როგორ გამოიყურება დახარჯული ბირთვული საწვავი? რამდენი ტონა ურანია ატომურ ელექტროსადგურზე და რა ხდება. ატომური ელექტროსადგურის ოპერატიული უსაფრთხოება

ბირთვული ენერგია შედგება სხვადასხვა დანიშნულების საწარმოების დიდი რაოდენობით. ამ ინდუსტრიის ნედლეულის მოპოვება ხდება ურანის მაღაროებიდან. შემდეგ იგი მიეწოდება საწვავის წარმოების ქარხნებს.

შემდეგ საწვავი გადაიგზავნება ატომურ ელექტროსადგურებში, სადაც ის შედის რეაქტორის ბირთვში. როდესაც ბირთვული საწვავი მიაღწევს მისი გამოყენების ვადის ბოლოს, ის ექვემდებარება განადგურებას. აღსანიშნავია, რომ სახიფათო ნარჩენები ჩნდება არა მხოლოდ საწვავის გადამუშავების შემდეგ, არამედ ნებისმიერ ეტაპზე - ურანის მოპოვებიდან რეაქტორში მუშაობამდე.

ბირთვული საწვავი

არსებობს ორი სახის საწვავი. პირველი არის მაღაროებში მოპოვებული ურანი, რომელიც ბუნებრივი წარმოშობისაა. ის შეიცავს ნედლეულს, რომელსაც შეუძლია პლუტონიუმის წარმოქმნა. მეორე არის საწვავი, რომელიც იქმნება ხელოვნურად (მეორადი).

ბირთვული საწვავი ასევე იყოფა ქიმიური შემადგენლობის მიხედვით: მეტალიკი, ოქსიდი, კარბიდი, ნიტრიდი და შერეული.

ურანის მოპოვება და საწვავის წარმოება

ურანის წარმოების დიდი წილი მხოლოდ რამდენიმე ქვეყნიდან მოდის: რუსეთი, საფრანგეთი, ავსტრალია, აშშ, კანადა და სამხრეთ აფრიკა.

ურანი არის ატომური ელექტროსადგურების საწვავის მთავარი ელემენტი. რეაქტორში მოსახვედრად ის დამუშავების რამდენიმე ეტაპს გადის. ყველაზე ხშირად ურანის საბადოები ოქროსა და სპილენძის გვერდით მდებარეობს, ამიტომ მისი მოპოვება ძვირფასი ლითონების მოპოვებით ხდება.

სამთო მოპოვების დროს ადამიანის ჯანმრთელობას დიდი საფრთხე ემუქრება, რადგან ურანი ტოქსიკური მასალაა და მისი მოპოვების დროს წარმოქმნილი აირები იწვევს კიბოს სხვადასხვა ფორმებს. მიუხედავად იმისა, რომ მადანი თავისთავად შეიცავს ურანს ძალიან მცირე რაოდენობით - 0,1-დან 1 პროცენტამდე. დიდი რისკის ქვეშ იმყოფება ურანის მაღაროებთან მცხოვრები მოსახლეობაც.

გამდიდრებული ურანი არის ატომური ელექტროსადგურების მთავარი საწვავი, მაგრამ მისი გამოყენების შემდეგ რჩება დიდი რაოდენობით რადიოაქტიური ნარჩენები. მიუხედავად ყველა საშიშროებისა, ურანის გამდიდრება ბირთვული საწვავის შექმნის განუყოფელი პროცესია.

ბუნებრივი სახით, ურანი პრაქტიკულად არსად არ გამოიყენება. გამოსაყენებლად ის უნდა გამდიდრდეს. გასამდიდრებლად გამოიყენება გაზის ცენტრიფუგები.

გამდიდრებული ურანი გამოიყენება არა მხოლოდ ბირთვულ ენერგიაში, არამედ იარაღის წარმოებაშიც.

ტრანსპორტირება

საწვავის ციკლის ნებისმიერ ეტაპზე არის ტრანსპორტი. მას ყველა ახორციელებს ხელმისაწვდომი გზები: ხმელეთით, ზღვით, ჰაერით. ეს არის დიდი რისკი და დიდი საფრთხე არა მხოლოდ გარემოსთვის, არამედ ადამიანებისთვისაც.

ბირთვული საწვავის ან მისი ელემენტების ტრანსპორტირებისას ხდება მრავალი უბედური შემთხვევა, რაც იწვევს რადიოაქტიური ელემენტების გამოყოფას. ეს არის ერთ-ერთი იმ მრავალი მიზეზიდან, რის გამოც იგი სახიფათოა.

