी) आहे, या सर्वांवर नियंत्रण कक्ष (नियंत्रण कक्ष) च्या ऑपरेटरद्वारे निरीक्षण केले जाते.

अणुभट्टीचा मुख्य घटक सक्रिय झोन (1) आहे. हे काँक्रीटच्या शाफ्टमध्ये ठेवलेले आहे. कोणत्याही अणुभट्टीचे अनिवार्य घटक ही एक नियंत्रण आणि संरक्षण प्रणाली असते जी नियंत्रित विखंडन साखळी प्रतिक्रियेच्या निवडलेल्या मोडला तसेच आणीबाणीच्या प्रसंगी प्रतिक्रिया त्वरित थांबवण्यासाठी आपत्कालीन संरक्षण प्रणाली असते. हे सर्व मुख्य इमारतीत बसवले आहे.

टर्बाइन हॉल (2) असलेली दुसरी इमारत देखील आहे: स्टीम जनरेटर, टर्बाइन स्वतः. तांत्रिक साखळीच्या पुढे कॅपेसिटर आणि उच्च-व्होल्टेज पॉवर लाइन आहेत जे स्टेशन साइटच्या पलीकडे जातात.

प्रदेशात विशेष पूलमध्ये खर्च केलेले अणुइंधन रीलोडिंग आणि साठवण्यासाठी एक इमारत आहे. याव्यतिरिक्त, स्टेशन्स रीक्रिक्युलेटिंग कूलिंग सिस्टमच्या घटकांसह सुसज्ज आहेत - कूलिंग टॉवर (3) (शीर्षस्थानी एक काँक्रीट टॉवर टॅपरिंग), एक थंड तलाव (नैसर्गिक जलाशय किंवा कृत्रिमरित्या तयार केलेले) आणि स्प्रे पूल.

अणुऊर्जा प्रकल्प कोणत्या प्रकारचे आहेत?

अणुभट्टीच्या प्रकारानुसार, अणुऊर्जा प्रकल्पात 1, 2 किंवा 3 शीतलक सर्किट असू शकतात. रशियामध्ये, व्हीव्हीआर प्रकारच्या अणुभट्ट्यांसह (वॉटर-कूल्ड पॉवर रिॲक्टर) दुहेरी-सर्किट अणुऊर्जा प्रकल्प सर्वात व्यापक आहेत.

1-सर्किट अणुभट्ट्यांसह NPP

RBMK-1000 प्रकारच्या अणुभट्ट्यांसह अणुऊर्जा प्रकल्पांमध्ये सिंगल-सर्किट योजना वापरली जाते. अणुभट्टी दोन कंडेन्सिंग टर्बाइन आणि दोन जनरेटर असलेल्या ब्लॉकमध्ये चालते. या प्रकरणात, उकळत्या अणुभट्टी स्वतः एक स्टीम जनरेटर आहे, ज्यामुळे सिंगल-सर्किट सर्किट वापरणे शक्य होते. सिंगल-सर्किट सर्किट तुलनेने सोपे आहे, परंतु या प्रकरणात रेडिओएक्टिव्हिटी युनिटच्या सर्व घटकांमध्ये पसरते, ज्यामुळे जैविक संरक्षणास गुंतागुंत होते.

सध्या, रशियामध्ये एकल-सर्किट अणुभट्ट्यांसह 4 अणुऊर्जा प्रकल्प कार्यरत आहेत

2-सर्किट अणुभट्ट्यांसह NPP

डबल-सर्किट योजना अणुऊर्जा प्रकल्पांमध्ये VVER प्रकारच्या दाबयुक्त पाण्याच्या अणुभट्ट्यांसह वापरली जाते. अणुभट्टीच्या कोरमध्ये दाबाने पाणी पुरविले जाते आणि गरम केले जाते. स्टीम जनरेटरमध्ये संतृप्त वाफ तयार करण्यासाठी शीतलक ऊर्जा वापरली जाते. दुसरा सर्किट नॉन-रेडिओएक्टिव्ह आहे. युनिटमध्ये एक 1000 MW कंडेन्सिंग टर्बाइन किंवा संबंधित जनरेटरसह दोन 500 MW टर्बाइन असतात.

सध्या रशियामध्ये दुहेरी-सर्किट अणुभट्ट्यांसह 5 अणुऊर्जा प्रकल्प कार्यरत आहेत.

3-सर्किट अणुभट्ट्यांसह NPP

बीएन प्रकारातील सोडियम कूलंटसह वेगवान न्यूट्रॉन अणुभट्ट्या असलेल्या अणुऊर्जा प्रकल्पांमध्ये तीन-सर्किट योजना वापरली जाते. किरणोत्सर्गी सोडियमचा पाण्याशी संपर्क टाळण्यासाठी, नॉन-रेडिओएक्टिव्ह सोडियमसह दुसरे सर्किट तयार केले जाते. अशा प्रकारे, सर्किट तीन-सर्किट असल्याचे बाहेर वळते.

अणुऊर्जेमध्ये विविध उद्देशांसाठी मोठ्या संख्येने उद्योग असतात. या उद्योगासाठी लागणारा कच्चा माल युरेनियमच्या खाणीतून काढला जातो. त्यानंतर ते इंधन उत्पादन प्रकल्पांना वितरित केले जाते.

इंधन नंतर अणुऊर्जा प्रकल्पांमध्ये नेले जाते, जिथे ते अणुभट्टीच्या कोरमध्ये प्रवेश करते. जेव्हा आण्विक इंधन त्याच्या उपयुक्त आयुष्याच्या शेवटी पोहोचते तेव्हा ते विल्हेवाटीच्या अधीन असते. हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की घातक कचरा केवळ इंधन पुनर्प्रक्रिया केल्यानंतरच दिसून येत नाही, तर कोणत्याही टप्प्यावर - युरेनियम खाणकामापासून अणुभट्टीमध्ये काम करण्यापर्यंत.

