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核燃料是怎么生產(chǎn)出來的?

關(guān)鍵詞:核燃料 網(wǎng)址:www.odinsoft.com.cn 日期:2018/3/26 9:43:38

壓水堆是目前國內(nèi)外核電廠廣泛使用的反應(yīng)堆堆型。壓水堆核電廠的核燃料使用鈾-235含量為3%-5%的低濃鈾。其獲得核燃料的過程包括鈾礦勘查、鈾礦開采、鈾冶煉、鈾轉(zhuǎn)化、鈾濃縮和燃料元件制造。

鈾礦勘查,采用地質(zhì)、物化探、遙感等勘查技術(shù)、方法、手段和儀器,通過預(yù)查、普查、詳查和勘探,尋找并查明鈾資源,確定鈾礦床,了解開采加工的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件,提交鈾儲量,為鈾礦開發(fā)提供依據(jù)。

鈾礦開采,一種技術(shù)是將開采出的鈾礦石破碎,在水中研磨成漿狀液,然后用硫酸將礦石粉中的鈾浸出。另一種技術(shù)稱作“原地浸出”,該技術(shù)無需將礦石采出,只需將浸取液(包括酸法或堿法)直接通過鉆孔注入適合于地浸的如砂巖型鈾礦將鈾浸出,然后將含鈾的浸出液引到地面上,進(jìn)行后續(xù)的分離工序。目前國際上采用“原地浸出”(地浸)技術(shù)的國家約占40%以上。

鈾冶煉,將上面獲得含鈾水溶液,進(jìn)行離子交換等分離、純化過程,再經(jīng)過沉淀、過濾、干燥,獲得亮黃色重鈾酸鹽或鈾酸鹽,俗稱“黃餅”。黃餅在一定溫度下煅燒可制得八氧化三鈾。

鈾轉(zhuǎn)化,該工序是將黃餅進(jìn)一步去除雜質(zhì)精制以后,將固體八氧化三鈾轉(zhuǎn)化為鈾濃縮工序所需的氣體形態(tài)—六氟化鈾。

鈾濃縮,該工序是將鈾-235的含量從天然水平(0.7%)提高到3%-5%。早期的鈾濃縮采用氣體擴(kuò)散法,目前廣泛使用的是氣體離心法,激光分離技術(shù)是各國正在研發(fā)的新一代鈾濃縮技術(shù)。

燃料元件制造,首先將鈾濃縮產(chǎn)生的鈾-235含量為3%-5%的六氟化鈾氣體,轉(zhuǎn)化為二氧化鈾固體粉末,再將其壓制成芯塊并通過高溫?zé)Y(jié)獲得芯塊陶瓷體,然后將陶瓷芯塊拋光后裝入包殼制成燃料棒(燃料元件),最后將燃料棒組裝成燃料組件。

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