რეაქტორების გაუქმება

არცერთი რეაქტორი არ არის დემონტაჟი. სამარცხვინო ჩერნობილიც კი მთელი საქმე იმაშია, რომ ექსპერტების აზრით, დემონტაჟის ღირებულება უდრის ან აღემატება ახალი რეაქტორის აგების ხარჯებს. მაგრამ ზუსტად ვერავინ იტყვის, რა თანხა იქნება საჭირო: ღირებულება გამოითვალა კვლევისთვის მცირე სადგურების დემონტაჟის გამოცდილების საფუძველზე. ექსპერტები გვთავაზობენ ორ ვარიანტს:

1. მოათავსეთ რეაქტორები და დახარჯული ბირთვული საწვავი საცავებში.
2. გაუქმებულ რეაქტორებზე სარკოფაგების აშენება.

მომდევნო ათი წლის განმავლობაში, დაახლოებით 350 რეაქტორი მთელს მსოფლიოში მიაღწევს სიცოცხლის ბოლომდე და უნდა ამოღებულ იქნეს სამუშაოდან. მაგრამ რადგან უსაფრთხოებისა და ფასის თვალსაზრისით ყველაზე შესაფერისი მეთოდი არ არის გამოგონილი, ეს საკითხი ჯერ კიდევ მოგვარებულია.

ამჟამად მსოფლიოში 436 რეაქტორი მუშაობს. რა თქმა უნდა, ეს არის დიდი წვლილი ენერგოსისტემაში, მაგრამ ძალიან სახიფათოა. კვლევებმა აჩვენა, რომ 15-20 წელიწადში ატომური ელექტროსადგურები შეიცვლება ქარის ენერგიაზე და მზის პანელებზე მომუშავე სადგურებით.

ბირთვული ნარჩენები

ბირთვული ნარჩენების უზარმაზარი რაოდენობა წარმოიქმნება ატომური ელექტროსადგურების საქმიანობის შედეგად. ბირთვული საწვავის ხელახალი გადამუშავება ასევე ტოვებს სახიფათო ნარჩენებს. თუმცა, არცერთმა ქვეყანამ ვერ იპოვა პრობლემის გადაწყვეტა.

დღეს ბირთვული ნარჩენები ინახება დროებით საწყობებში, წყლის აუზებში ან დამარხული ზედაპირულად მიწისქვეშეთში.

ყველაზე უსაფრთხო გზა- ეს არის შენახვა სპეციალურ საწყობებში, მაგრამ რადიაციის გაჟონვა აქაც შესაძლებელია, როგორც სხვა მეთოდებით.

სინამდვილეში, ბირთვულ ნარჩენებს აქვს გარკვეული ღირებულება, მაგრამ მოითხოვს მისი შენახვის წესების მკაცრ დაცვას. და ეს არის ყველაზე აქტუალური პრობლემა.

მნიშვნელოვანი ფაქტორია დრო, რომლის დროსაც ნარჩენები სახიფათოა. თითოეულს აქვს საკუთარი დაშლის პერიოდი, რომლის დროსაც ის ტოქსიკურია.

ბირთვული ნარჩენების სახეები

ნებისმიერი ატომური ელექტროსადგურის ექსპლუატაციის დროს მისი ნარჩენები გარემოში ხვდება. ეს არის წყალი ტურბინებისა და აირისებრი ნარჩენების გაგრილებისთვის.

ბირთვული ნარჩენები იყოფა სამ კატეგორიად:

1. დაბალი დონე - ატომური ელექტროსადგურის თანამშრომლების ტანსაცმელი, ლაბორატორიული აღჭურვილობა. ასეთი ნარჩენები შეიძლება მოვიდეს სამედიცინო დაწესებულებებიდანაც, სამეცნიერო ლაბორატორიები. ისინი არ წარმოადგენენ დიდ საფრთხეს, მაგრამ მოითხოვს უსაფრთხოების ზომების დაცვას.
2. შუალედური დონე - ლითონის კონტეინერები, რომლებშიც ხდება საწვავის ტრანსპორტირება. მათი რადიაციის დონე საკმაოდ მაღალია და მათთან ახლოს მყოფი უნდა იყოს დაცული.
3. მაღალ დონეზე იხარჯება ბირთვული საწვავი და მისი გადამუშავების პროდუქტები. რადიოაქტიურობის დონე სწრაფად იკლებს. მაღალი დონის ნარჩენები ძალიან მცირეა, დაახლოებით 3 პროცენტი, მაგრამ შეიცავს მთელი რადიოაქტიურობის 95 პროცენტს.

ნოვოსიბირსკის ქიმიური კონცენტრატების ქარხანა არის მსოფლიოში ერთ-ერთი წამყვანი მწარმოებელი ბირთვული საწვავი ატომური ელექტროსადგურებისა და კვლევითი რეაქტორებისთვის რუსეთში და უცხო ქვეყნები. ლითონის ლითიუმის და მისი მარილების ერთადერთი რუსი მწარმოებელი. ის არის როსტომის სახელმწიფო კორპორაციის TVEL საწვავის კომპანიის ნაწილი.