आण्विक इंधन

इंधनाचे दोन प्रकार आहेत. पहिले म्हणजे खाणींमध्ये उत्खनन केलेले युरेनियम, जे नैसर्गिक उत्पत्तीचे आहे. त्यात कच्चा माल आहे जो प्लुटोनियम तयार करण्यास सक्षम आहे. दुसरे इंधन आहे जे कृत्रिमरित्या तयार केले जाते (दुय्यम).

विभक्त इंधन देखील त्याच्या रासायनिक रचनेनुसार विभाजित केले जाते: धातू, ऑक्साईड, कार्बाइड, नायट्राइड आणि मिश्रित.

युरेनियम खाण आणि इंधन उत्पादन

युरेनियम उत्पादनाचा मोठा वाटा फक्त काही देशांमधून येतो: रशिया, फ्रान्स, ऑस्ट्रेलिया, यूएसए, कॅनडा आणि दक्षिण आफ्रिका.

युरेनियम हा अणुऊर्जा प्रकल्पातील इंधनाचा मुख्य घटक आहे. रिॲक्टरमध्ये जाण्यासाठी, प्रक्रियेच्या अनेक टप्प्यांतून जातो. बहुतेकदा, युरेनियमचे साठे सोने आणि तांब्याच्या शेजारी असतात, म्हणून त्याचे निष्कर्षण मौल्यवान धातूंच्या निष्कर्षासह केले जाते.

खाणकाम करताना मानवी आरोग्याला मोठा धोका असतो कारण युरेनियम हा विषारी पदार्थ आहे आणि खाणकाम करताना दिसणारे वायू विविध प्रकारच्या कर्करोगास कारणीभूत ठरतात. जरी धातूमध्ये स्वतःच युरेनियम खूप कमी प्रमाणात असते - 0.1 ते 1 टक्के पर्यंत. युरेनियम खाणींजवळ राहणाऱ्या लोकसंख्येलाही मोठा धोका आहे.

अणुऊर्जा प्रकल्पांसाठी समृद्ध युरेनियम हे मुख्य इंधन आहे, परंतु त्याचा वापर केल्यानंतर प्रचंड प्रमाणात किरणोत्सर्गी कचरा शिल्लक राहतो. सर्व धोके असूनही, युरेनियम संवर्धन ही अणुइंधन तयार करण्याची अविभाज्य प्रक्रिया आहे.

त्याच्या नैसर्गिक स्वरूपात, युरेनियम व्यावहारिकपणे कुठेही वापरले जाऊ शकत नाही. वापरण्यासाठी, ते समृद्ध करणे आवश्यक आहे. संवर्धनासाठी गॅस सेंट्रीफ्यूजचा वापर केला जातो.

समृद्ध युरेनियमचा वापर केवळ अणुऊर्जेमध्येच नाही तर शस्त्रास्त्रांच्या निर्मितीमध्येही होतो.

वाहतूक

इंधन चक्राच्या कोणत्याही टप्प्यावर वाहतूक असते. हे सर्व उपलब्ध मार्गांनी चालते: जमीन, समुद्र, हवा. हा एक मोठा धोका आहे आणि केवळ पर्यावरणासाठीच नाही तर मानवांसाठीही मोठा धोका आहे.

आण्विक इंधन किंवा त्यातील घटकांच्या वाहतुकीदरम्यान, अनेक अपघात होतात, परिणामी किरणोत्सर्गी घटक बाहेर पडतात. हे असुरक्षित मानण्याचे अनेक कारणांपैकी हे एक आहे.

अणुभट्ट्या रद्द करणे

एकही अणुभट्टी पाडण्यात आलेली नाही. कुप्रसिद्ध चेरनोबिल देखील संपूर्ण मुद्दा असा आहे की, तज्ञांच्या मते, विघटन करण्याची किंमत नवीन अणुभट्टी बांधण्याच्या किंमतीइतकी किंवा त्याहूनही जास्त आहे. परंतु किती पैसे लागतील हे कोणीही सांगू शकत नाही: संशोधनासाठी लहान स्थानके उध्वस्त करण्याच्या अनुभवावर आधारित खर्चाची गणना केली गेली. तज्ञ दोन पर्याय देतात:

रिपॉजिटरीजमध्ये अणुभट्ट्या ठेवा आणि अणुइंधन खर्च करा.
बंद केलेल्या अणुभट्ट्यांवर सारकोफॅगी तयार करा.

पुढील दहा वर्षांत, जगभरातील सुमारे 350 अणुभट्ट्या त्यांच्या आयुष्याच्या शेवटी पोहोचतील आणि त्यांना सेवेतून काढून टाकले पाहिजे. परंतु सुरक्षितता आणि किंमतीच्या दृष्टीने सर्वात योग्य पद्धत शोधली गेली नसल्यामुळे, हा प्रश्न अद्याप सोडवला जात आहे.

सध्या जगभरात ४३६ अणुभट्ट्या कार्यरत आहेत. अर्थात, हे ऊर्जा प्रणालीचे मोठे योगदान आहे, परंतु ते खूप असुरक्षित आहे. संशोधन असे दर्शविते की 15-20 वर्षांमध्ये, अणुऊर्जा प्रकल्प पवन ऊर्जा आणि सौर पॅनेलवर चालणाऱ्या स्टेशन्सद्वारे बदलण्यात सक्षम होतील.

