आण्विक इंधन चक्राचा मध्यवर्ती टप्पा म्हणजे औष्णिक ऊर्जा निर्मितीसाठी अणुऊर्जा प्रकल्पाच्या अणुभट्टीमध्ये आण्विक इंधनाचा वापर करणे. ऊर्जा उपकरण म्हणून, विभक्त अणुभट्टी ही विशिष्ट पॅरामीटर्सची थर्मल एनर्जी जनरेटर असते, जी युरेनियम न्यूक्ली आणि अणुभट्टीमध्ये तयार झालेल्या प्लूटोनियम दुय्यम इंधन घटकांच्या विखंडनाद्वारे प्राप्त होते (चित्र 6.22). थर्मल एनर्जीचे विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतर करण्याची कार्यक्षमता अणुऊर्जा प्रकल्पाच्या थर्मोहायड्रॉलिक आणि इलेक्ट्रिकल सर्किट्सच्या परिपूर्णतेद्वारे निर्धारित केली जाते.

अणुभट्टीच्या कोअरमध्ये अणुइंधनाच्या ज्वलनाची वैशिष्ट्ये, इंधन घटकांसह विविध परमाणु प्रतिक्रियांच्या घटनेशी संबंधित, अणुऊर्जेची वैशिष्ट्ये, अणुऊर्जा प्रकल्पांच्या ऑपरेटिंग परिस्थिती, आर्थिक निर्देशक, पर्यावरणावरील परिणाम, सामाजिक आणि आर्थिक परिणाम निर्धारित करतात. .

थर्मल न्यूट्रॉन अणुभट्ट्यांसह अणुऊर्जा प्रकल्पांमध्ये आण्विक इंधन वापरण्याची कार्यक्षमता प्रति 1 टन (किंवा 1 किलो) इंधन लोड केलेल्या आणि अणुभट्टीमध्ये खर्च केलेल्या सरासरी वार्षिक ऊर्जा उत्पादनाद्वारे दर्शविली जाते - त्याचे सरासरी बर्नअप (त्याचे परिमाण मेगावॅट दिवस/टी आहे. ). आण्विक अभिक्रियांच्या परिणामी युरेनियम इंधन जाळण्याच्या प्रक्रियेत, त्याच्या न्यूक्लाइड रचनेत लक्षणीय बदल घडतो, आकृती 6.23 प्रारंभिक संवर्धन x सह VVER-1000 अणुभट्टी कोरच्या डिझाइन परिस्थितीशी संबंधित या प्रक्रियेचा एक विशिष्ट आलेख दर्शवितो. = 4.4% (44 kg/t) आणि सरासरी डिझाइन इंधन बर्नअप B = 40 10 3 MW day/t (किंवा α = 42 kg/t), आणि आकृती 6.24 मध्ये - न्यूक्लाइड रचनेतील बदलांचा गणना केलेला आलेख RBMK-1000 अणुभट्टीच्या कोरमध्ये x = 2% आणि B = 20 10 3 MW दिवस/t वर इंधन. 235 यू जळत असताना, 238 यू न्यूक्लीयद्वारे न्यूट्रॉनच्या रेडिएटिव्ह कॅप्चरच्या परिणामी, प्लुटोनियम 239 पु, 241 पु आणि नॉन-फिसिल आइसोटोप 240 पु, 242 पु, तसेच 236 यू दिसू शकतात. आणि जमा होतात या व्यतिरिक्त, निर्मिती प्रक्रिया इंधन आणि इतर ट्रान्सयुरेनियम आणि ट्रान्सप्लुटोनियम घटकांच्या क्षय (चित्र 6.25) मध्ये होते, ज्याचे प्रमाण तुलनेने लहान आहे आणि आर्थिक गणनांमध्ये विचारात घेतले जात नाही.

आकृती 6.26 PWR अणुभट्टीच्या युरेनियम इंधनातील न्यूक्लाइड रचनेतील बदलाचे अवलंबित्व दाखवते, ज्याचे प्रारंभिक संवर्धन 3.44% आहे, न्यूट्रॉन प्रवाहावर. VVER-1000 आण्विक अणुभट्टीच्या एकूण ऊर्जा उत्पादनामध्ये फिसिल प्लुटोनियम समस्थानिकांचे (239 Pu आणि 241 Pu) गणना केलेले योगदान 33% पेक्षा जास्त आहे. ही प्रक्रिया इतर थर्मल न्यूट्रॉन रिॲक्टर्समध्ये देखील होते. विखंडन आणि ऊर्जा उत्पादनात प्लुटोनियमचे योगदान जास्त आहे, प्लुटोनियमचे प्रजनन घटक (BR) जितके जास्त असेल आणि सरासरी इंधन जाळण्याचे प्रमाण जास्त असेल.

खर्च केलेल्या इंधनामध्ये प्लुटोनियम समस्थानिकांच्या संचयनाचे प्रमाण अणुऊर्जेतील तांत्रिक आणि आर्थिक गणना आणि मूल्यांकनांसाठी महत्त्वपूर्ण आहे. रासायनिक पुनर्प्रक्रिया दरम्यान खर्च केलेल्या इंधनातून काढल्यानंतर, ते अणुऊर्जा प्रकल्पांचे व्यावसायिक उत्पादन देखील आहेत.

थर्मल न्यूट्रॉनद्वारे विखंडन केलेल्या प्लूटोनियमच्या सर्व किंवा फक्त z समस्थानिकांच्या वस्तुमान z* आणि 1 टन खर्च केलेल्या इंधनामध्ये असलेल्या फिसिल न्यूक्लीयच्या वस्तुमान α आणि प्लूटोनियम संचयन गुणांक (CN) असे म्हणतात:

КН=z/ α ; KH*=z*/ α ,

जेथे z* हे खर्च केलेल्या इंधनामध्ये जमा झालेल्या प्लूटोनियमच्या सर्व समस्थानिकांचे वस्तुमान आहे (विखंडन न करता 236U मध्ये परिवर्तन झाल्यामुळे 235U च्या नुकसानासह). CN च्या अंदाजे गणनेसाठी, आपण इंधनाच्या न्यूक्लाइड रचनेतील बदलांचे आलेख वापरू शकता (चित्र 6.23 आणि 6.24 पहा), आण्विक भौतिक गणनांच्या आधारे तयार केलेले. खर्च केलेल्या इंधनातील प्लुटोनियमचे प्रमाण कमी झाल्यामुळे, परंतु अणुभट्टीच्या एकूण ऊर्जा उत्पादनात त्याचा वाटा वाढल्याने (टेबल 6.13) सरासरी बर्नअप बी मध्ये वाढ होते. हे प्रमाण जितके जास्त असेल तितके अविभाज्य CF चे मूल्य जास्त असेल (फिसिल न्यूक्लाइड्सच्या संख्येशी तयार झालेल्या फिसिल न्यूक्लाइड्सच्या संख्येचे गुणोत्तर).

तक्ता 6.13 थर्मल न्यूट्रॉन रिॲक्टर्समध्ये इंधन जळणे आणि प्लुटोनियम जमा होणे

	इंधन जळणे, kg/t			प्लुटोनियमचे स्टोरेज समस्थानिक, kg/t		गुणांक खर्च केलेल्या इंधनामध्ये केएन प्लुटोनियमचे संचय
					विखंडन
जड पाणी (CANDU प्रकार)
उच्च तापमान गॅस-ग्रेफाइट

अणुइंधनातील 235 U च्या भौतिक संतुलनाचे विश्लेषण करताना, 235 U+n → 236 U + γ विखंडन शिवाय 235 U समस्थानिकेद्वारे न्यूट्रॉन कॅप्चर केल्यामुळे अणुभट्टीच्या कोरमधील त्याचे अपरिवर्तनीय नुकसान विचारात घेणे आवश्यक आहे.

235 U चा एक महत्त्वाचा भाग विखंडन होत नाही, परंतु कृत्रिम नॉन-फिसाइल किरणोत्सर्गी समस्थानिक 236 U मध्ये बदलतो. 235 U वरून 236 U तयार होण्याची संभाव्यता 235 ने रेडिएटिव्ह न्यूट्रॉन कॅप्चर करण्यासाठी क्रॉस सेक्शनच्या गुणोत्तराइतकी असते. U समस्थानिक (σ n γ = 98.36 E n = 0.0253 eV साठी) रेडिएटिव्ह कॅप्चर आणि फिशन क्रॉस सेक्शनच्या बेरीजपर्यंत (σ ~ 580 बार्न). अशाप्रकारे, अणुभट्टीच्या कोरमध्ये लोड केलेल्या 235 U च्या शिल्लक मध्ये, त्याच्या विखंडन प्रक्रियेदरम्यान केवळ 235 U केंद्रकांचा वापरच नव्हे तर 235 U केंद्रकांचे अपरिवर्तनीयपणे गमावलेले नुकसान (~ 15%) देखील विचारात घेणे आवश्यक आहे. 236 U ची निर्मिती.

आकृती 6.27 आधुनिक अणुऊर्जा प्रकल्पाच्या प्रेशराइज्ड वॉटर रिॲक्टरमध्ये 236 U च्या जमा होण्याची पातळी दाखवते ज्यामध्ये त्याच्या बर्नअप खोलीवर अवलंबून भिन्न प्रारंभिक इंधन संवर्धन होते.