ყურადღება, კომენტარები ფოტოს ქვეშ!

იმისდა მიუხედავად, რომ 2011 წელს NCCP-მ აწარმოა და გაყიდა ლითიუმ-7 იზოტოპის მსოფლიო მოხმარების 70%, ქარხნის ძირითადი საქმიანობაა ელექტროსა და კვლევითი რეაქტორებისთვის ბირთვული საწვავის წარმოება.
მიმდინარე ფოტორეპორტაჟი ამ სახეობას ეძღვნება.

მთავარი საწარმოო კომპლექსის შენობის სახურავი

სახელოსნო საწვავის ღეროების და საწვავის შეკრებების წარმოებისთვის კვლევითი რეაქტორებისთვის

ურანის დიოქსიდის ფხვნილის წარმოების ტერიტორია მაღალი ტემპერატურის პიროჰიდროლიზის გამოყენებით

კონტეინერების ჩატვირთვა ურანის ჰექსაფტორიდით

ოპერატორთა ოთახი
აქედან მოდის ურანის დიოქსიდის ფხვნილის წარმოების პროცესის კონტროლი, საიდანაც შემდეგ მზადდება საწვავის მარცვლები.

ურანის მარცვლების წარმოების ტერიტორია
წინა პლანზე ჩანს ბიკონები, სადაც ინახება ურანის დიოქსიდის ფხვნილი.
ისინი ურევენ ფხვნილს და პლასტიზატორს, რაც ტაბლეტის უკეთ შეკუმშვის საშუალებას იძლევა.

ბირთვული კერამიკული საწვავის მარცვლები
შემდეგ ისინი იგზავნება ღუმელში გამოსადუღებლად.

ჩირაღდანი (წყალბადის შემდგომი წვა) ტაბლეტის აგლომერაციის ღუმელზე
ტაბლეტები დუღდება ღუმელში მინიმუმ 1750 გრადუს ტემპერატურაზე წყალბადის შემცირების გარემოში 20 საათზე მეტი ხნის განმავლობაში.

ბირთვული კერამიკული საწვავის მარცვლების წარმოება და ტექნიკური კონტროლი
ერთი ტაბლეტი, რომლის წონაა 4,5 გ, ეკვივალენტურია ენერგიის გამოყოფით 400 კგ ნახშირის, 360 კუბური მეტრი. მ გაზი ან 350 კგ ნავთობი.

ყველა სამუშაო ხორციელდება ყუთებში სპეციალური ხელთათმანების გამოყენებით.

კონტეინერების გადმოტვირთვა ტაბლეტებით

ატომური ელექტროსადგურებისთვის საწვავის ღეროების და საწვავის შეკრებების წარმოების სახელოსნო

ავტომატური საწვავის ღეროების წარმოების ხაზი

აქ ცირკონიუმის მილები ივსება ურანის დიოქსიდის ტაბლეტებით.
შედეგი არის დასრულებული საწვავის წნელები დაახლოებით 4 მ სიგრძის - საწვავის ელემენტები.
საწვავის წნელები უკვე გამოიყენება საწვავის შეკრებების, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ბირთვული საწვავის ასაწყობად.

მზა საწვავის ღეროების გადატანა სატრანსპორტო კონტეინერებში
ფეხსაცმლის გადასაფარებლებს ბორბლებიც კი აქვთ.

FA შეკრების ტერიტორია
ინსტალაცია საწვავის ღეროებზე ლაქის საფარის დასაყენებლად

საწვავის ღეროების დამაგრება დატვირთვის მექანიზმში

ჩარჩოს დამზადება - არხების და სპეისერ ბადეების შედუღება
შემდეგ ამ ჩარჩოში დამონტაჟდება 312 საწვავის ღერო.

ჩარჩოს ტექნიკური კონტროლი

არხები და სპაზერის ბადეები

ავტომატური საწვავის ღეროების შეფუთვის მოწყობილობები დგას

სხივის შეკრება

საწვავის შეკრებების ტექნიკური კონტროლი

საწვავის წნელები შტრიხკოდის მარკირებით, რომლებიც სიტყვასიტყვით შეიძლება გამოყენებულ იქნას პროდუქტის მთელი წარმოების გზის გასაკვლევად.

სადგამები მზა საწვავის შეკრებების შესამოწმებლად და შესაფუთად

მზა საწვავის შეკრებების შემოწმება
შეამოწმეთ, რომ საწვავის ღეროებს შორის მანძილი იგივეა.