आण्विक कचरा

अणुऊर्जा प्रकल्पांच्या क्रियाकलापांमुळे मोठ्या प्रमाणात अणु कचरा निर्माण होतो. अणुइंधनावर पुनर्प्रक्रिया केल्याने घातक कचराही मागे राहतो. तथापि, कोणत्याही देशाला समस्येवर तोडगा सापडला नाही.

आज, आण्विक कचरा तात्पुरत्या साठवणुकीच्या सुविधांमध्ये, पाण्याच्या तलावांमध्ये किंवा उथळपणे जमिनीखाली पुरला जातो.

विशेष स्टोरेज सुविधांमध्ये साठवण ही सर्वात सुरक्षित पद्धत आहे, परंतु इतर पद्धतींप्रमाणे येथे रेडिएशन गळती देखील शक्य आहे.

खरं तर, आण्विक कचऱ्याचे काही मूल्य आहे, परंतु त्याच्या साठवणीच्या नियमांचे कठोर पालन करणे आवश्यक आहे. आणि ही सर्वात गंभीर समस्या आहे.

एक महत्त्वाचा घटक म्हणजे ज्या काळात कचरा धोकादायक असतो. प्रत्येकाचा स्वतःचा क्षय कालावधी असतो ज्या दरम्यान ते विषारी असते.

आण्विक कचऱ्याचे प्रकार

कोणत्याही अणुऊर्जा प्रकल्पाच्या कार्यादरम्यान, त्याचा कचरा वातावरणात प्रवेश करतो. हे थंड टर्बाइन आणि वायू कचऱ्यासाठी पाणी आहे.

आण्विक कचरा तीन प्रकारांमध्ये विभागला जातो:

निम्न स्तर - अणुऊर्जा प्रकल्पातील कर्मचाऱ्यांचे कपडे, प्रयोगशाळा उपकरणे. असा कचरा वैद्यकीय संस्था आणि वैज्ञानिक प्रयोगशाळांमधूनही येऊ शकतो. ते फार मोठा धोका देत नाहीत, परंतु सुरक्षा उपायांचे पालन करणे आवश्यक आहे.
इंटरमीडिएट लेव्हल - धातूचे कंटेनर ज्यामध्ये इंधन वाहून नेले जाते. त्यांची रेडिएशन पातळी खूप जास्त आहे आणि जे त्यांच्या जवळ आहेत त्यांना संरक्षित केले पाहिजे.
उच्च पातळी अणुइंधन आणि त्याच्या पुनर्प्रक्रिया उत्पादन खर्च आहे. रेडिओएक्टिव्हिटीची पातळी झपाट्याने कमी होत आहे. उच्च पातळीचा कचरा खूपच लहान आहे, सुमारे 3 टक्के, परंतु त्यात सर्व किरणोत्सर्गीतेच्या 95 टक्के आहे.

आज आपल्याकडे असलेल्या इतर सर्व प्रकारच्या इंधनांपेक्षा अणुइंधन अधिक कार्यक्षम आहे या वस्तुस्थितीमुळे, अणुऊर्जा प्रकल्प (अणुऊर्जा प्रकल्प, पाणबुड्या, जहाजे इ.) च्या मदतीने कार्य करू शकणाऱ्या प्रत्येक गोष्टीला मोठे प्राधान्य दिले जाते. अणुभट्ट्यांसाठी आण्विक इंधन कसे तयार केले जाते याबद्दल आम्ही पुढे बोलू.

युरेनियम दोन मुख्य प्रकारे उत्खनन केले जाते:
1) युरेनियमची खोली परवानगी देत असल्यास, खाणी किंवा खाणींमध्ये थेट खाणकाम. या पद्धतीसह, मला आशा आहे की सर्वकाही स्पष्ट आहे.
२) इन-सीटू लीचिंग. जेव्हा युरेनियम सापडते त्या ठिकाणी विहिरी खोदल्या जातात तेव्हा त्यात सल्फ्यूरिक ऍसिडचे कमकुवत द्रावण टाकले जाते आणि द्रावण युरेनियमशी संवाद साधून त्याच्याशी संयोगित होते. मग परिणामी मिश्रण पृष्ठभागावर पंप केले जाते आणि रासायनिक पद्धती वापरून युरेनियम वेगळे केले जाते.

चला कल्पना करूया की आपण खाणीतून आधीच युरेनियम काढले आहे आणि पुढील परिवर्तनांसाठी ते तयार केले आहे. खालील फोटो तथाकथित "यलोकेक", U3O8 दर्शवितो. पुढील वाहतुकीसाठी बॅरलमध्ये.