या बदल्यात, 236 U च्या निर्मितीमुळे नवीन घटक 237 Np आणि 238 Pu तयार होण्याच्या प्रक्रियेत त्याचा वापर होतो (चित्र 6.22 पहा). आकृती 6.27 मधील संबंध ही प्रक्रिया विचारात घेतात. थर्मल न्यूट्रॉन रिॲक्टर्समध्ये 30 10 3 मेगावॅट दिवस/टी बर्नअप खोलीवर, ~ 3.4% 235 U च्या इंधन संवर्धनासह 0.35–0.40% 236 U तयार होते.

जेव्हा VWR कोरमध्ये 0.12% 236 U असते, तेव्हा साध्य करण्यायोग्य बर्नअपचे नुकसान 10 3 MW दिवस/t असेल, 0.4% 236 U – 2.5 10 3 MW day/t वर, 1% 236 U – 5·10 3 MW· दिवस/टी. विद्यमान लाइट वॉटर रिॲक्टर्समध्ये, 236 U च्या नकारात्मक प्रभावाची भरपाई करण्यासाठी आणि इच्छित ऊर्जा वैशिष्ट्ये प्राप्त करण्यासाठी, 235 U सह इंधनाचे प्रारंभिक संवर्धन वाढवणे आवश्यक आहे, ज्यामुळे आण्विक इंधन चक्राची किंमत वाढते.

अणुऊर्जा प्रकल्पाच्या अणुभट्ट्यांमध्ये अणुइंधनाचा वापर खालील मुख्य ऑपरेशन्सचा समावेश होतो:

• पुरवठादार प्लांटकडून प्राप्त झालेल्या ताज्या इंधनाचे इंधन असेंबली वेअरहाऊसमध्ये उतरवणे, स्वीकृती आणि साठवण;
• कंट्रोल रॉड्ससह रिॲक्टरमध्ये लोड करण्यासाठी इंधन असेंब्लीची असेंब्ली;
• रिॲक्टर कोरमध्ये इंधन असेंब्ली लोड करणे (प्रारंभिक किंवा नियतकालिक आणि आंशिक रीलोडिंगच्या क्रमाने); अणुभट्टीच्या कोरमध्ये इंधनाचा कार्यक्षम वापर (अणुभट्टीमध्ये दिलेल्या थर्मल एनर्जी आउटपुट प्राप्त करणे).

अणुभट्टीमध्ये खर्च केलेले अणुइंधन अणुभट्टीच्या हॉलमध्ये असलेल्या कूलिंग पूलमध्ये हस्तांतरित केले जाते आणि अनेक वर्षे तेथेच राहते. अशा दीर्घ प्रदर्शनामुळे अणुऊर्जा प्रकल्पाच्या क्षेत्रातून खर्च केलेले इंधन वाहून नेण्याचे कार्य सुलभ करण्यासाठी इंधन असेंब्लीची प्रारंभिक किरणोत्सर्गीता आणि अवशिष्ट उष्णता सोडणे, गळती होणारी असेंब्ली आणि इंधन रॉड नाकारणे शक्य होते (तक्ता 6.14) .

कूलिंग पूल्समधून, खर्च केलेले इंधन विशेष रेल्वे प्लॅटफॉर्म किंवा इतर वाहनांवर स्थापित केलेल्या वाहतूक कंटेनरमध्ये हस्तांतरित केले जाते. या ऑपरेशनमुळे अणुऊर्जा प्रकल्पातील अणुइंधन चक्राचा सर्वात लांब - मध्यवर्ती टप्पा संपतो. काही अणुऊर्जा प्रकल्पांमध्ये खर्च केलेल्या इंधनासाठी दीर्घकालीन बफर स्टोरेज असते किंवा कोरड्या दीर्घकालीन साठवणुकीसाठी अनुकूल केलेल्या विशेष कंटेनरमध्ये खर्च केलेले इंधन असेंब्ली असू शकते.

इंधन चक्राचे प्रकार.अणुभट्टी कोणत्या प्रकारची लोड केली जात आहे आणि अणुभट्टीतून सोडल्या जाणाऱ्या खर्च केलेल्या इंधनाचे काय होते यावर अवलंबून इंधन चक्राचे अनेक प्रकार आहेत. आकृती 6.28 मध्ये ओपन (ओपन) इंधन सायकलचे आकृती दाखवले आहे.

खर्च केलेले इंधन अणुऊर्जा प्रकल्पाच्या क्षेत्रावरील पाणी साठवण तलावामध्ये अनिश्चित काळासाठी साठवले जाते. या संदर्भात, सरकारी स्टोरेज सुविधा वापरताना, त्याच्यासोबत काम करताना, खर्च केलेले इंधन पॅकेजिंग आणि कायमस्वरूपी स्टोरेज ठिकाणी स्थानांतरित करताना सुरक्षितता सुनिश्चित करणे आवश्यक आहे. या चक्रामध्ये जळलेल्या इंधनामध्ये असलेल्या विखंडन सामग्रीच्या पुनर्प्राप्ती किंवा संवर्धन प्रक्रियेचा समावेश नाही. आकृती 6.29 एक चक्र दाखवते ज्यामध्ये फक्त युरेनियम पुनर्प्राप्त करण्यासाठी खर्च केलेल्या इंधनावर प्रक्रिया केली जाते. या चक्रात प्लुटोनियम आणि ट्रान्सयुरेनियम घटक उच्च-स्तरीय कचरा (HLW) मानले जातात.

संवर्धन टक्केवारी 0.8 वरून 3% पर्यंत वाढवण्यासाठी युरेनियम पुन्हा संवर्धन संयंत्रात वितरित केले जाते, जे WWR साठी इंधन म्हणून पुन्हा वापरण्यासाठी पुरेसे आहे. "कचरा" ला योग्य हाताळणी, पॅकेजिंग आणि कायमस्वरूपी स्टोरेज स्थानापर्यंत वाहतूक आवश्यक आहे. अधिक संपूर्ण इंधन चक्र आकृती 6.30 मध्ये दर्शविले आहे. येथे, युरेनियम व्यतिरिक्त, प्लूटोनियम देखील काढला जातो. प्लुटोनियम हे विघटनशील पदार्थ असल्याने ते इंधन म्हणून वापरले जाऊ शकते. युरेनियम ऑक्साईडमध्ये मिसळलेले प्लुटोनियम ऑक्साईड VWR सायकलमध्ये पुन्हा वापरले जाऊ शकते. अनेक व्यावसायिक अणुभट्ट्यांमध्ये पायलट असेंब्लीमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या या इंधन मिश्रणाने VWR साठी इंधन म्हणून त्याचा यशस्वी वापर दाखवून दिला आहे.

तक्ता 6.14 विशिष्ट गतिविधीमध्ये बदल आणि VVER मधून 1 टन खर्च केलेले इंधन प्रति टन सरासरी 33 10 3 मेगावॅट दिवस/टी बर्नअपवर उष्मा सोडणे

वृद्धत्व, वर्ष	उष्णता सोडण्याची शक्ती,	क्रियाकलाप, 104

तथापि, अनेक हस्तक्षेप आणि मर्यादांमुळे प्लुटोनियम पुनर्वापराचा व्यावसायिक उपयोग झाला नाही. जपान आणि जर्मनीने प्लुटोनियम रिसायकलिंगमध्ये खूप रस दाखवला आहे. जपानमध्ये, अणुऊर्जा प्रकल्पांसाठी इंधन मिळविण्यात स्वातंत्र्य सुनिश्चित करणे हा मुख्य हेतू होता. जर्मनीमध्ये उच्च-स्तरीय कचऱ्याची विल्हेवाट लक्षणीयरीत्या सुलभ करण्यासाठी त्यांना याचा फायदा घ्यायचा होता.

इंधन चक्राच्या तिसऱ्या आवृत्तीवर आधारित, व्हीडब्ल्यूआर आणि वेगवान अणुभट्ट्या एकत्र करणे देखील शक्य आहे. खर्च केलेल्या इंधनातून मिळवलेले प्लुटोनियम वेगवान अणुभट्टीसाठी पहिले इंधन लोड म्हणून वापरले जाऊ शकते.

प्लुटोनियमचा हा सर्वात प्रभावी वापर आहे, कारण त्याचे सर्वोत्तम गुण न्यूट्रॉन स्पेक्ट्रमच्या वेगवान भागात दिसून येतात. ही दिशा फ्रान्समध्ये वापरली जाते.

फ्रेंच रीप्रोसेसिंग प्लांटमध्ये उत्पादित प्लूटोनियम जलद अणुभट्टी विकास कार्यक्रमात नंतर वापरण्यासाठी साठवले जाते. वेगवान न्यूट्रॉन अणुभट्टीला त्याच्या स्वतःच्या वैशिष्ट्यांसह आणि वैशिष्ट्यांसह स्वतःचे इंधन चक्र आवश्यक असते. ही विशिष्टता ब्रीडरमधील इंधनाच्या खोल बर्नआउटद्वारे (VVR पेक्षा 3 पट किंवा अधिक) निर्धारित केली जाते. आणखी एक चक्र थोरियमच्या वापरावर आधारित आहे, जे अणुभट्टीमध्ये 23 U मध्ये रूपांतरित होते, थोरियमचा वापर डब्ल्यूडब्ल्यूआर अणुभट्टी (इंडियन पॉइंट 1 आणि शिपिंगपोर्ट) सह प्रात्यक्षिक अणुऊर्जा प्रकल्पांमध्ये केला गेला होता. सायकलला औद्योगिक विकास मिळाला नाही. थोरियम सायकल उच्च तापमान वायू अणुभट्ट्यांमध्ये वापरली जाते (ज्यामध्ये इंधन ग्रेफाइट मॅट्रिक्समध्ये बंद केलेले असते).