დასრულებული საწვავის შეკრება

ორმაგი მილის კონტეინერები საწვავის შეკრების ტრანსპორტირებისთვის
NCCP-ში წარმოებული ატომური ელექტროსადგურების საწვავი გამოიყენება რუსეთის ატომურ ელექტროსადგურებში და ასევე მიეწოდება უკრაინას, ბულგარეთს, ჩინეთს, ინდოეთსა და ირანს.

სიცოცხლის ციკლიურანზე ან პლუტონიუმზე დაფუძნებული ბირთვული საწვავი იწყება სამთო საწარმოებში, ქიმიურ ქარხნებში, გაზის ცენტრიფუგაში და არ მთავრდება რეაქტორიდან საწვავის შეკრების გადმოტვირთვის მომენტში, რადგან საწვავის თითოეულმა შეკრებამ უნდა გაიაროს განკარგვის გრძელი გზა და შემდეგ გადამუშავება.

ბირთვული საწვავისთვის ნედლეულის მოპოვება

ურანი ყველაზე მძიმე ლითონია დედამიწაზე. დედამიწის ურანის დაახლოებით 99,4% არის ურანი-238, ხოლო მხოლოდ 0,6% არის ურანი-235. ატომური ენერგიის საერთაშორისო სააგენტოს წითელი წიგნის მოხსენება აჩვენებს, რომ ურანის წარმოება და მოთხოვნა იზრდება ფუკუშიმას ატომური ავარიის მიუხედავად, რამაც ბევრს აინტერესებს ბირთვული ენერგიის პერსპექტივები. მხოლოდ ბოლო რამდენიმე წლის განმავლობაში ურანის დადასტურებული მარაგები გაიზარდა 7%-ით, რაც დაკავშირებულია ახალი საბადოების აღმოჩენასთან. უმსხვილესი მწარმოებლები რჩებიან ყაზახეთი, კანადა და ავსტრალია, ისინი მოიპოვებენ მსოფლიოს ურანის 63%-ს. გარდა ამისა, ლითონის მარაგი ხელმისაწვდომია ავსტრალიაში, ბრაზილიაში, ჩინეთში, მალავიში, რუსეთში, ნიგერში, აშშ-ში, უკრაინაში, ჩინეთსა და სხვა ქვეყნებში. მანამდე პრონედრა წერდა, რომ 2016 წელს რუსეთის ფედერაციაში 7,9 ათასი ტონა ურანი იქნა მოპოვებული.

დღესდღეობით ურანი სამად მოიპოვება სხვადასხვა გზით. ღია მეთოდი არ კარგავს აქტუალობას. იგი გამოიყენება იმ შემთხვევებში, როდესაც დეპოზიტები ახლოს არის დედამიწის ზედაპირთან. ღია მეთოდით ბულდოზერები ქმნიან კარიერს, შემდეგ მინარევებით მადანი იტვირთება ნაგავსაყრელ მანქანებში გადამამუშავებელ კომპლექსებში გადასატანად.

ხშირად მადნის სხეული დიდ სიღრმეზე დევს, ამ შემთხვევაში გამოიყენება მიწისქვეშა მოპოვების მეთოდი. მაღარო გათხრილია ორ კილომეტრამდე სიღრმეზე, კლდე ამოღებულია ბურღვით ჰორიზონტალური დრეიფებით და ზევით ტრანსპორტირდება სატვირთო ლიფტებით.

ნარევს, რომელიც ამ გზით ზევით ტრანსპორტირდება, ბევრი კომპონენტია. ქვა უნდა დაიმსხვრა, წყლით განზავდეს და ზედმეტი ამოიღოს. შემდეგ ნარევს ემატება გოგირდის მჟავა გაჟონვის პროცესის განსახორციელებლად. ამ რეაქციის დროს ქიმიკოსები იღებენ ურანის მარილების ნალექს ყვითელი ფერი. საბოლოოდ, ურანი მინარევებით იწმინდება გადამამუშავებელ ობიექტში. მხოლოდ ამის შემდეგ იწარმოება ურანის ოქსიდი, რომელიც ივაჭრება ბირჟაზე.

არსებობს ბევრად უფრო უსაფრთხო, ეკოლოგიურად სუფთა და ეკონომიური მეთოდი, რომელსაც ეწოდება ჭაბურღილის ადგილზე გამორეცხვა (ISL).

საველე განვითარების ამ მეთოდით ტერიტორია რჩება უსაფრთხო პერსონალისთვის, ხოლო რადიაციული ფონი შეესაბამება ფონს დიდი ქალაქები. ურანის მოსაპოვებლად გაჟონვის გამოყენებით, თქვენ უნდა გაბურღოთ 6 ხვრელი ექვსკუთხედის კუთხეებში. ამ ჭაბურღილების მეშვეობით გოგირდის მჟავა გადატუმბულია ურანის საბადოებში და ურევენ მის მარილებს. ეს ხსნარი ამოღებულია, კერძოდ, ტუმბოს ჭაბურღილის მეშვეობით ექვსკუთხედის ცენტრში. ურანის მარილების საჭირო კონცენტრაციის მისაღწევად ნარევი რამდენჯერმე გადადის სორბციის სვეტებში.