सर्व काही ठीक होईल, आणि सिद्धांततः हे युरेनियम ताबडतोब अणुऊर्जा प्रकल्पांसाठी इंधन तयार करण्यासाठी वापरले जाऊ शकते, परंतु अरेरे. निसर्गाने नेहमीप्रमाणेच आम्हाला काम करायला दिले. वस्तुस्थिती अशी आहे की नैसर्गिक युरेनियममध्ये तीन समस्थानिकांचे मिश्रण असते. हे U238 (99.2745%), U235 (0.72%) आणि U234 (0.0055%) आहेत. आम्हाला येथे फक्त U235 मध्ये स्वारस्य आहे - कारण ते अणुभट्टीमध्ये थर्मल न्यूट्रॉन पूर्णपणे सामायिक करते, यामुळेच आम्हाला विखंडन साखळी अभिक्रियाचे सर्व फायदे मिळू शकतात. दुर्दैवाने, आधुनिक अणुऊर्जा प्रकल्पाच्या अणुभट्टीच्या स्थिर आणि दीर्घकालीन ऑपरेशनसाठी त्याची नैसर्गिक एकाग्रता पुरेशी नाही. जरी, माझ्या माहितीनुसार, RBMK उपकरणाची रचना अशा प्रकारे केली गेली आहे की ते नैसर्गिक युरेनियमपासून बनवलेल्या इंधनावर प्रक्षेपित करू शकते, परंतु अशा इंधनावरील स्थिरता, टिकाऊपणा आणि सुरक्षिततेची हमी अजिबात नाही.
आपल्याला युरेनियम समृद्ध करण्याची गरज आहे. म्हणजेच, अणुभट्टीमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या नैसर्गिक ते U235 ची एकाग्रता वाढवा.
उदाहरणार्थ, RBMK अणुभट्टी 2.8% समृद्ध युरेनियमवर चालते, VVER-1000 - 1.6 ते 5.0% पर्यंत समृद्ध. सागरी आणि नौदल अणुऊर्जा प्रकल्प 20% पर्यंत समृद्ध इंधन वापरतात. आणि काही संशोधन अणुभट्ट्या 90% संवर्धनासह इंधनावर चालतात (उदाहरणार्थ, टॉम्स्कमधील IRT-T).
रशियामध्ये युरेनियम संवर्धन गॅस सेंट्रीफ्यूज वापरून केले जाते. म्हणजेच, पूर्वी फोटोमध्ये असलेली ती पिवळी पावडर युरेनियम हेक्साफ्लोराइड UF6 या वायूमध्ये रूपांतरित होते. हा वायू नंतर सेंट्रीफ्यूजच्या कॅस्केडला दिला जातो. प्रत्येक सेंट्रीफ्यूजमधून बाहेर पडताना, U235 आणि U238 केंद्रकांच्या वजनातील फरकामुळे, आम्ही U235 च्या किंचित वाढलेल्या सामग्रीसह युरेनियम हेक्साफ्लोराइड प्राप्त करतो. प्रक्रिया अनेक वेळा पुनरावृत्ती होते आणि शेवटी आपल्याला आवश्यक असलेल्या संवर्धनासह युरेनियम हेक्साफ्लोराइड मिळते. खालील फोटोमध्ये आपण फक्त सेंट्रीफ्यूजच्या कॅस्केडचे स्केल पाहू शकता - त्यापैकी बरेच आहेत आणि ते दूरच्या अंतरापर्यंत विस्तारतात.

UF6 गॅस नंतर पावडर स्वरूपात परत UO2 मध्ये रूपांतरित केला जातो. रसायनशास्त्र, शेवटी, एक अतिशय उपयुक्त विज्ञान आहे आणि आम्हाला असे चमत्कार तयार करण्यास अनुमती देते.
मात्र, ही पावडर रिॲक्टरमध्ये सहजासहजी टाकता येत नाही. किंवा त्याऐवजी, आपण झोपू शकता, परंतु त्यातून काहीही चांगले होणार नाही. ते (पावडर) अशा स्वरूपात आणले पाहिजे की आपण ते बर्याच काळासाठी, वर्षानुवर्षे अणुभट्टीमध्ये कमी करू शकू. या प्रकरणात, इंधन स्वतः शीतलकच्या संपर्कात येऊ नये आणि कोरच्या पलीकडे जाऊ नये. आणि या सर्वांच्या वर, अणुभट्टीच्या आत काम करताना इंधनाने खूप, खूप तीव्र दबाव आणि तापमानाचा सामना केला पाहिजे.
तसे, मी हे सांगण्यास विसरलो की पावडर देखील कोणत्याही प्रकारची नाही - ती विशिष्ट आकाराची असणे आवश्यक आहे जेणेकरून दाबताना आणि सिंटरिंग करताना अनावश्यक व्हॉईड्स आणि क्रॅक तयार होणार नाहीत. प्रथम, टॅब्लेट पावडरपासून बर्याच काळ दाबून आणि बेक करून बनविल्या जातात (तंत्रज्ञान खरोखर कठीण आहे, जर त्याचे उल्लंघन केले गेले तर इंधन गोळ्या वापरण्यायोग्य होणार नाहीत). मी खालील फोटोमध्ये टॅब्लेटची विविधता दर्शवेल.

थर्मल विस्तार आणि किरणोत्सर्ग बदलांची भरपाई करण्यासाठी टॅब्लेटवरील छिद्र आणि विश्रांती आवश्यक आहेत. अणुभट्टीमध्ये, कालांतराने, गोळ्या फुगतात, वाकतात, आकार बदलतात आणि जर काहीही दिलेले नसेल तर ते कोसळू शकतात आणि हे वाईट आहे.

तयार झालेल्या गोळ्या नंतर मेटल ट्यूबमध्ये पॅक केल्या जातात (स्टील, झिरकोनियम आणि त्याच्या मिश्रधातू आणि इतर धातूंचे बनलेले). नळ्या दोन्ही टोकांना बंद करून सीलबंद केल्या आहेत. इंधनासह तयार ट्यूबला इंधन घटक म्हणतात - एक इंधन घटक.