सध्या, सामान्यत: अणुभट्ट्या आणि अणुऊर्जा प्रकल्प सुधारण्यासाठी कामाच्या तीव्रतेमुळे, आण्विक इंधन चक्राच्या प्रकाराच्या निवडीबाबत अनेक देशांची स्थिती बदलत आहे. अधिकाधिक विकसक बंद (बंद) इंधन सायकल निवडण्याकडे कलते. दुसरीकडे, सप्टेंबर 2004 मध्ये झालेल्या IAEA परिषदेतील एका अहवालात, ज्याने ऊर्जेची वाढती मागणी लक्षात घेऊन आण्विक इंधन सायकल प्रकार निवडण्याच्या परिस्थितीचे विश्लेषण केले होते, असे नमूद केले आहे की ओपन किंवा सिंगल-शॉट, इंधन उत्पादन खर्च, अप्रसार समस्या आणि इंधन सायकल ऑपरेशनल सुरक्षितता यासंबंधी बंद चक्राच्या तुलनेत सायकलचे महत्त्वपूर्ण फायदे आहेत. अहवालानुसार, पुढील पन्नास वर्षांत 1,000 नवीन अणुभट्ट्या सुरू करण्यास मदत करण्यासाठी जगात पुरेसे नैसर्गिक युरेनियम धातू आहे. युरेनियम धातूचे साठे संपेपर्यंत आण्विक इंधन वापरण्याची "वन-शॉट" पद्धत तुलनेने स्वस्त आणि सुरक्षित राहील आणि आण्विक शक्तींनी प्लुटोनियम तयार करण्यासाठी जमा केलेल्या खर्च केलेल्या इंधनावर प्रक्रिया करणे सुरू केले नाही, हे नैसर्गिकरित्या उद्भवणारे, जळण्याचे मानवनिर्मित उप-उत्पादन आहे. युरेनियम त्याच वेळी, खर्च केलेल्या आण्विक इंधन आणि किरणोत्सर्गी कचऱ्याच्या विल्हेवाटीसाठी ऑपरेशनच्या खर्चासह परिस्थितीचे विश्लेषण केले जात नाही. तथापि, युरेनियम धातूचा साठा संपुष्टात आल्याने, खुल्या इंधन सायकल चालविण्याचा खर्च, बंद चक्राच्या उलट, वाढू शकतो. तथापि, बंद सायकलच्या वापराशी संबंधित अनोळखी जोखीम टाळण्यासाठी, तज्ञांनी शिफारस केली आहे की सरकारे आणि अणुउद्योगातील अणुऊर्जा क्षेत्रातील नेत्यांनी खर्च केलेल्या इंधनाच्या उच्च किंमतीमुळे बंद सायकलला प्राधान्य देऊन खुली सायकल चालवणे सुरू ठेवावे. नवीन थर्मोन्यूक्लियर, किंवा वेगवान न्यूट्रॉन, अणुभट्ट्यांच्या क्षेत्रात पुनर्प्रक्रिया प्रक्रिया आणि घडामोडी. अहवालाचे लेखक ठामपणे सल्ला देतात की इंधन चक्र संशोधन आणि विकास तंत्रज्ञानाच्या विकासाकडे निर्देशित केले जावे जे सामान्य ऑपरेशनमध्ये, म्हणजे, शांततापूर्ण अणुऊर्जा ऑपरेशनमध्ये, युरेनियम, विखंडन सामग्रीसह शस्त्रे-वापरण्यायोग्य सामग्रीचे उत्पादन ( जसे की प्लुटोनियम) आणि लहान ऍक्टिनाइड्स. पश्चिम युरोप आणि जपानमध्ये सध्या लागू केलेल्या बंद इंधन सायकल पद्धती या निकषांची पूर्तता करत नाहीत, असे अहवालात नमूद केले आहे. म्हणूनच, त्याचे लेखक म्हणतात, इंधन चक्र विश्लेषण, संशोधन, विकास आणि चाचणीमध्ये अणु सामग्रीच्या प्रसाराच्या संभाव्य जोखमीचे स्पष्ट मूल्यांकन आणि हा धोका कमी करण्यासाठी आवश्यक उपाययोजना समाविष्ट करणे आवश्यक आहे. तथापि, जर, अणुऊर्जेच्या भवितव्याचा सर्वात संभाव्य अंदाज हा खुल्या इंधन चक्रावर आधारित अणुउद्योगाची जागतिक वाढ असेल, तर अहवालाच्या लेखकांच्या मते, खर्च केलेल्या इंधन साठवणुकीबाबत आंतरराष्ट्रीय करार पुढील काळात सादर केले जावेत. दहा वर्षे, ज्याने अणुप्रसाराचा संभाव्य धोका लक्षणीयरीत्या कमी केला पाहिजे.

भविष्यात अणुविक्रियांच्या झोनमध्ये जलद न्यूट्रॉन वापरून मोठ्या प्रमाणात अणुऊर्जा निर्मिती, केवळ ऍक्टिनाइड्सचे विखंडनच नाही तर कच्च्या आण्विक इंधन युरेनियम-२३८ पासून प्लुटोनियम समस्थानिकांचे उत्पादन देखील केले पाहिजे - एक उत्कृष्ट आण्विक इंधन. . जेव्हा प्रजनन घटक 1 पेक्षा जास्त असतो, तेव्हा जळलेल्या अणुइंधनापेक्षा जास्त प्लुटोनियम मिळू शकते. वेगवान आण्विक अणुभट्ट्यांमधून अनलोड केलेले आण्विक इंधन रेडिओकेमिकल प्लांटमध्ये जाणे आवश्यक आहे, जिथे ते न्यूट्रॉन शोषून घेणाऱ्या विखंडन उत्पादनांपासून मुक्त होईल. मग युरेनियम 238 आणि ऍक्टिनाइड्स (पु, एनपी, सीएम, एम) असलेले इंधन, अणु शृंखला अभिक्रिया करण्यासाठी पुरेसे आहे, कमी झालेल्या युरेनियमच्या जोडणीसह, पुन्हा अणुऊर्जा प्रकल्पाच्या गाभ्यामध्ये लोड केले जाते. वेगवान न्यूट्रॉन अणुभट्टीमध्ये, रेडिओकेमिकल प्रक्रियेदरम्यान जवळजवळ सर्व युरेनियम-238 जाळले जाऊ शकतात.

अहवालाच्या लेखकांच्या मते, वेगवान न्यूट्रॉन अणुभट्ट्या मोठ्या प्रमाणात अणुऊर्जेवर वर्चस्व गाजवतील. या अणुभट्ट्यांमधून सोडल्या जाणाऱ्या इंधनात मोठ्या प्रमाणात ऍक्टिनाइड समस्थानिक (Pu, Np, Cm, Am) असतात, हे मोठ्या प्रमाणात बर्नअपद्वारे वैशिष्ट्यीकृत आहे, याचा अर्थ अणुइंधनाच्या प्रति युनिट वस्तुमानात अधिक विखंडन उत्पादने असतील.

रेडिओकेमिकल तंत्रज्ञान अद्याप तयार केले गेले आहे जे प्रदान करते:

• अणु सुरक्षा त्यांच्या स्वतःच्या गंभीर वस्तुमानांसह लक्षणीय मोठ्या संख्येने लहान ऍक्टिनाइड्स लक्षात घेऊन;
• ऍक्टिनाइड्सपासून विखंडन उत्पादनांचे खोल शुद्धीकरण, जेणेकरून त्यांच्या साठवण, दफन आणि संक्रमणादरम्यान अडचणी निर्माण होऊ नयेत;
• प्रक्रिया कचऱ्याच्या वस्तुमानात जास्तीत जास्त घट;
• आयोडीन, ट्रिटियम, क्रिप्टॉन, किरणोत्सर्गी एरोसोलपासून रेडिओकेमिकल प्रक्रियेदरम्यान उद्भवणाऱ्या वायूंचे अधिक प्रगत शुद्धीकरण;
• ऑपरेटिंग कर्मचाऱ्यांची रेडिएशन सुरक्षा;
• राष्ट्रीय अर्थव्यवस्थेसाठी आवश्यक रासायनिक घटक मिळवणे, उदाहरणार्थ, शुद्ध α-स्रोत;
• आण्विक प्रतिक्रियांच्या झोनमध्ये असलेल्या आणि मौल्यवान धातू (Ni, Cr, Nb, Mo. Ti, W, V) असलेल्या सामग्रीचा पुनर्वापर करण्याची शक्यता, ज्यांनी प्रेरित क्रियाकलाप प्राप्त केला आहे;
• आर्थिकदृष्ट्या व्यवहार्य रेडिओकेमिकल प्रक्रिया, भविष्यातील ऊर्जेसाठी नैसर्गिक युरेनियम काढण्याच्या तुलनेत स्पर्धात्मक.