ბირთვული საწვავის წარმოება

შეუძლებელია წარმოიდგინო ბირთვული საწვავის წარმოება გაზის ცენტრიფუგების გარეშე, რომლებიც გამოიყენება გამდიდრებული ურანის წარმოებისთვის. საჭირო კონცენტრაციის მიღწევის შემდეგ, ურანის დიოქსიდი დაჭერით ტაბლეტებში ე.წ. ისინი იქმნება საპოხი მასალების გამოყენებით, რომლებიც ამოღებულია ღუმელში სროლისას. სროლის ტემპერატურა 1000 გრადუსს აღწევს. ამის შემდეგ ტაბლეტები შემოწმდება, რათა დარწმუნდეს, რომ ისინი აკმაყოფილებენ მითითებულ მოთხოვნებს. მნიშვნელოვანია ზედაპირის ხარისხი, ტენიანობა და ჟანგბადისა და ურანის თანაფარდობა.

ამავდროულად, სხვა სახელოსნოში მზადდება საწვავის ელემენტების მილისებური ჭურვები. ზემოაღნიშნულ პროცესებს, მათ შორის ტაბლეტების შემდგომ დოზირებას და შეფუთვას გარსის მილებში, დალუქვას, დეკონტამინაციას, ეწოდება საწვავის წარმოება. რუსეთში საწვავის შეკრებების (FA) შექმნას ახორციელებს Mashinostroitelny Zavod მოსკოვის რეგიონში, ნოვოსიბირსკის ქიმიური კონცენტრატების ქარხანა ნოვოსიბირსკში, მოსკოვის პოლიმეტალის ქარხანა და სხვა.

საწვავის შეკრების თითოეული პარტია იქმნება კონკრეტული ტიპის რეაქტორისთვის. ევროპული საწვავის შეკრებები მზადდება კვადრატის სახით, ხოლო რუსულს აქვს ექვსკუთხა განივი. რუსეთის ფედერაციაში ფართოდ გამოიყენება VVER-440 და VVER-1000 ტიპის რეაქტორები. VVER-440-ის პირველი საწვავის ელემენტების შემუშავება დაიწყო 1963 წელს, ხოლო VVER-1000-ისთვის - 1978 წელს. იმისდა მიუხედავად, რომ რუსეთში აქტიურად ინერგება ახალი რეაქტორები პოსტფუკუშიმას უსაფრთხოების ტექნოლოგიებით, არსებობს მრავალი ძველი ტიპის ბირთვული დანადგარი, რომელიც მუშაობს ქვეყნის მასშტაბით და მის ფარგლებს გარეთ, ამიტომ საწვავის შეკრებები თანაბრად აქტუალური რჩება. სხვადასხვა სახისრეაქტორები.

მაგალითად, RBMK-1000 რეაქტორის ერთი ბირთვისთვის საწვავის შეკრების უზრუნველსაყოფად საჭიროა ცირკონიუმის შენადნობებისგან დამზადებული 200 ათასზე მეტი კომპონენტი, ისევე როგორც 14 მილიონი აგლომერირებული ურანის დიოქსიდის მარცვლები. ზოგჯერ საწვავის შეკრების წარმოების ღირებულება შეიძლება აღემატებოდეს ელემენტებში შემავალი საწვავის ღირებულებას, რის გამოც ძალიან მნიშვნელოვანია ურანის კილოგრამზე მაღალი ენერგოეფექტურობის უზრუნველყოფა.

ხარჯები წარმოების პროცესები V %

ცალკე, აღსანიშნავია საწვავის შეკრებები კვლევითი რეაქტორებისთვის. ისინი შექმნილია ისე, რომ ნეიტრონების წარმოქმნის პროცესის დაკვირვება და შესწავლა მაქსიმალურად კომფორტული იყოს. ასეთი საწვავის წნელები ბირთვული ფიზიკის, იზოტოპების წარმოებისა და რადიაციული მედიცინის სფეროებში ექსპერიმენტებისთვის იწარმოება რუსეთში ნოვოსიბირსკის ქიმიური კონცენტრატების ქარხნის მიერ. FA-ები იქმნება უწყვეტი ელემენტების საფუძველზე ურანთან და ალუმინთან ერთად.