वेगवेगळ्या अणुभट्ट्यांना वेगवेगळ्या रचना आणि संवर्धनाचे इंधन घटक आवश्यक असतात. RBMK इंधन रॉड्स, उदाहरणार्थ, 3.5 मीटर लांब आहेत. इंधन घटक, तसे, केवळ रॉड नसतात. फोटो प्रमाणे. ते प्लेट-सारखे, रिंग-प्रकार आणि विविध प्रकारचे आणि बदलांमध्ये येतात.
इंधन घटक नंतर इंधन असेंब्ली - FAs मध्ये एकत्र केले जातात. आरबीएमके अणुभट्टीच्या इंधन असेंब्लीमध्ये 18 इंधन रॉड असतात आणि ते असे दिसते:

VVER अणुभट्टीचे इंधन असेंब्ली असे दिसते:
तुम्ही बघू शकता, VVER अणुभट्टीच्या इंधन असेंब्लीमध्ये RBMK पेक्षा जास्त प्रमाणात इंधन रॉड्स असतात.
तयार झालेले विशेष उत्पादन (FA) नंतर सुरक्षा खबरदारीचे पालन करून अणुऊर्जा प्रकल्पात वितरित केले जाते. खबरदारी का? अणुइंधन, जरी अद्याप किरणोत्सर्गी नसले तरी ते अत्यंत मौल्यवान, महाग आहे आणि अत्यंत निष्काळजीपणे हाताळले तर अनेक समस्या निर्माण होऊ शकतात. मग इंधन असेंब्लीच्या स्थितीचे अंतिम नियंत्रण केले जाते आणि अणुभट्टीमध्ये लोड केले जाते. एवढेच, युरेनियमने अणुभट्टीच्या आत असलेल्या अणुभट्टीपासून ते उच्च तंत्रज्ञानाच्या उपकरणापर्यंत खूप लांब पल्ला गाठला आहे. आता त्याचे वेगळे नशीब आहे - अणुभट्टीच्या आत अनेक वर्षे ताणणे आणि मौल्यवान उष्णता सोडणे, कोणते पाणी (किंवा इतर कोणतेही शीतलक) त्याच्याकडून घेईल.

युरेनियम किंवा प्लुटोनियमवर आधारित आण्विक इंधनाचे जीवनचक्र खाण उद्योग, रासायनिक वनस्पती, गॅस सेंट्रीफ्यूजमध्ये सुरू होते आणि अणुभट्टीतून इंधन असेंब्ली उतरवण्याच्या क्षणी संपत नाही, कारण प्रत्येक इंधन असेंब्लीला लांबचा रस्ता पार करावा लागतो. विल्हेवाट आणि नंतर पुनर्प्रक्रिया.

आण्विक इंधनासाठी कच्चा माल काढणे

युरेनियम हा पृथ्वीवरील सर्वात जड धातू आहे. पृथ्वीवरील युरेनियमपैकी सुमारे 99.4% युरेनियम-238 आहे आणि केवळ 0.6% युरेनियम-235 आहे. इंटरनॅशनल ॲटोमिक एनर्जी एजन्सीच्या रेड बुक अहवालात असे दिसून आले आहे की फुकुशिमा आण्विक अपघातानंतरही युरेनियमचे उत्पादन आणि मागणी वाढत आहे, ज्यामुळे अणुऊर्जेच्या संभाव्यतेबद्दल अनेकांना आश्चर्य वाटले आहे. गेल्या काही वर्षांत, सिद्ध युरेनियम साठ्यात 7% वाढ झाली आहे, जी नवीन ठेवींच्या शोधाशी संबंधित आहे. कझाकस्तान, कॅनडा आणि ऑस्ट्रेलिया हे सर्वात मोठे उत्पादक आहेत; ते जगातील 63% युरेनियमचे खाण करतात. याव्यतिरिक्त, ऑस्ट्रेलिया, ब्राझील, चीन, मलावी, रशिया, नायजर, यूएसए, युक्रेन, चीन आणि इतर देशांमध्ये धातूचे साठे उपलब्ध आहेत. यापूर्वी, प्रोनेड्राने लिहिले होते की 2016 मध्ये रशियन फेडरेशनमध्ये 7.9 हजार टन युरेनियमचे उत्खनन करण्यात आले होते.

आज युरेनियमचे तीन वेगवेगळ्या प्रकारे उत्खनन केले जाते. खुली पद्धत त्याची प्रासंगिकता गमावत नाही. हे अशा प्रकरणांमध्ये वापरले जाते जेथे ठेवी पृथ्वीच्या पृष्ठभागाच्या जवळ आहेत. खुल्या पद्धतीसह, बुलडोझर एक खण तयार करतात, त्यानंतर अशुद्धतेसह धातू प्रक्रिया संकुलात वाहतुकीसाठी डंप ट्रकमध्ये लोड केली जाते.

बऱ्याचदा धातूचा भाग खूप खोलवर असतो, अशा परिस्थितीत भूमिगत खाण पद्धत वापरली जाते. खाण दोन किलोमीटरपर्यंत खोल खणली जाते, आडव्या ड्रिफ्ट्समध्ये ड्रिलिंग करून खडक काढला जातो आणि मालवाहू लिफ्टमध्ये वरच्या दिशेने नेला जातो.

अशा प्रकारे वरच्या दिशेने वाहून नेलेल्या मिश्रणात अनेक घटक असतात. खडक चिरडणे आवश्यक आहे, पाण्याने पातळ केले पाहिजे आणि अतिरिक्त काढून टाकले पाहिजे. पुढे, लीचिंग प्रक्रिया पार पाडण्यासाठी मिश्रणात सल्फ्यूरिक ऍसिड जोडले जाते. या प्रतिक्रिया दरम्यान, केमिस्ट युरेनियम क्षारांचा पिवळा अवक्षेपण प्राप्त करतात. शेवटी, अशुद्धतेसह युरेनियम शुद्धीकरण सुविधेत शुद्ध केले जाते. त्यानंतरच युरेनियम ऑक्साईड तयार होतो, ज्याचा स्टॉक एक्स्चेंजवर व्यापार होतो.

बोअरहोल इन सिटू लीचिंग (ISL) नावाची एक अधिक सुरक्षित, पर्यावरणपूरक आणि किफायतशीर पद्धत आहे.