सध्या, चार रशियन अणुऊर्जा प्रकल्प (नोवो-वोरोनेझ, बालाकोव्हो, कॅलिनिन, रोस्तोव), तीन युक्रेनियन (दक्षिण-युक्रेनियन, खमेलनित्स्की, रिव्हने) आणि कोझलोडुय एनपीपी (बल्गेरिया) मधून खर्च केलेले अणुइंधन प्लांटच्या “ओले” मध्ये साठवले जाते. झेलेझनोगोर्स्क (रशिया) मधील फेडरल स्टेट युनिटरी एंटरप्राइझ मायनिंग आणि केमिकल कंबाईनच्या प्रदेशावर SNF पुनर्जन्मासाठी स्टोरेज सुविधा RT-2. प्रकल्पानुसार, साठवण सुविधा 6,000 टनांसाठी तयार केली गेली आहे, ज्यामध्ये 8,600 टन खर्च केलेले अणुइंधन सामावून घेण्याची क्षमता आहे. विकिरणित इंधन असेंब्ली (SFAs) असेंब्लीच्या किमान 2.5 मीटर वर पाण्याच्या थराखाली साठवल्या जातात, ज्यामुळे सर्व प्रकारच्या किरणोत्सर्गी एक्सपोजरपासून कर्मचाऱ्यांचे विश्वसनीय संरक्षण होते. खर्च केलेले आण्विक इंधन ओल्या साठवणुकीच्या सुविधेत ठेवल्यानंतर, ते कोरड्या खर्च केलेल्या इंधन साठवण सुविधा (KhOT-2) मध्ये ठेवले जाईल ज्याची एकूण क्षमता 38,000 टन आहे (त्यातील 27,000 टन RBMK च्या खर्च केलेल्या इंधन असेंब्ली साठवण्यासाठी आहेत. -1000 अणुभट्ट्या, 11,000 टन VVER-1000 अणुभट्ट्यांच्या खर्च केलेल्या इंधन असेंब्लीसाठी आहेत), जे बांधकाम आता प्लांटमध्ये जोरात सुरू आहे आणि डिसेंबर 2009 मध्ये पहिला टप्पा कार्यान्वित होईल. KhOT-2 स्टोरेज कॉम्प्लेक्स RBMK-1000 आणि VVER-1000 अणुभट्ट्यांमधून खर्च केलेल्या इंधनाचे सुरक्षित दीर्घकालीन स्टोरेज आणि त्यानंतरच्या रेडिओकेमिकल प्रक्रियेसाठी किंवा भूमिगत अलगावसाठी त्याचे हस्तांतरण प्रदान करेल. KHOT-2 आधुनिक रेडिएशन आणि न्यूक्लियर सेफ्टी मॉनिटरिंग सिस्टमने सुसज्ज असेल.

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:

1. रिपॉजिटरीजमध्ये अणुभट्ट्या ठेवा आणि अणुइंधन खर्च करा.
2. 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:

1. 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.
2. इंटरमीडिएट लेव्हल - धातूचे कंटेनर ज्यामध्ये इंधन वाहून नेले जाते. त्यांची रेडिएशन पातळी खूप जास्त आहे आणि जे त्यांच्या जवळ आहेत त्यांना संरक्षित केले पाहिजे.
3. 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.

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

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. जपान न्यूक्लियर फ्युएल लिमिटेड, ताज्या आकडेवारीनुसार, जागतिक बाजारपेठेचा 16% भाग पुरवते, जपानमधीलच बहुतेक अणुभट्ट्यांना इंधन असेंब्ली पुरवते.
5. 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.

अणुऊर्जा निर्मिती ही वीज निर्मितीची आधुनिक आणि वेगाने विकसित होणारी पद्धत आहे. अणुऊर्जा प्रकल्प कसे काम करतात हे तुम्हाला माहिती आहे का? अणुऊर्जा प्रकल्पाचे कार्य तत्त्व काय आहे? आज कोणत्या प्रकारचे अणुभट्ट्या अस्तित्वात आहेत? आम्ही अणुऊर्जा प्रकल्पाच्या ऑपरेशन योजनेचा तपशीलवार विचार करण्याचा प्रयत्न करू, आण्विक अणुभट्टीच्या संरचनेचा अभ्यास करू आणि वीज निर्मितीची आण्विक पद्धत किती सुरक्षित आहे हे शोधू.

अणुऊर्जा प्रकल्प कसा काम करतो?

कोणतेही स्टेशन हे निवासी क्षेत्रापासून दूर असलेले बंद क्षेत्र असते. त्याच्या प्रदेशात अनेक इमारती आहेत. सर्वात महत्त्वाची रचना म्हणजे अणुभट्टीची इमारत, त्यापुढील टर्बाइन रूम आहे जिथून अणुभट्टी नियंत्रित केली जाते आणि सुरक्षा इमारत.

अणुभट्टीशिवाय ही योजना अशक्य आहे. अणु (आण्विक) अणुभट्टी हे अणुऊर्जा प्रकल्पाचे उपकरण आहे जे या प्रक्रियेदरम्यान उर्जेच्या अनिवार्य प्रकाशनासह न्यूट्रॉन फिशनची साखळी प्रतिक्रिया आयोजित करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहे. पण अणुऊर्जा प्रकल्पाचे संचालन तत्त्व काय आहे?

अणुभट्टीची संपूर्ण स्थापना अणुभट्टीच्या इमारतीत ठेवली आहे, एक मोठा काँक्रीट टॉवर जो अणुभट्टी लपवतो आणि अपघात झाल्यास अणु अभिक्रियाची सर्व उत्पादने असतील. या मोठ्या टॉवरला कंटेनमेंट, हर्मेटिक शेल किंवा कंटेनमेंट झोन म्हणतात.

नवीन अणुभट्ट्यांमधील हर्मेटिक झोनमध्ये 2 जाड काँक्रीटच्या भिंती आहेत - शेल.
बाह्य कवच, 80 सेमी जाड, बाह्य प्रभावांपासून कंटेनमेंट झोनचे संरक्षण करते.

आतील कवच, 1 मीटर 20 सेमी जाड, विशेष स्टील केबल्स आहेत जे काँक्रिटची ​​ताकद जवळजवळ तीन पटीने वाढवतात आणि संरचना कोसळण्यापासून रोखतात. आतील बाजूस, ते विशेष स्टीलच्या पातळ शीटने रेखाटलेले आहे, जे कंटेनमेंटसाठी अतिरिक्त संरक्षण म्हणून आणि अपघात झाल्यास, अणुभट्टीची सामग्री कंटेनमेंट झोनच्या बाहेर सोडू नये म्हणून डिझाइन केलेली आहे.

अणुऊर्जा प्रकल्पाच्या या डिझाइनमुळे 200 टन वजनाचा विमान अपघात, 8 तीव्रतेचा भूकंप, चक्रीवादळ आणि त्सुनामी यांचा सामना करता येतो.

1968 मध्ये अमेरिकन कनेक्टिकट यँकी अणुऊर्जा प्रकल्पात पहिला दाबाचा कवच बांधला गेला.

कंटेनमेंट झोनची एकूण उंची 50-60 मीटर आहे.

अणुभट्टीमध्ये कशाचा समावेश असतो?

आण्विक अणुभट्टीचे ऑपरेटिंग तत्त्व समजून घेण्यासाठी आणि म्हणून अणुऊर्जा प्रकल्पाचे कार्य तत्त्व समजून घेण्यासाठी, तुम्हाला अणुभट्टीचे घटक समजून घेणे आवश्यक आहे.

• सक्रिय झोन. हे असे क्षेत्र आहे जेथे अणुइंधन (इंधन जनरेटर) आणि नियंत्रक ठेवलेले आहेत. इंधन अणू (बहुतेकदा युरेनियम हे इंधन असते) चेन फिशन रिॲक्शनमधून जाते. नियंत्रकाची रचना विखंडन प्रक्रियेवर नियंत्रण ठेवण्यासाठी केली आहे आणि गती आणि सामर्थ्याच्या दृष्टीने आवश्यक प्रतिक्रियेसाठी परवानगी देतो.
• न्यूट्रॉन परावर्तक. एक परावर्तक गाभाभोवती असतो. यात नियंत्रकासारखीच सामग्री असते. थोडक्यात, हा एक बॉक्स आहे, ज्याचा मुख्य उद्देश न्यूट्रॉनला कोर सोडून वातावरणात प्रवेश करण्यापासून रोखणे आहे.
• शीतलक. कूलंटने इंधनाच्या अणूंच्या विखंडनादरम्यान सोडलेली उष्णता शोषली पाहिजे आणि ती इतर पदार्थांमध्ये हस्तांतरित केली पाहिजे. अणुऊर्जा प्रकल्पाची रचना कशी केली जाते हे शीतलक मोठ्या प्रमाणावर ठरवते. आज सर्वात लोकप्रिय शीतलक पाणी आहे.
  अणुभट्टी नियंत्रण प्रणाली. अणुऊर्जा प्रकल्प अणुभट्टीला उर्जा देणारे सेन्सर्स आणि यंत्रणा.

अणुऊर्जा प्रकल्पांसाठी इंधन

अणुऊर्जा प्रकल्प कशावर चालतो? अणुऊर्जा प्रकल्पांसाठी इंधन हे किरणोत्सर्गी गुणधर्म असलेले रासायनिक घटक आहेत. सर्व अणुऊर्जा प्रकल्पांमध्ये हा घटक युरेनियम आहे.

स्थानकांच्या रचनेचा अर्थ असा आहे की अणुऊर्जा प्रकल्प जटिल संमिश्र इंधनावर चालतात, शुद्ध रासायनिक घटकांवर नाही. आणि आण्विक अणुभट्टीमध्ये लोड केलेल्या नैसर्गिक युरेनियममधून युरेनियम इंधन काढण्यासाठी, अनेक हाताळणी करणे आवश्यक आहे.

समृद्ध युरेनियम

युरेनियममध्ये दोन समस्थानिक असतात, म्हणजेच त्यात वेगवेगळ्या वस्तुमानांसह केंद्रक असतात. त्यांना प्रोटॉन आणि न्यूट्रॉन समस्थानिक -235 आणि समस्थानिक -238 च्या संख्येनुसार नाव देण्यात आले. 20 व्या शतकातील संशोधकांनी धातूपासून युरेनियम 235 काढण्यास सुरुवात केली, कारण... त्याचे विघटन आणि रूपांतर करणे सोपे होते. असे दिसून आले की निसर्गात असे युरेनियम केवळ 0.7% आहे (उर्वरित टक्केवारी 238 व्या समस्थानिकेकडे जाते).