ბირთვული საწვავის წარმოებას რუსეთის ფედერაციაში ახორციელებს საწვავის კომპანია TVEL (როსატომის განყოფილება). კომპანია მუშაობს ნედლეულის გამდიდრებაზე, საწვავის ელემენტების აწყობაზე, ასევე უზრუნველყოფს საწვავის ლიცენზირების მომსახურებას. კოვროვის მექანიკური ქარხანა ვლადიმირის რეგიონში და ურალის გაზის ცენტრიფუგის ქარხანა სვერდლოვსკის რეგიონში ქმნიან აღჭურვილობას რუსული საწვავის შეკრებებისთვის.

საწვავის ღეროების ტრანსპორტირების მახასიათებლები

ბუნებრივი ურანი ხასიათდება რადიოაქტიურობის დაბალი დონით, თუმცა საწვავის შეკრებების წარმოებამდე ლითონი გადის გამდიდრების პროცედურას. ურანი-235-ის შემცველობა ბუნებრივ საბადოში არ აღემატება 0,7%-ს, ხოლო რადიოაქტიურობა შეადგენს 25 ბეკერელს 1 მილიგრამ ურანზე.

ურანის მარცვლები, რომლებიც მოთავსებულია საწვავის შეკრებებში, შეიცავს ურანს ურანი-235 კონცენტრაციით 5%. ბირთვული საწვავით დასრულებული საწვავის შეკრებები ტრანსპორტირდება სპეციალურ მაღალი სიმტკიცის ლითონის კონტეინერებში. ტრანსპორტირებისთვის გამოიყენება სარკინიგზო, საავტომობილო, საზღვაო და საჰაერო ტრანსპორტიც კი. თითოეული კონტეინერი შეიცავს ორ ასამბლეას. დაუსხივებელი (ახალი) საწვავის ტრანსპორტირება არ წარმოადგენს რადიაციის საშიშროებას, ვინაიდან გამოსხივება არ სცილდება ცირკონიუმის მილებს, რომლებშიც მოთავსებულია დაპრესილი ურანის მარცვლები.

საწვავის გადაზიდვისთვის შემუშავებულია სპეციალური მარშრუტი, ტვირთის ტრანსპორტირება ხდება მწარმოებლის ან მომხმარებლის (უფრო ხშირად) დაცვის პერსონალის თანხლებით, რაც, პირველ რიგში, განპირობებულია აღჭურვილობის მაღალი ღირებულებით. ბირთვული საწვავის წარმოების მთელ ისტორიაში, არც ერთი სატრანსპორტო უბედური შემთხვევა არ დაფიქსირებულა საწვავის შეკრებაზე, რომელიც გავლენას მოახდენდა გარემოს რადიაციულ ფონზე ან გამოწვევდა მსხვერპლს.

საწვავი რეაქტორის ბირთვში

ბირთვული საწვავის ერთეულს - TVEL -ს შეუძლია დიდი ხნის განმავლობაში გამოუშვას უზარმაზარი ენერგია. ვერც ქვანახშირი და ვერც გაზი ვერ შეედრება ასეთ მოცულობებს. საწვავის სასიცოცხლო ციკლი ნებისმიერ ატომურ ელექტროსადგურში იწყება ახალი საწვავის გადმოტვირთვით, ამოღებით და შენახვით საწვავის შეკრების საწყობში. როდესაც რეაქტორში საწვავის წინა პარტია იწვის, პერსონალი ასრულებს საწვავის შეკრებებს ბირთვში ჩასატვირთად ( სამუშაო ფართობირეაქტორი, სადაც ხდება დაშლის რეაქცია). როგორც წესი, საწვავი ნაწილობრივ გადაიტვირთება.

სრული საწვავი ემატება ბირთვს მხოლოდ რეაქტორის პირველი გაშვების დროს. ეს გამოწვეულია იმით, რომ რეაქტორში საწვავის ღეროები არათანაბრად იწვის, რადგან ნეიტრონის ნაკადი ინტენსივობით განსხვავდება რეაქტორის სხვადასხვა ზონაში. მრიცხველის მოწყობილობების წყალობით, სადგურის პერსონალს შესაძლებლობა აქვს რეალურ დროში აკონტროლოს თითოეული ერთეული საწვავის დამწვრობის ხარისხი და განახორციელოს ჩანაცვლება. ზოგჯერ, ახალი საწვავის შეკრებების ჩატვირთვის ნაცვლად, შეკრებები გადაადგილდებიან ერთმანეთთან. აქტიური ზონის ცენტრში, დამწვრობა ყველაზე ინტენსიურად ხდება.

FA ატომური ელექტროსადგურის შემდეგ

ურანს, რომელიც დაიხარჯა ბირთვულ რეაქტორში, ეწოდება დასხივებული ან დამწვარი. და ასეთი საწვავის შეკრებები გამოიყენება როგორც დახარჯული ბირთვული საწვავი. SNF განლაგებულია რადიოაქტიური ნარჩენებისგან განცალკევებით, რადგან მას აქვს მინიმუმ 2 სასარგებლო კომპონენტი - დაუწვავი ურანი (ლითონის დამწვრობის სიღრმე არასოდეს აღწევს 100%) და ტრანსურანის რადიონუკლიდები.

