Топливная база ЯЭУ
• 238U — 99,2831 %, |
T1/2 = 4,51 109 |
лет; |
|
• |
235U — 0,7115 %, |
T1/2 = 0,71 109 |
лет; |
• |
234U — 0,0054 %, |
T1/2 = 27,0 106 |
лет. |
•238U + 1n = 239U – (23,5 мин) 239Np
– (2,3 сут) 239Pu
•232Th + 1n = 233Th – (23,3 мин) 233Pa – (27,4 сут) 233U
Разомкнутый цикл
Добывающее |
С0 |
UF6 С0 |
Обогащен |
Хн |
Производств Хн |
АЭС |
производство. |
|
|
-ие |
|
о |
|
Получение |
|
|
UF6 |
|
топливных |
|
концентрата |
|
|
|
|
таблеток. |
|
урана |
|
|
|
|
Сборка |
|
|
|
|
|
|
твэлов и ТВС |
|
y |
Z |
|
Хк |
|
|
|
Z |
Отвал |
|
|
|
|
Долговремен |
Хк |
Выдержк |
|
- |
|
а |
|
ное хранение |
Z |
топлива |
|
отработавшег |
|
|
|
о |
|
|
|
топлива |
|
|
|
|
|
ОТКРЫТЫЙ ЯДЕРНЫЙ ТОПЛИВНЫЙ ЦИКЛ
Открытый топливный цикл: однократное использование топлива (цифровые данные приведены по прогнозу развития атомной энергетики в США до 2050 г.)
Замкнутый цикл
Добывающее С0 |
UF6 С0 |
Обогащени |
||
производств |
|
|
е |
|
о. |
UF6 |
|||
|
|
|||
Получение
концентрата
урана
Хк |
y |
|
|
Отвал
Получение UF6
Хн
Хк
Z
Производство |
Хн |
АЭС |
топливных |
|
|
таблеток. |
|
|
|
|
|
Сборка |
|
|
твэлов и ТВС |
|
|
Z |
|
Хк |
|
|
Z |
|
|
|
Переработка |
Хк |
Выдержка |
отработавшего |
Z |
отработавшего |
топлива |
|
топлива |
|
|
ЗАМКНУТЫЙ ЯДЕРНЫЙ ТОПЛИВНЫЙ ЦИКЛ - II
ЗАМКНУТЫЙ ЯДЕРНЫЙ ТОПЛИВНЫЙ ЦИКЛ - I
Замкнутый топливный цикл: рециклирование плутония (вариант МОХ – один повторный топливный цикл) . Цифровые данные приведены для прогноза развития атомной энергетики США до 2050 г.
Основные требования к топливу
Высокая температура плавления Высокая ядерная плотность Радиационная стойкость Отсутствие фазовых переходов Совместимость с оболочкой Высокая теплопроводность Удержание продуктов деления Экономичность производства Простота регенерации
Металлический плутоний
- Моноклинная простая- Моноклинная объемная- Гранецентр. орторомб.
- Гранецентр. кубическая
- Гранецентр. тетрогон.
- Объемноцентр. Кубическая
•Кубическая решетка -Сплавы U-Pu-Mo, U-Pu-Zr
Распухание сплава U+10%Mo |
||||
3 |
0 |
|
|
|
V / V , |
% |
|
|
|
2 |
0 |
|
|
|
1 |
0 |
|
|
|
|
02 0 0 |
4 0 0 |
6 0 0 |
8 0 0 |
|
|
Т е м п е р а т у р а , С |
|
|
Соеди- |
Тип решетки |
Плотность, |
Тпл, |
Доля |
f, барн |
а, барн |
нение |
|
г/см3 |
оС |
металла, % |
|
|
UO2 |
Кубическая |
10,97 |
2880 |
88,2 |
1,4 |
2,56 |
PuO2 |
» |
11,46 |
2240 |
88,0 |
240 |
339,0 |
ThO2 |
» |
9,82 |
3300 |
87,8 |
— |
2,31 |
UC |
» |
13,03 |
2370 |
95,2 |
2,1 |
3,85 |
UC2 |
(T<1887°С) |
|
|
|
|
|
Тетрагональная
(T>1887°С)
Кубическая
PuC 
»
ThC »
UN 
»
PuN »
ThN 
»
U3Si Тетрагональная
11 ,68 |
2470 |
90,8 |
1,39 |
2,54 |
13, 60 |
1850 |
95,0 |
358,0 |
505,0 |
10,64 |
2625 |
95,1 |
— |
351,0 |
14,32 |
2850 |
94,4 |
2,1 |
4.79 |
14,23 |
2830 |
94,5 |
366,0 |
517,0 |
11,55 |
2820 |
94,3 |
|
|
15,58 |
930 |
96,21 |
|
|