खाणकामाच्या या पद्धतीसह, प्रदेश कर्मचाऱ्यांसाठी सुरक्षित राहतो आणि रेडिएशनची पार्श्वभूमी मोठ्या शहरांमधील पार्श्वभूमीशी संबंधित आहे. लीचिंग वापरून युरेनियम खाण करण्यासाठी, आपल्याला षटकोनीच्या कोपऱ्यात 6 छिद्रे ड्रिल करणे आवश्यक आहे. या विहिरींद्वारे, सल्फ्यूरिक ऍसिड युरेनियमच्या साठ्यांमध्ये पंप केले जाते आणि त्याच्या क्षारांमध्ये मिसळले जाते. हे द्रावण काढले जाते, म्हणजे, षटकोनीच्या मध्यभागी असलेल्या विहिरीतून पंप केले जाते. युरेनियम क्षारांची आवश्यक एकाग्रता प्राप्त करण्यासाठी, मिश्रण सॉर्प्शन कॉलममधून अनेक वेळा पास केले जाते.

आण्विक इंधन उत्पादन

समृद्ध युरेनियम तयार करण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या गॅस सेंट्रीफ्यूजशिवाय आण्विक इंधनाच्या निर्मितीची कल्पना करणे अशक्य आहे. आवश्यक एकाग्रतेपर्यंत पोहोचल्यानंतर, युरेनियम डायऑक्साइड तथाकथित गोळ्यांमध्ये दाबला जातो. ते वंगण वापरून तयार केले जातात जे भट्टीत गोळीबार करताना काढले जातात. फायरिंग तापमान 1000 अंशांपर्यंत पोहोचते. यानंतर, गोळ्या नमूद केलेल्या गरजा पूर्ण करतात याची खात्री करण्यासाठी तपासले जाते. पृष्ठभागाची गुणवत्ता, आर्द्रता आणि ऑक्सिजन आणि युरेनियम यांचे प्रमाण महत्त्वाचे आहे.

त्याच वेळी, दुसर्या कार्यशाळेत इंधन घटकांसाठी ट्यूबलर शेल तयार केले जात आहेत. शेल ट्यूब्समध्ये गोळ्यांचे नंतरचे डोसिंग आणि पॅकेजिंग, सील करणे, निर्जंतुकीकरण यासह वरील प्रक्रियांना इंधन फॅब्रिकेशन म्हणतात. रशियामध्ये, इंधन असेंब्ली (एफए) ची निर्मिती मॉस्को प्रदेशातील माशिनोस्ट्रोइटेल्नी झवोद, नोवोसिबिर्स्कमधील नोवोसिबिर्स्क केमिकल कॉन्सन्ट्रेट्स प्लांट, मॉस्को पॉलिमेटल्स प्लांट आणि इतरांद्वारे केली जाते.

इंधन असेंब्लीचा प्रत्येक बॅच विशिष्ट प्रकारच्या अणुभट्टीसाठी तयार केला जातो. युरोपियन इंधन असेंब्ली चौरसाच्या आकारात बनविल्या जातात, तर रशियनमध्ये षटकोनी क्रॉस-सेक्शन असते. VVER-440 आणि VVER-1000 प्रकारच्या अणुभट्ट्या रशियन फेडरेशनमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरल्या जातात. VVER-440 साठी प्रथम इंधन घटक 1963 मध्ये विकसित होऊ लागले आणि VVER-1000 साठी - 1978 मध्ये. रशियामध्ये फुकुशिमानंतरच्या सुरक्षा तंत्रज्ञानासह नवीन अणुभट्ट्या सक्रियपणे सादर केल्या जात असूनही, देशभरात आणि परदेशात अनेक जुन्या-शैलीतील आण्विक प्रतिष्ठान कार्यरत आहेत, त्यामुळे विविध प्रकारच्या अणुभट्ट्यांसाठी इंधन असेंब्ली तितक्याच संबंधित आहेत.

उदाहरणार्थ, RBMK-1000 अणुभट्टीच्या एका कोअरसाठी इंधन असेंब्ली प्रदान करण्यासाठी, झिरकोनियम मिश्र धातुपासून बनविलेले 200 हजार पेक्षा जास्त घटक, तसेच 14 दशलक्ष सिंटर्ड युरेनियम डायऑक्साइड गोळ्यांची आवश्यकता आहे. काहीवेळा इंधन असेंब्ली तयार करण्याची किंमत घटकांमध्ये असलेल्या इंधनाच्या किंमतीपेक्षा जास्त असू शकते, म्हणूनच प्रति किलोग्राम युरेनियमची उच्च ऊर्जा कार्यक्षमता सुनिश्चित करणे खूप महत्वाचे आहे.

% मध्ये उत्पादन प्रक्रियेची किंमत

स्वतंत्रपणे, संशोधन अणुभट्ट्यांसाठी इंधन असेंब्लीचा उल्लेख करणे योग्य आहे. न्यूट्रॉन निर्मिती प्रक्रियेचे निरीक्षण आणि अभ्यास शक्य तितक्या सोयीस्कर व्हाव्यात अशा प्रकारे त्यांची रचना केली जाते. रशियामध्ये नोवोसिबिर्स्क केमिकल कॉन्सन्ट्रेट्स प्लांटद्वारे परमाणु भौतिकशास्त्र, समस्थानिक उत्पादन आणि रेडिएशन औषध क्षेत्रातील प्रयोगांसाठी अशा इंधन रॉड्स तयार केल्या जातात. एफए युरेनियम आणि ॲल्युमिनियमसह अखंड घटकांच्या आधारे तयार केले जातात.