ბოლო დროს ფიზიკოსებმა დაიწყეს მრეწველობასა და მედიცინაში დახარჯულ ბირთვულ საწვავში დაგროვილი რადიოაქტიური იზოტოპების გამოყენება. მას შემდეგ, რაც საწვავი დაასრულებს თავის კამპანიას (როდესაც შეკრება იმყოფება რეაქტორის ბირთვში სამუშაო პირობებში ნომინალური სიმძლავრით), ის იგზავნება გაგრილების აუზში, შემდეგ შესანახად პირდაპირ რეაქტორის განყოფილებაში და ამის შემდეგ ხელახალი დამუშავების ან განკარგვის მიზნით. გამაგრილებელი აუზი შექმნილია სითბოს მოსაშორებლად და მაიონებელი გამოსხივებისგან დასაცავად, ვინაიდან საწვავის შეკრება რჩება სახიფათო რეაქტორიდან ამოღების შემდეგ.

აშშ-ში, კანადაში ან შვედეთში დახარჯული საწვავი არ იგზავნება გადამუშავებისთვის. სხვა ქვეყნები, მათ შორის რუსეთი, მუშაობენ საწვავის დახურულ ციკლზე. ეს საშუალებას გაძლევთ მნიშვნელოვნად შეამციროთ ბირთვული საწვავის წარმოების ღირებულება, რადგან დახარჯული საწვავის ნაწილი ხელახლა გამოიყენება.

საწვავის ღეროები იხსნება მჟავაში, რის შემდეგაც მკვლევარები გამოყოფენ პლუტონიუმს და გამოუყენებელ ურანს ნარჩენებისგან. ნედლეულის დაახლოებით 3% არ შეიძლება ხელახლა იქნას გამოყენებული, ეს არის მაღალი დონის ნარჩენები, რომლებიც გადიან ბიტუმიზაციის ან ვიტრიფიკაციის პროცედურებს.

დახარჯული ბირთვული საწვავიდან პლუტონიუმის 1% ამოღება შესაძლებელია. ამ ლითონს გამდიდრება არ სჭირდება; დახურული საწვავის ციკლი შესაძლებელს ხდის საწვავის ერთი შეკრების გაკეთებას დაახლოებით 3% -ით იაფი, მაგრამ ეს ტექნოლოგია მოითხოვს დიდ ინვესტიციებს სამრეწველო ერთეულების მშენებლობაში, ამიტომ იგი ჯერ კიდევ არ არის გავრცელებული მსოფლიოში. თუმცა საწვავის კომპანია როსტომი არ წყვეტს ამ მიმართულებით კვლევებს. ამის შესახებ პრონედრამ ცოტა ხნის წინ დაწერა რუსეთის ფედერაციამუშაობენ საწვავზე, რომელსაც შეუძლია რეაქტორის ბირთვში ამერიციუმის, კურიუმის და ნეპტუნიუმის იზოტოპების გადამუშავება, რომლებიც შედის მაღალრადიოაქტიური ნარჩენების იმავე 3%-ში.

ბირთვული საწვავის მწარმოებლები: რეიტინგი

1. ფრანგული კომპანია Areva ბოლო დრომდე უზრუნველყოფდა საწვავის შეკრებების გლობალური ბაზრის 31%-ს. კომპანია აწარმოებს ბირთვულ საწვავს და აწყობს კომპონენტებს ატომური ელექტროსადგურებისთვის. 2017 წელს არევას ხარისხობრივი რემონტი ჩაუტარდა, კომპანიაში ახალი ინვესტორები მოვიდნენ და 2015 წლის კოლოსალური ზარალი 3-ჯერ შემცირდა.
2. Westinghouse არის იაპონური კომპანია Toshiba-ს ამერიკული განყოფილება. ბაზრის აქტიურად განვითარება აღმოსავლეთ ევროპა, უკრაინის ატომურ ელექტროსადგურებს აწვდის საწვავის შეკრებებს. Toshiba-სთან ერთად ის უზრუნველყოფს გლობალური ბირთვული საწვავის წარმოების ბაზრის 26%-ს.
3. მესამე ადგილზეა სახელმწიფო კორპორაცია Rosatom-ის (რუსეთი) საწვავის კომპანია TVEL. TVEL უზრუნველყოფს გლობალური ბაზრის 17%-ს, აქვს ათწლიანი კონტრაქტის პორტფელი, რომლის ღირებულებაა 30 მილიარდი დოლარი და ამარაგებს საწვავს 70-ზე მეტ რეაქტორს. TVEL ავითარებს საწვავის შეკრებებს VVER რეაქტორებისთვის და ასევე შემოდის დასავლური დიზაინის ატომური სადგურების ბაზარზე.
4. Japan Nuclear Fuel Limited, უახლესი მონაცემებით, უზრუნველყოფს მსოფლიო ბაზრის 16%-ს და აწვდის საწვავის შეკრებებს თავად იაპონიის ბირთვულ რეაქტორებს.
5. Mitsubishi Heavy Industries არის იაპონური გიგანტი, რომელიც აწარმოებს ტურბინებს, ტანკერებს, კონდიციონერებს და ახლახან ბირთვულ საწვავს დასავლური სტილის რეაქტორებისთვის. Mitsubishi Heavy Industries (მშობელი კომპანიის განყოფილება) არევასთან ერთად ეწევა APWR ბირთვული რეაქტორების მშენებლობას და კვლევით საქმიანობას. ეს კომპანია აირჩია იაპონიის მთავრობამ ახალი რეაქტორების შესაქმნელად.