या प्रकरणात काय करावे? त्यांनी युरेनियम समृद्ध करण्याचा निर्णय घेतला. युरेनियम संवर्धन ही एक अशी प्रक्रिया आहे ज्यामध्ये बरेच आवश्यक 235x समस्थानिक आणि काही अनावश्यक 238x समस्थानिक राहतात. युरेनियम समृद्ध करणाऱ्यांचे कार्य 0.7% जवळजवळ 100% युरेनियम-235 मध्ये बदलणे आहे.

युरेनियम दोन तंत्रज्ञानाचा वापर करून समृद्ध केले जाऊ शकते: गॅस प्रसार किंवा गॅस सेंट्रीफ्यूज. त्यांचा वापर करण्यासाठी, धातूपासून काढलेले युरेनियम वायूच्या अवस्थेत रूपांतरित केले जाते. ते वायूच्या स्वरूपात समृद्ध होते.

युरेनियम पावडर

समृद्ध युरेनियम वायूचे रूपांतर घन अवस्थेत होते - युरेनियम डायऑक्साइड. हे शुद्ध घन युरेनियम 235 मोठ्या पांढऱ्या स्फटिकांसारखे दिसते, जे नंतर युरेनियम पावडरमध्ये चिरडले जाते.

युरेनियम गोळ्या

युरेनियम गोळ्या घन धातूच्या डिस्क असतात, दोन सेंटीमीटर लांब असतात. युरेनियम पावडरपासून अशा गोळ्या तयार करण्यासाठी, ते एका पदार्थात मिसळले जाते - एक प्लास्टिसायझर ते गोळ्या दाबण्याची गुणवत्ता सुधारते;

गोळ्यांना विशेष ताकद आणि उच्च तापमानाला प्रतिकार करण्यासाठी दाबलेले पक्स 1200 अंश सेल्सिअस तापमानात एका दिवसापेक्षा जास्त काळ बेक केले जातात. अणुऊर्जा प्रकल्प थेट कसा चालतो हे युरेनियम इंधन किती चांगले संकुचित आणि बेक केले आहे यावर अवलंबून असते.

गोळ्या मोलिब्डेनम बॉक्समध्ये बेक केल्या जातात, कारण केवळ हा धातू दीड हजार अंशांपेक्षा जास्त "नरक" तापमानात वितळू शकत नाही. यानंतर, अणुऊर्जा प्रकल्पांसाठी युरेनियम इंधन तयार मानले जाते.

TVEL आणि FA काय आहेत?

अणुभट्टीचा कोअर मानवी शरीरापेक्षा 5 पटीने मोठा (अणुभट्टीच्या प्रकारानुसार) भिंतींमध्ये छिद्र असलेल्या एका मोठ्या डिस्क किंवा पाईपसारखा दिसतो. या छिद्रांमध्ये युरेनियम इंधन असते, ज्याचे अणू इच्छित प्रतिक्रिया देतात.

केवळ अणुभट्टीत इंधन टाकणे अशक्य आहे, बरं, जोपर्यंत तुम्हाला संपूर्ण स्टेशनचा स्फोट व्हायचा नाही आणि जवळपासच्या काही राज्यांमध्ये अपघात होऊ शकतो. म्हणून, युरेनियम इंधन इंधन रॉडमध्ये ठेवले जाते आणि नंतर इंधन असेंब्लीमध्ये गोळा केले जाते. या संक्षेपांचा अर्थ काय आहे?

• TVEL एक इंधन घटक आहे (त्यांची निर्मिती करणाऱ्या रशियन कंपनीच्या समान नावाने गोंधळून जाऊ नये). ही मूलत: झिरकोनियम मिश्रधातूपासून बनलेली एक पातळ आणि लांब झिरकोनियम ट्यूब आहे ज्यामध्ये युरेनियमच्या गोळ्या ठेवल्या जातात. हे इंधन रॉड्समध्ये आहे की युरेनियम अणू एकमेकांशी संवाद साधू लागतात, प्रतिक्रिया दरम्यान उष्णता सोडतात.

झिरकोनिअम त्याच्या रीफ्रॅक्टरनेस आणि अँटी-गंज गुणधर्मांमुळे इंधन रॉड्सच्या उत्पादनासाठी सामग्री म्हणून निवडले गेले.

इंधन रॉडचा प्रकार अणुभट्टीच्या प्रकारावर आणि संरचनेवर अवलंबून असतो. एक नियम म्हणून, इंधन रॉडची रचना आणि हेतू बदलत नाही, ट्यूबची लांबी आणि रुंदी भिन्न असू शकते.

यंत्र 200 पेक्षा जास्त युरेनियम गोळ्या एका झिरकोनियम ट्यूबमध्ये लोड करते. एकूण, अणुभट्टीमध्ये सुमारे 10 दशलक्ष युरेनियम गोळ्या एकाच वेळी कार्यरत आहेत.
एफए - इंधन असेंब्ली. NPP कामगारांना इंधन असेंब्ली बंडल म्हणतात.

मूलत:, हे अनेक इंधन रॉड एकत्र जोडलेले आहेत. एफए हे पूर्ण झालेले अणुइंधन आहे, ज्यावर अणुऊर्जा प्रकल्प चालतो. हे इंधन असेंब्ली आहे जे परमाणु अणुभट्टीमध्ये लोड केले जाते. एका रिॲक्टरमध्ये सुमारे 150 - 400 इंधन असेंब्ली ठेवल्या जातात.
ज्या रिॲक्टरमध्ये इंधन असेंब्ली चालतील त्यावर अवलंबून, ते वेगवेगळ्या आकारात येतात. कधी बंडल क्यूबिकमध्ये दुमडले जातात, कधी दंडगोलाकार, कधी षटकोनी आकारात.

4 वर्षांच्या ऑपरेशनमध्ये एक इंधन असेंब्ली 670 कोळशाच्या गाड्या, नैसर्गिक वायूच्या 730 टाक्या किंवा तेलाने भरलेल्या 900 टाक्या जाळताना तेवढीच ऊर्जा निर्माण करते.
आज, इंधन असेंब्ली प्रामुख्याने रशिया, फ्रान्स, यूएसए आणि जपानमधील कारखान्यांमध्ये तयार केली जाते.

इतर देशांना अणुऊर्जा प्रकल्पांसाठी इंधन वितरीत करण्यासाठी, इंधन असेंब्ली लांब आणि रुंद धातूच्या पाईप्समध्ये बंद केल्या जातात, पाईपमधून हवा पंप केली जाते आणि बोर्ड कार्गो विमानांवर विशेष मशीनद्वारे वितरित केली जाते.

अणुऊर्जा प्रकल्पांसाठी आण्विक इंधनाचे वजन निषिद्ध आहे, कारण... युरेनियम हा ग्रहावरील सर्वात जड धातूंपैकी एक आहे. त्याचे विशिष्ट गुरुत्व स्टीलपेक्षा २.५ पट जास्त आहे.

न्यूक्लियर पॉवर प्लांट: ऑपरेटिंग तत्त्व

अणुऊर्जा प्रकल्पाचे कार्य तत्त्व काय आहे? अणुऊर्जा प्रकल्पांचे कार्य तत्त्व किरणोत्सर्गी पदार्थ - युरेनियमच्या अणूंच्या विखंडनाच्या साखळी प्रतिक्रियेवर आधारित आहे. ही प्रतिक्रिया अणुभट्टीच्या गाभ्यामध्ये होते.

आण्विक भौतिकशास्त्राच्या गुंतागुंतीमध्ये न जाता, अणुऊर्जा प्रकल्पाचे ऑपरेटिंग तत्त्व असे दिसते:
अणुभट्टी सुरू झाल्यानंतर, इंधन रॉड्समधून शोषक रॉड काढले जातात, जे युरेनियमला ​​प्रतिक्रिया होण्यापासून रोखतात.

एकदा काड्या काढल्या की युरेनियम न्यूट्रॉन एकमेकांशी संवाद साधू लागतात.

जेव्हा न्यूट्रॉन टक्कर घेतात तेव्हा अणू स्तरावर एक छोटा-स्फोट होतो, ऊर्जा सोडली जाते आणि नवीन न्यूट्रॉन जन्माला येतात, एक साखळी प्रतिक्रिया होऊ लागते. ही प्रक्रिया उष्णता निर्माण करते.

उष्णता कूलंटमध्ये हस्तांतरित केली जाते. कूलंटच्या प्रकारावर अवलंबून, ते स्टीम किंवा गॅसमध्ये बदलते, जे टर्बाइन फिरवते.

टर्बाइन इलेक्ट्रिक जनरेटर चालवते. तोच प्रत्यक्षात विद्युत प्रवाह निर्माण करतो.

आपण प्रक्रियेचे निरीक्षण न केल्यास, युरेनियम न्यूट्रॉन अणुभट्टीचा स्फोट होईपर्यंत एकमेकांशी आदळू शकतात आणि संपूर्ण अणुऊर्जा प्रकल्पाला स्मिथरीन्स बनवू शकतात. प्रक्रिया संगणक सेन्सरद्वारे नियंत्रित केली जाते. ते अणुभट्टीतील तापमानात वाढ किंवा दाबात बदल ओळखतात आणि आपोआप प्रतिक्रिया थांबवू शकतात.