रशियन फेडरेशनमध्ये आण्विक इंधनाचे उत्पादन इंधन कंपनी TVEL (Rosatom चा एक विभाग) द्वारे केले जाते. कंपनी कच्चा माल समृद्ध करणे, इंधन घटक एकत्र करणे आणि इंधन परवाना सेवा देखील प्रदान करते. व्लादिमीर प्रदेशातील कोव्रॉव्ह मेकॅनिकल प्लांट आणि स्वेरडलोव्हस्क प्रदेशातील उरल गॅस सेंट्रीफ्यूज प्लांट रशियन इंधन असेंब्लीसाठी उपकरणे तयार करतात.

इंधन रॉडच्या वाहतुकीची वैशिष्ट्ये

नैसर्गिक युरेनियम कमी पातळीच्या किरणोत्सर्गीतेद्वारे दर्शविले जाते, तथापि, इंधन असेंब्ली तयार करण्यापूर्वी, धातूला संवर्धन प्रक्रिया पार पाडली जाते. नैसर्गिक धातूमध्ये युरेनियम -235 ची सामग्री 0.7% पेक्षा जास्त नाही आणि किरणोत्सर्गीता प्रति 1 मिलीग्राम युरेनियममध्ये 25 बेकरेल आहे.

युरेनियम पेलेट्स, जे इंधन असेंब्लीमध्ये ठेवल्या जातात, त्यात युरेनियम - 235 च्या 5% च्या एकाग्रतेसह युरेनियम असते. आण्विक इंधनासह तयार इंधन असेंब्ली विशेष उच्च-शक्तीच्या धातूच्या कंटेनरमध्ये वाहून नेल्या जातात. वाहतुकीसाठी, रेल्वे, रस्ते, समुद्र आणि अगदी हवाई वाहतूक वापरली जाते. प्रत्येक कंटेनरमध्ये दोन असेंब्ली असतात. विकिरण नसलेल्या (ताजे) इंधनाच्या वाहतुकीमुळे किरणोत्सर्गाचा धोका उद्भवत नाही, कारण किरणोत्सर्ग झिरकोनियम नलिकांच्या पलीकडे पसरत नाही ज्यामध्ये दाबलेल्या युरेनियम गोळ्या ठेवल्या जातात.

इंधन शिपमेंटसाठी एक विशेष मार्ग विकसित केला जातो; उत्पादक किंवा ग्राहकाकडून (अधिक वेळा) सुरक्षा कर्मचाऱ्यांसह मालवाहतूक केली जाते, जे प्रामुख्याने उपकरणांच्या उच्च किंमतीमुळे होते. अणुइंधन उत्पादनाच्या संपूर्ण इतिहासात, इंधन असेंब्लींचा समावेश असलेल्या एकाही वाहतूक अपघाताची नोंद झालेली नाही ज्यामुळे पर्यावरणाच्या किरणोत्सर्गाच्या पार्श्वभूमीवर परिणाम झाला असेल किंवा जीवितहानी झाली असेल.

अणुभट्टीच्या कोरमध्ये इंधन

आण्विक इंधनाचे एकक - TVEL - दीर्घ कालावधीत प्रचंड प्रमाणात ऊर्जा सोडण्यास सक्षम आहे. अशा व्हॉल्यूमशी कोळसा किंवा वायू यांची तुलना होऊ शकत नाही. कोणत्याही अणुऊर्जा प्रकल्पातील इंधनाचे जीवनचक्र इंधन असेंबली गोदामात ताजे इंधन उतरवणे, काढून टाकणे आणि साठवणे यापासून सुरू होते. जेव्हा अणुभट्टीतील इंधनाची मागील बॅच जळून जाते, तेव्हा कर्मचारी कोरमध्ये लोड करण्यासाठी इंधन असेंब्ली एकत्र करतात (अणुभट्टीचे कार्यरत क्षेत्र जेथे क्षय प्रतिक्रिया होते). नियमानुसार, इंधन अंशतः रीलोड केले जाते.

अणुभट्टीच्या पहिल्या स्टार्टअपच्या वेळीच संपूर्ण इंधन कोरमध्ये जोडले जाते. अणुभट्टीतील इंधन रॉड असमानपणे जळतात या वस्तुस्थितीमुळे हे घडते, कारण अणुभट्टीच्या वेगवेगळ्या झोनमध्ये न्यूट्रॉन फ्लक्स तीव्रतेत बदलतो. मीटरिंग उपकरणांबद्दल धन्यवाद, स्टेशन कर्मचाऱ्यांना रिअल टाइममध्ये इंधनाच्या प्रत्येक युनिटच्या बर्नआउटच्या डिग्रीचे निरीक्षण करण्याची आणि बदलण्याची संधी आहे. कधीकधी, नवीन इंधन असेंब्ली लोड करण्याऐवजी, असेंब्ली आपापसात हलवल्या जातात. सक्रिय झोनच्या मध्यभागी, बर्नआउट सर्वात तीव्रतेने होते.

अणुऊर्जा प्रकल्पानंतर एफ.ए

अणुभट्टीमध्ये खर्च केलेल्या युरेनियमला विकिरणित किंवा जळलेले म्हणतात. आणि अशा इंधन असेंब्ली खर्च केलेल्या अणु इंधन म्हणून वापरल्या जातात. SNF हे किरणोत्सर्गी कचऱ्यापासून वेगळे केले जाते, कारण त्यात किमान 2 उपयुक्त घटक असतात - जळलेले युरेनियम (मेटल बर्नअपची खोली कधीही 100% पर्यंत पोहोचत नाही) आणि ट्रान्सयुरेनियम रेडिओन्यूक्लाइड्स.