ატომური ელექტროსადგურები – ატომური ელექტროსადგურები- ეს არის თბოელექტროსადგურები. ატომური ელექტროსადგურები იყენებენ კონტროლირებადი ბირთვული რეაქციების ენერგიას, როგორც წყაროს. ატომური ელექტროსადგურების ერთეული სიმძლავრე 1,5 გიგავატს აღწევს.

ატომური ელექტროსადგურები – ატომური ელექტროსადგურები – საწვავის სახეები

იგი გამოიყენება როგორც საერთო საწვავი ატომური ელექტროსადგურებისთვის. უ- ურანი. დაშლის რეაქცია ხდება ატომური ელექტროსადგურის მთავარ ბლოკში - ატომურ რეაქტორში. ბირთვული დაშლის ჯაჭვური რეაქციის დროს გამოიყოფა თერმული ენერგიის მნიშვნელოვანი რაოდენობა, რომელიც გამოიყენება ელექტროენერგიის წარმოებისთვის.

ატომური ელექტროსადგურები - ატომური ელექტროსადგურები - მუშაობის პრინციპი

ურანის ბირთვების დაშლისას წარმოიქმნება სწრაფი ნეიტრონები. დაშლის სიჩქარე არის ჯაჭვური რეაქცია ატომურ ელექტროსადგურებში მას არეგულირებს მოდერატორები: მძიმე წყალი ან გრაფიტი. ნეიტრონები შეიცავს დიდი რაოდენობათერმული ენერგია. ენერგია შემოდის ორთქლის გენერატორში გამაგრილებლის მეშვეობით. მაღალი წნევის ორთქლი იგზავნება ტურბოგენერატორებში. შედეგად მიღებული ელექტროენერგია მიდის ტრანსფორმატორებზე და შემდეგ სადისტრიბუციო მოწყობილობებზე. ელექტროენერგიის ნაწილი გამოიყენება ატომური ელექტროსადგურის საკუთარი საჭიროებების დასაკმაყოფილებლად. გამაგრილებლის მიმოქცევა ატომურ ელექტროსადგურებში უზრუნველყოფილია ტუმბოებით: ძირითადი და კონდენსატი. ატომური ელექტროსადგურებიდან ზედმეტი სითბო იგზავნება გამაგრილებელ კოშკებში.

რუსული ატომური ელექტროსადგურები - ატომური ელექტროსადგურები - ბირთვული რეაქტორების ტიპები:

• RBMK - მაღალი სიმძლავრის რეაქტორი, არხი,
• VVER - წნევით წყლის ენერგიის რეაქტორი,
• BN - სწრაფი ნეიტრონული რეაქტორი.

ატომური ელექტროსადგურები – ატომური ელექტროსადგურები – ეკოლოგია

ატომური ელექტროსადგურები - ატომური ელექტროსადგურები არ გამოყოფენ ატმოსფეროში გამონაბოლქვი აირებს. ატომურ ელექტროსადგურზე ნარჩენები ნაცრისა და წიდის სახით არ არის. ატომურ ელექტროსადგურებში პრობლემები მოიცავს ჭარბ სითბოს და რადიოაქტიური ნარჩენების შენახვას. ატომური ელექტროსადგურების რადიოაქტიური გამონაბოლქვისგან ადამიანებისა და ატმოსფეროს დასაცავად, მიიღება სპეციალური ზომები:

• ატომური ელექტროსადგურის აღჭურვილობის საიმედოობის გაუმჯობესება,
• დაუცველი სისტემების დუბლირება,
• მაღალი მოთხოვნები პერსონალის კვალიფიკაციაზე,
• დაცვა და დაცვა გარე გავლენისგან.

ატომური ელექტროსადგურები გარშემორტყმულია სანიტარული დაცვის ზონით.