अणुऊर्जा प्रकल्पांचे संचालन तत्त्व थर्मल पॉवर प्लांट्स (औष्णिक ऊर्जा प्रकल्प) पेक्षा वेगळे कसे आहे?

फक्त पहिल्या टप्प्यात कामात फरक आहेत. अणुऊर्जा प्रकल्पात, शीतलकाला युरेनियम इंधनाच्या अणूंच्या विखंडनातून उष्णता मिळते, औष्णिक ऊर्जा केंद्रात शीतलक सेंद्रिय इंधन (कोळसा, वायू किंवा तेल) च्या ज्वलनातून उष्णता प्राप्त करते; युरेनियम अणू किंवा वायू आणि कोळसा उष्णता सोडल्यानंतर, अणुऊर्जा प्रकल्प आणि थर्मल पॉवर प्लांटच्या ऑपरेशन स्कीम सारख्याच असतात.

अणुभट्ट्यांचे प्रकार

अणुऊर्जा प्रकल्प कसा चालतो हे त्याची अणुभट्टी नेमकी कशी चालते यावर अवलंबून असते. आज दोन मुख्य प्रकारचे अणुभट्ट्या आहेत, ज्यांचे वर्गीकरण न्यूरॉन्सच्या स्पेक्ट्रमनुसार केले जाते:
मंद न्यूट्रॉन अणुभट्टी, ज्याला थर्मल रिॲक्टर देखील म्हणतात.

त्याच्या ऑपरेशनसाठी, युरेनियम 235 वापरला जातो, जो संवर्धन, युरेनियम गोळ्या तयार करणे इत्यादी टप्प्यांतून जातो. आज, बहुसंख्य अणुभट्ट्या मंद न्यूट्रॉन वापरतात.
वेगवान न्यूट्रॉन अणुभट्टी.

या अणुभट्ट्या भविष्यातील आहेत, कारण... ते युरेनियम -238 वर कार्य करतात, जे निसर्गात एक डझन डॉलर आहे आणि या घटकास समृद्ध करण्याची आवश्यकता नाही. अशा अणुभट्ट्यांचा एकमात्र तोटा म्हणजे डिझाईन, बांधकाम आणि स्टार्टअपचा खूप जास्त खर्च. आज, वेगवान न्यूट्रॉन अणुभट्ट्या केवळ रशियामध्ये कार्यरत आहेत.

वेगवान न्यूट्रॉन रिॲक्टर्समधील शीतलक म्हणजे पारा, वायू, सोडियम किंवा शिसे.

स्लो न्यूट्रॉन रिॲक्टर्स, जे आज जगातील सर्व अणुऊर्जा प्रकल्प वापरतात, ते देखील अनेक प्रकारात येतात.

IAEA संघटना (आंतरराष्ट्रीय अणुऊर्जा एजन्सी) ने स्वतःचे वर्गीकरण तयार केले आहे, जे बहुतेक वेळा जागतिक अणुऊर्जा उद्योगात वापरले जाते. अणुऊर्जा प्रकल्पाच्या कार्याचे तत्त्व मुख्यत्वे शीतलक आणि नियंत्रकाच्या निवडीवर अवलंबून असल्याने, IAEA ने या फरकांवर आधारित त्याचे वर्गीकरण केले.

रासायनिक दृष्टिकोनातून, ड्यूटेरियम ऑक्साईड एक आदर्श नियंत्रक आणि शीतलक आहे, कारण त्याचे अणू इतर पदार्थांच्या तुलनेत युरेनियमच्या न्यूट्रॉनशी सर्वात प्रभावीपणे संवाद साधतात. सोप्या भाषेत सांगायचे तर, जड पाणी कमीत कमी नुकसान आणि जास्तीत जास्त परिणामांसह त्याचे कार्य करते. तथापि, त्याच्या उत्पादनासाठी पैसे खर्च होतात, तर सामान्य "प्रकाश" आणि परिचित पाणी वापरणे खूप सोपे आहे.

अणुभट्ट्यांविषयी काही तथ्ये...

हे मनोरंजक आहे की एका अणुऊर्जा प्रकल्पाची अणुभट्टी तयार होण्यासाठी किमान 3 वर्षे लागतात!
अणुभट्टी तयार करण्यासाठी, आपल्याला 210 किलोअँपिअरच्या विद्युत प्रवाहावर चालणारी उपकरणे आवश्यक आहेत, जी एखाद्या व्यक्तीचा जीव घेऊ शकतील अशा विद्युत् प्रवाहापेक्षा दशलक्ष पट जास्त आहे.

अणुभट्टीच्या एका शेलचे (स्ट्रक्चरल एलिमेंट) वजन 150 टन असते. एका अणुभट्टीमध्ये असे 6 घटक असतात.

प्रेशराइज्ड वॉटर रिॲक्टर

अणुऊर्जा प्रकल्प सर्वसाधारणपणे कसा कार्य करतो हे आम्ही आधीच शोधून काढले आहे;
आज, जनरेशन 3+ प्रेशराइज्ड वॉटर रिॲक्टर्स जगभर वापरल्या जातात. ते सर्वात विश्वसनीय आणि सुरक्षित मानले जातात.

जगातील सर्व दबावयुक्त पाण्याच्या अणुभट्ट्यांनी, त्यांच्या ऑपरेशनच्या सर्व वर्षांमध्ये, आधीच 1000 वर्षांपेक्षा जास्त त्रास-मुक्त ऑपरेशन जमा केले आहे आणि त्यांनी कधीही गंभीर विचलन केले नाही.

प्रेशराइज्ड वॉटर रिॲक्टर्सचा वापर करून आण्विक ऊर्जा प्रकल्पांच्या संरचनेचा अर्थ असा होतो की 320 अंशांपर्यंत गरम केलेले डिस्टिल्ड पाणी इंधन रॉड्समध्ये फिरते. बाष्प अवस्थेत जाण्यापासून रोखण्यासाठी, ते 160 वातावरणाच्या दाबाखाली ठेवले जाते. अणुऊर्जा प्रकल्पाच्या आकृतीत त्याला प्राथमिक सर्किट वॉटर असे म्हणतात.

गरम झालेले पाणी स्टीम जनरेटरमध्ये प्रवेश करते आणि त्याची उष्णता दुय्यम सर्किटच्या पाण्यात सोडते, त्यानंतर ते पुन्हा अणुभट्टीकडे परत येते. बाहेरून, असे दिसते की पहिल्या सर्किटच्या पाण्याच्या नळ्या इतर नळ्यांच्या संपर्कात आहेत - दुसऱ्या सर्किटचे पाणी, ते एकमेकांना उष्णता हस्तांतरित करतात, परंतु पाण्याचा संपर्क होत नाही. नळ्या संपर्कात आहेत.

अशा प्रकारे, रेडिएशन दुय्यम सर्किटच्या पाण्यात प्रवेश करण्याची शक्यता वगळण्यात आली आहे, जी वीज निर्मितीच्या प्रक्रियेत पुढे भाग घेईल.

NPP ऑपरेशनल सुरक्षा

अणुऊर्जा प्रकल्पांच्या ऑपरेशनचे तत्त्व जाणून घेतल्यावर, सुरक्षितता कशी कार्य करते हे आपण समजून घेतले पाहिजे. आज अणुऊर्जा प्रकल्पांच्या बांधकामासाठी सुरक्षा नियमांकडे अधिक लक्ष देणे आवश्यक आहे.
NPP सुरक्षा खर्च हा प्लांटच्याच एकूण खर्चाच्या अंदाजे 40% आहे.

अणुऊर्जा प्रकल्पाच्या डिझाइनमध्ये 4 भौतिक अडथळे समाविष्ट आहेत जे किरणोत्सर्गी पदार्थांचे प्रकाशन रोखतात. या अडथळ्यांना काय करावे लागेल? योग्य क्षणी, आण्विक प्रतिक्रिया थांबवण्यास सक्षम व्हा, कोर आणि अणुभट्टीतूनच सतत उष्णता काढून टाकण्याची खात्री करा आणि कंटेनमेंट (हर्मेटिक झोन) च्या पलीकडे रेडिओन्यूक्लाइड्स सोडण्यास प्रतिबंध करा.

• पहिला अडथळा म्हणजे युरेनियमच्या गोळ्यांची ताकद.अणुभट्टीतील उच्च तापमानामुळे ते नष्ट होत नाहीत हे महत्त्वाचे आहे. अणुऊर्जा प्रकल्प कसा चालतो हे बहुतांशी सुरुवातीच्या उत्पादनाच्या टप्प्यात युरेनियमच्या गोळ्या कशा "बेक" केल्या जातात यावर अवलंबून असते. जर युरेनियम इंधन गोळ्या योग्य प्रकारे बेक केल्या नाहीत तर, अणुभट्टीतील युरेनियम अणूंच्या प्रतिक्रिया अप्रत्याशित असतील.
• दुसरा अडथळा म्हणजे इंधन रॉडची घट्टपणा.झिरकोनिअम नळ्या घट्ट बंद केल्या पाहिजेत; जर सील तुटले असेल तर अणुभट्टी खराब होईल आणि काम थांबेल, सर्वात वाईट म्हणजे सर्वकाही हवेत उडेल.
• तिसरा अडथळा टिकाऊ स्टील रिॲक्टर जहाज आहे a, (तोच मोठा टॉवर - हर्मेटिक झोन) ज्यामध्ये सर्व किरणोत्सर्गी प्रक्रिया “समाविष्ट” असतात. घरांचे नुकसान झाल्यास, रेडिएशन वातावरणात बाहेर पडेल.
• चौथा अडथळा म्हणजे आपत्कालीन संरक्षण रॉड.मॉडरेटर्ससह रॉड्स कोरच्या वर मॅग्नेटद्वारे निलंबित केले जातात, जे 2 सेकंदात सर्व न्यूट्रॉन शोषून घेतात आणि साखळी प्रतिक्रिया थांबवू शकतात.