अलीकडे, भौतिकशास्त्रज्ञांनी उद्योग आणि औषधांमध्ये खर्च केलेल्या आण्विक इंधनामध्ये जमा झालेल्या किरणोत्सर्गी समस्थानिकांचा वापर करण्यास सुरुवात केली आहे. इंधनाची मोहीम पूर्ण झाल्यानंतर (रेटेड पॉवरवर ऑपरेटिंग परिस्थितीत असेंब्ली अणुभट्टीच्या कोरमध्ये असते तेव्हा), ते कूलिंग पूलमध्ये पाठवले जाते, नंतर थेट अणुभट्टीच्या डब्यात साठवले जाते आणि त्यानंतर पुनर्प्रक्रिया किंवा विल्हेवाट लावण्यासाठी. कूलिंग पूल उष्णता काढून टाकण्यासाठी आणि आयनीकरण रेडिएशनपासून संरक्षण करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहे, कारण अणुभट्टीतून काढून टाकल्यानंतर इंधन असेंबली धोकादायक राहते.

यूएसए, कॅनडा किंवा स्वीडनमध्ये खर्च केलेले इंधन पुनर्प्रक्रियेसाठी पाठवले जात नाही. रशियासह इतर देश बंद इंधन सायकलवर काम करत आहेत. खर्च केलेल्या इंधनाचा काही भाग पुन्हा वापरला गेल्याने हे तुम्हाला अणुइंधन निर्मितीची किंमत लक्षणीयरीत्या कमी करण्यास अनुमती देते.

इंधन रॉड ॲसिडमध्ये विरघळतात, त्यानंतर संशोधक कचऱ्यापासून प्लूटोनियम आणि न वापरलेले युरेनियम वेगळे करतात. सुमारे 3% कच्चा माल पुन्हा वापरला जाऊ शकत नाही; हे उच्च-स्तरीय कचरा आहेत जे बिटुमिनायझेशन किंवा विट्रिफिकेशन प्रक्रियेतून जातात.

खर्च केलेल्या आण्विक इंधनातून 1% प्लुटोनियम वसूल केले जाऊ शकते. या धातूला समृद्ध करण्याची गरज नाही; बंद इंधन चक्रामुळे एक इंधन असेंब्ली अंदाजे 3% स्वस्त करणे शक्य होते, परंतु या तंत्रज्ञानासाठी औद्योगिक युनिट्सच्या बांधकामात मोठ्या गुंतवणूकीची आवश्यकता आहे, म्हणून ते अद्याप जगात व्यापक झाले नाही. तथापि, रोसॅटम इंधन कंपनी या दिशेने संशोधन थांबवत नाही. प्रोनेड्राने नुकतेच लिहिले आहे की रशियन फेडरेशन रिॲक्टर कोअरमध्ये अमेरिकियम, क्युरियम आणि नेप्ट्यूनियमच्या समस्थानिकांचे पुनर्वापर करण्यास सक्षम असलेल्या इंधनावर काम करत आहे, ज्याचा समावेश 3% उच्च किरणोत्सर्गी कचरा आहे.

विभक्त इंधन उत्पादक: रेटिंग

फ्रेंच कंपनी अरेवाने अलीकडेपर्यंत इंधन असेंब्लीसाठी जागतिक बाजारपेठेतील 31% प्रदान केले. कंपनी अणुइंधन तयार करते आणि अणुऊर्जा प्रकल्पांसाठी घटक एकत्र करते. 2017 मध्ये, अरेवाचे गुणात्मक नूतनीकरण झाले, नवीन गुंतवणूकदार कंपनीत आले आणि 2015 चे प्रचंड नुकसान 3 पट कमी झाले.
वेस्टिंगहाऊस हा जपानी कंपनी तोशिबाचा अमेरिकन विभाग आहे. हे पूर्व युरोपमधील बाजारपेठ सक्रियपणे विकसित करत आहे, युक्रेनियन अणुऊर्जा प्रकल्पांना इंधन असेंब्ली पुरवत आहे. तोशिबासह, ते जागतिक अणुइंधन उत्पादन बाजारपेठेतील 26% पुरवते.
राज्य कॉर्पोरेशन Rosatom (रशिया) ची इंधन कंपनी TVEL तिसऱ्या स्थानावर आहे. TVEL जागतिक बाजारपेठेचा 17% पुरवठा करते, 30 अब्ज डॉलर्सचा दहा वर्षांचा करार पोर्टफोलिओ आहे आणि 70 हून अधिक अणुभट्ट्यांना इंधन पुरवठा करते. TVEL VVER अणुभट्ट्यांसाठी इंधन असेंब्ली विकसित करते आणि पाश्चात्य डिझाइनच्या आण्विक संयंत्रांच्या बाजारात प्रवेश करते.
जपान न्यूक्लियर फ्युएल लिमिटेड, ताज्या आकडेवारीनुसार, जागतिक बाजारपेठेचा 16% भाग पुरवते, जपानमधीलच बहुतेक अणुभट्ट्यांना इंधन असेंब्ली पुरवते.
मित्सुबिशी हेवी इंडस्ट्रीज ही एक जपानी कंपनी आहे जी टर्बाइन, टँकर, एअर कंडिशनर आणि अगदी अलीकडे, पाश्चात्य शैलीतील अणुभट्ट्यांसाठी आण्विक इंधन तयार करते. मित्सुबिशी हेवी इंडस्ट्रीज (मूल कंपनीचा एक विभाग) अरेवा सोबत APWR अणुभट्ट्या आणि संशोधन कार्यात गुंतलेली आहे. नवीन अणुभट्ट्या विकसित करण्यासाठी जपान सरकारने या कंपनीची निवड केली होती.