Лекция №2
Ядерный топливный цикл и место в нем АЭС
Вопросы:
1.Ядерный топливный цикл
2.Урановое Производство. Добыча и переработка урановой руды.
3.Переработка уранового сырья - гидрометаллургия
(концентрирование, выщелачивание урановых руд и производство уранового концентрата).
4.Аффинажное производство (производство оксидов и фторидов урана).
5.Металлургия урана. Изотопное обогащение урана
(методы разделения изотопов, виды обогащённого урана, промышленное обогащение урана).
6.Изготовление ЯТ, использование на АЭС, хранение ОЯТ.
7.Обработка и хранение ОЯТ, обращение с РАО.
Ядерный топливный цикл состоит из трех стадий:
А) начальная (добыча, переработка урановой руды, обогащение урана, производство топлива);
Б) основная (производство электрической и тепловой энергии на АЭС и хранение отработавших твэлов);
В) заключительная (транспортировка, хранение, переработка ОЯТ, обработка и захоронение РАО).
Существуют следующие основные урановые топливные циклы:
•Топливный цикл на природном уране – разомкнутый. Наиболее простой, т.к. нет обогащения природного урана ураном 235, а регенерация извлекаемого топлива (плутоний) не влияет на работу АЭС).
•Топливный цикл на обогащенном уране – может быть разомкнутым или замкнутым (у нас нет). Особенность – наличие предприятий по обогащению ЯТ ураном 235
Ядерный топливный цикл.
В XXI веке к атомной энергетике предъявляются 5 основных требований:
1.безопасность,
2.утилизация плутония и недопущение его распространения,
3. топливообеспечение,
4.переработка и захоронение РАО,
5.экономичность, конкурентоспособность.
Ядерный топливный цикл.
Триединство качеств ядерной энергетики:
1.огромный энергоресурсный (теплотворная способность ядерного топлива в 2–3 млн. раз больше, чем у традиционных видов),
2.энергоэкономический (экономические показатели не зависят от места расположения)
и
3.энергоэкологический (отсутствие вредных выбросов) потенциалы, позволит выполнить эти основные требования.
Ядерный топливный цикл.
Атомная энергетика наработала уже более 10000 реакторолет, из них 7000 без крупных аварий после апреля 1986 года. В 2006 году в 30 странах мира действовало более 442 энергоблоков, в стадии строительства находится около 35 энергоблоков.
В мире существуют два вида ядерного топливного цикла: закрытый и открытый.
Ядерный топливный цикл –
это вся последовательность повторяющихся производственных процессов, начиная от добычи топлива (включая производство электроэнергии) и кончая удалением радиоактивных отходов В зависимости от вида ядерного топлива и конкретных условий ядерные топливные циклы могут различаться в деталях, но их общая принципиальная схема сохраняется.
Развитие ядерной энергетики в том числе и в Украине пошло по линии уже освоенного оборонной промышленностью уран-плутониевого цикла с использованием простых и удобных в эксплуатации твердотопливных реакторов с водяным охлаждением.
Что касается ядерной энергетики Украины на данный момент, то она является важной составляющей общего топливно-энергетического комплекса и занимает ведущие позиции в электрообеспечении страны. В настоящее время в Украине на четырех АЭС действуют тринадцать ВВЭР- 1000 и два ВВЭР-440 ядерных энергоблоков с общей установленной мощностью 13835 МВт.
Украина является одной из немногих стран мира, в которой возможно создание ядерного цикла.
Ядерный топливный цикл.
В соответствии с ними есть два подхода к обращению с ОЯТ. При закрытом цикле ОЯТ поступает на переработку с извлечением урана, плутония и других ценных компонентов и возвращением их в ядерный цикл.
При открытом цикле осуществляется, длительное хранение ОЯТ с его последующим захоронением без переработки.