अनेक अंशांच्या संरक्षणासह अणुऊर्जा प्रकल्पाची रचना असूनही, अणुभट्टीचा कोर योग्य वेळी थंड करणे शक्य झाले नाही आणि इंधनाचे तापमान २६०० अंशांपर्यंत वाढले, तर सुरक्षा यंत्रणेची शेवटची आशा प्रत्यक्षात येईल. - तथाकथित मेल्ट ट्रॅप.

वस्तुस्थिती अशी आहे की या तपमानावर अणुभट्टीच्या पात्राचा तळ वितळेल आणि अणुइंधन आणि वितळलेल्या संरचनांचे सर्व अवशेष अणुभट्टीच्या कोरच्या वर निलंबित केलेल्या विशेष "काच" मध्ये वाहतील.

मेल्ट ट्रॅप रेफ्रिजरेटेड आणि अग्निरोधक आहे. हे तथाकथित "बलिदान सामग्री" ने भरलेले आहे, जे हळूहळू विखंडन साखळी प्रतिक्रिया थांबवते.

अशा प्रकारे, अणुऊर्जा प्रकल्पाच्या डिझाइनमध्ये अनेक अंशांचे संरक्षण सूचित होते, जे अपघाताची कोणतीही शक्यता जवळजवळ पूर्णपणे काढून टाकते.

जपान, युनायटेड स्टेट्स प्रमाणे, स्टोअर्सने तात्पुरत्या स्टोरेज पूलमध्ये इंधन रॉड्स थेट आण्विक ऊर्जा प्रकल्पांमध्ये खर्च केले, जेथे ते प्लांटसाठी प्रदान केलेल्या सुरक्षिततेच्या समान प्रमाणात संरक्षित आहेत.
टोकियो इलेक्ट्रिक पॉवरने काल प्रदान केलेला डेटा (प्लांट चालवतो): फुकुशिमा-1 येथे एकूण 11,195 इंधन रॉड असेंब्ली (बोलचालित इंधन रॉड्स) साठवण्यात आल्या होत्या. . प्रत्येकाची लांबी 4 मीटरपेक्षा जास्त आहे आणि त्यात (सरासरी) 135 किलोग्रॅम युरेनियम आहे. प्लुटोनियम (MOX) सह इंधन रॉड देखील आहेत.

अधिक सहा अणुभट्ट्यांपैकी प्रत्येकामध्ये सरासरी 500 इंधन रॉड असतात (प्रत्येक 400 ते 600 पर्यंत). हे सुमारे 70 टन युरेनियम (किंवा प्लुटोनियमसह युरेनियम ऑक्साईड) आहे.चेरनोबिल येथे स्फोट झालेल्या अणुभट्टीपेक्षा अंदाजे तीन पट कमी (जर माझी स्मरणशक्ती मला योग्यरित्या कार्य करते). 200 टनांपैकी सुमारे दहा चेरनोबिलमध्ये विखुरले होते. यामुळेच लोकांना फसवता येते. ते म्हणतात की येथे स्केल समान नाही. फक्त मुख्य समस्या आणि युरेनियम अणुभट्ट्यांमध्ये नाही.

अणुभट्टी क्रमांक 4 वरील पूलमध्येच 548 इंधन रॉड्स होत्या, फक्त नोव्हेंबर-डिसेंबरमध्ये काढल्या गेल्या (म्हणजे सर्वात गरम).

6,291 असेंब्ली अणुभट्टी क्रमांक 4 च्या बाहेरील शेलच्या बाहेर लगेचच एका सामान्य कूलिंग पूलमध्ये स्थित आहेत. अणुभट्टी क्रमांक 3 येथील पूलमधील 514 पैकी 32 इंधन असेंब्लीमध्ये MOX (युरेनियम आणि प्लुटोनियम यांचे मिश्रण) असते.
अशा प्रकारे अणुऊर्जा प्रकल्पाच्या क्षेत्रावर फक्त 14 हजार 195 इंधन रॉड आहेत, प्रत्येकामध्ये 135 किलोग्रॅम युरेनियम (आणि प्लूटोनियम) आहे.प्रत्येकामध्ये. जवळजवळ एकूण दोन हजार टन!!! आमच्या 4थ्या ब्लॉकपेक्षा दहापट जास्त स्फोट झाला. आणि हे हजारो टन अपघातापूर्वी डझनभर वेगवेगळ्या ठिकाणी होते - अणुभट्ट्यांमध्ये, त्यांच्या वरचे पूल आणि ब्लॉक क्रमांक 4 च्या पुढे.
आता ब्लॉक क्रमांक 4 च्या चित्रांचा अभ्यास करू. वरील - स्फोट-आग नंतर लगेच. खाली कालचे (मार्च १७) फोटो आहेत. जसे आपण पहिल्या शीर्षस्थानी पाहतो, संचित हायड्रोजनच्या स्फोटाप्रमाणे ते उडून गेलेले छप्पर नव्हते - ते फक्त बुडाले, अगदी काही अखंडता राखूनही. मात्र कुलिंग पूलच्या लेव्हलवरील बाजूची भिंत पूर्णपणे उडून गेली. तसे, त्याच स्तरावर ब्लॉक क्रमांक 2 मध्ये एक छिद्र आहे.

डावीकडून उजवीकडे, ब्लॉक क्रमांक 4, 3, 2, 1.
आकृतीमध्ये, खर्च केलेले इंधन पूल अणुभट्टीच्या वर निळ्या रंगाचे आहेत:

कालच्या फोटोमध्ये आधीच पूर्णपणे नष्ट झालेले ब्लॉक्स क्रमांक 3 आणि क्रमांक 4 पाहिल्यानंतर आता स्वतःला एक साधा प्रश्न विचारूया. हा विनाश कशामुळे झाला आणि नष्ट झालेल्या पॉवर युनिट्सच्या पूलमध्ये साठवलेल्या 1062 इंधन रॉडमधील 143 टन युरेनियम आणि प्लूटोनियमचे काय झाले? आणि जर सांगाडे थेट दिसत असतील तर पूल कुठे आहेत?

खाली जपानी अणू पाककृती काय आहे याबद्दल अधिक वाचा. जपानी लोकांना पफरफिश का खायला आवडते हे निदान आता तरी मला समजले आहे. थोडी चूक - आणि नमस्कार, पूर्वजांचे आत्मे. राष्ट्रीय स्तरावर रशियन रूलेची आवृत्ती.

समस्या असलेल्या अणुभट्ट्यांमधील बहुतेक इंधन असेंब्ली अणुभट्ट्यांमध्ये नसून कूलिंग पूलमध्ये असतात.
तलावातील पाणी एकतर उकळते किंवा छिद्रांमधून बाहेर पडते, किंवा पूल पूर्णपणे नष्ट होतात आणि पाणी जोडण्याचा प्रयत्न अयशस्वी होतो. जरी खर्च केलेल्या इंधन रॉड्स अणुभट्टीच्या तुलनेत लक्षणीयरीत्या कमी उष्णता निर्माण करतात, तरीही ते वितळतात, अत्यंत उच्च पातळीचे किरणोत्सर्ग उत्सर्जित करतात.

कूलिंग पूल्सच्या वरील रेडिएशनची उच्च पातळी दर्शविते की 13-मीटर-खोल तलावांमधील पाणी इतके कमी झाले आहे की 4 मीटरपेक्षा जास्त उंची असलेल्या इंधन असेंब्ली उघडल्या आणि वितळू लागल्या. खर्च केलेल्या इंधन रॉड असेंब्ली ऑपरेटिंग रिॲक्टरच्या कोरमध्ये नवीन असेंब्लीपेक्षा कमी उष्णता उत्सर्जित करतात, परंतु ते पुरेशी उष्णता आणि किरणोत्सर्गीता निर्माण करतात की जास्त गरम होण्यापासून रोखण्यासाठी त्यांना 9-मीटरच्या फिरत्या पाण्याच्या थराने झाकले पाहिजे. आता पूल स्वतः भरण्यासाठी पाण्याची मात्रा मोजा. मी ते कोल्डने बदलण्याबद्दल देखील बोलत नाही. पाण्याचा 13-मीटरचा थर आणि प्रत्येकामध्ये अर्धा हजाराहून अधिक इंधन रॉड. हे दहापट किंवा शेकडो नाहीत - हजार टनांपेक्षा जास्त पाणी. कोणत्या प्रकारचे फायर ट्रक आहेत? हेलिकॉप्टरमधून काय 64 टन फवारले?

बुधवारी, यूएस न्यूक्लियर रेग्युलेटरी कमिशनचे अध्यक्ष, ग्रेगरी जॅक्झको यांनी खळबळजनक घोषणा केली की 4 क्रमांकाच्या अणुभट्टीच्या शीर्षस्थानी असलेल्या कूलिंग पूलमध्ये अक्षरशः पाणी शिल्लक नाही आणि सोडल्या जाणाऱ्या किरणोत्सर्गीतेबद्दल गंभीर चिंता व्यक्त केली. परिणामी. एक स्मरणपत्र म्हणून, या कूलिंग पूलमध्ये 548 इंधन रॉड असेंब्ली आहेत ज्या अणुभट्टीतून दुरुस्तीसाठी तयार करण्यासाठी गेल्या नोव्हेंबर आणि डिसेंबरमध्ये काढल्या गेल्या होत्या आणि इतर कूलिंग पूलमधील जुन्या असेंब्लीपेक्षा जास्त उष्णता निर्माण करू शकतात.

मायकेल फ्रीडलँडर, माजी वरिष्ठ अणुऊर्जा प्रकल्प ऑपरेटर ज्याने तीन यूएस अणुभट्ट्यांमध्ये 13 वर्षे काम केले, म्हणतात की खर्च केलेल्या इंधन पूलमध्ये सामान्यत: 20 मिमी जाडीचे स्टेनलेस स्टीलचे कॅसन असते ज्याला प्रबलित कंक्रीट बेसद्वारे समर्थन दिले जाते. त्यामुळे कॅसॉनचे नुकसान झाले तरी ते म्हणतात, "काँक्रीटचा नाश झाल्याशिवाय, पाणी कोठेही जाणार नाही." आणि आपण पुरेसा विनाश पाहत आहोत.

पूलच्या प्रत्येक विरुद्ध बाजूस स्टीलचे दरवाजे आहेत, 5 मीटरपेक्षा जास्त उंच, रबरी सीलसह, अणुभट्टीमध्ये ताजे इंधन असेंब्ली लोड करण्यासाठी, तसेच खर्च केलेल्या असेंब्ली अनलोड आणि संग्रहित करण्यासाठी वापरल्या जातात. श्री फ्रिडलँडर म्हणाले की गेट्स भूकंपाचा सामना करण्यासाठी डिझाइन केले गेले होते, परंतु गेल्या शुक्रवारच्या भूकंपाच्या ताकदीमुळे गळती होऊ शकते, सध्या 9.0 तीव्रतेचा भूकंप असल्याचा अंदाज आहे. जरी गेटमधून पाणी ओतले गेले असले तरीही, इंधन रॉड असेंब्लीच्या शीर्षस्थानी सुमारे 3 मीटर पाणी असले पाहिजे.

जेव्हा तलावातील पाणी नाहीसे होते, तेव्हा अणुभट्टीतील युरेनियम इंधन रॉड्समधील उरलेली उष्णता रॉड्सच्या झिरकोनियम क्लेडिंगला गरम करत राहते. यामुळे झिरकोनिअमचे ऑक्सिडायझेशन, गंज आणि शक्यतो आग लागण्यास कारणीभूत ठरते, ज्यामुळे रॉडच्या कवचाची अखंडता नष्ट होते, दाबाखाली किरणोत्सर्गी वायू बाहेर पडतात, जसे की आयोडीन वाष्प, जे अणुभट्टीमध्ये घालवलेल्या वेळेत रॉडमध्ये जमा होतात, मिस्टर अल्ब्रेक्ट म्हणाले.
असेंब्लीमधील प्रत्येक रॉडमध्ये दंडगोलाकार युरेनियम ऑक्साईड ग्रॅन्युल (गोळ्या) चे उभ्या स्टॅक असतात. अणुभट्टीमध्ये असताना हे ग्रॅन्युल कधीकधी एकत्र सिंटर होतात, अशा परिस्थितीत शेल जाळल्यानंतरही ते उभे राहू शकतात. मिस्टर अल्ब्रेक्टच्या मते, जर कणके सरळ उभी राहिली, तर पाणी आणि झिरकोनियम नाहीसे झाले तरी अणुविखंडन प्रतिक्रिया सुरू होणार नाही.

तथापि, TEPCO ने या आठवड्यात सांगितले की कूलिंग पूल्समध्ये "सबक्रिटिकलिटी" ची शक्यता आहे - म्हणजेच, इंधन रॉड्समधील युरेनियम अणु अर्थाने गंभीर बनू शकते आणि अणुभट्टीच्या आत पूर्वी झालेली विखंडन प्रक्रिया पुन्हा सुरू करू शकते. , किरणोत्सर्गी उपउत्पादने बाहेर टाकणे.
मिस्टर अल्ब्रेक्ट म्हणाले की हे फारच अशक्य आहे, परंतु जर गोळ्यांचे स्टॅक पडले आणि थंड तलावाच्या जमिनीवर एकत्र मिसळले गेले तर असे होऊ शकते. मर्यादित पूल जागेत अधिक असेंब्ली बसवण्यासाठी TEPCO अलीकडच्या वर्षांत पूल रॅकिंगची व्यवस्था बदलत आहे.

जर "सबक्रिटिकलिटी" आली असेल, तर शुद्ध पाणी जोडल्याने केवळ विखंडन प्रक्रियेला गती मिळू शकते. विशेषतः समुद्र, भरपूर क्षारांसह. अधिकाऱ्यांनी जास्त बोरॉन टाकून पाणी घालावे कारण... बोरॉन न्यूट्रॉन शोषून घेते आणि आण्विक साखळी प्रतिक्रिया खंडित करते. फक्त सध्या यावर काहीही बोललेले नाही.

जर "सबक्रिटिकलिटी" उद्भवली तर युरेनियम गरम होण्यास सुरवात होते. जर मोठ्या प्रमाणात विखंडन झाले, जे केवळ शेवटचा उपाय म्हणून होऊ शकते, तर युरेनियम त्याच्या खाली असलेल्या सर्व गोष्टींमधून वितळेल. जर पाणी त्याच्या मार्गावर आले तर वाफेचा स्फोट होईल आणि वितळलेले युरेनियम विखुरले जाईल. हे चेरनोबिल आहे.

प्रत्येक असेंब्लीमध्ये एकतर 64 मोठ्या इंधन रॉड्स असतात किंवा 81 किंचित लहान इंधन रॉड असतात, ते पुरवठा करणाऱ्या पुरवठादारावर अवलंबून असतात. ठराविक असेंब्लीमध्ये एकूण अंदाजे 135 किलोग्रॅम युरेनियम असते.

जपानी अधिकाऱ्यांसाठी एक मोठी समस्या अशी आहे की क्रमांक 3 अणुभट्टी, गुरुवारी हेलिकॉप्टर आणि जल तोफांसाठी मुख्य लक्ष्य आहे, नवीन आणि विविध प्रकारचे इंधन वापरते. हे ऑक्साईडचे मिश्रण वापरते, किंवा MOX इंधन, ज्यामध्ये मिश्रण आहे युरेनियम आणि प्लुटोनियम, आणि आग किंवा स्फोट दरम्यान विरघळल्यास अधिक धोकादायक किरणोत्सर्गी प्लम सोडू शकतात.

अणुकार्यक्रमात परत येणाऱ्या इंधनात रॉड्सची पुनर्प्रक्रिया करण्याच्या मोठ्या प्रमाणावर योजनेद्वारे खर्च केलेल्या इंधन साठ्याची समस्या सोडवण्याची जपानला आशा आहे. मात्र शुक्रवारच्या भूकंपापूर्वीच या योजनेला अनेक धक्के बसले होते.

भूकंप क्षेत्राच्या उत्तरेकडील रोक्कासे गावात $28 बिलियन पुनर्प्रक्रिया सुविधा जपानच्या योजना केंद्रस्थानी आहे, जी MOX इंधन तयार करण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या रॉडमधून युरेनियम आणि प्लुटोनियम काढू शकते. अगणित बांधकाम विलंबानंतर, चाचणी रन 2006 मध्ये सुरू झाली आणि प्लांटचे ऑपरेटर, जपान न्यूक्लियर फ्युएल यांनी सांगितले की काम 2010 मध्ये सुरू होईल. तथापि, 2010 च्या शेवटी, त्याचे उद्घाटन आणखी दोन वर्षांसाठी पुढे ढकलण्यात आले. एक MOX इंधन उत्पादन सुविधा अजूनही निर्माणाधीन आहे.

अणुइंधन पुनर्प्रक्रिया प्रक्रिया पूर्ण करण्यासाठी, जपानने मोंजू, एक जलद ब्रीडर अणुभट्टी देखील बांधली, जी 1994 मध्ये पूर्णपणे कार्यान्वित झाली. मात्र, वर्षभरानंतर सोडियम गळतीमुळे आग लागल्यानंतर प्लांट बंद करण्यात आला.
ऑपरेटर, जपानच्या पॅरास्टेटल अणुऊर्जा एजन्सीने, अपघाताची तीव्रता लपवून ठेवल्याचा संशय असूनही, मोंजूने पुन्हा आंशिक क्षमतेवर कार्य करण्यास सुरुवात केली, गंभीरतेपर्यंत पोहोचली, किंवा अणुभट्टीमध्ये सतत आण्विक साखळी प्रतिक्रिया, मे मध्ये.

दुसरा 1999 मध्ये प्रायोगिक वेगवान अणुभट्टीच्या दुर्घटनेत शेकडो लोकांचा मृत्यू झाला आणि दोन कामगारांचा मृत्यू झाल्यानंतर टोकाइमुरा अणु पुनर्प्रक्रिया सुविधा बंद करण्यात आली.

वापरलेले साहित्य:
KEITH BRADSHER आणि HIROKO TABUCHI/ मूळ प्रकाशन www.nytimes.com/2011/03/18/world/asia/18 spent.html यांच्या लेखातून
छायाचित्र:

http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=64:2968-12
http://nnm.ru/blogs/oldustas/opasnost_ot_basseynov_vyderzhki_pereveshivaet_ugrozu_ot_reaktorov/
आणि माझ्या पूर्वीच्या साहित्यातून.

.