图解核燃料的生产过程(核燃料生产过程揭密 )
自日本福岛核泄漏事故发生以后已六年,核电站的安全问题一直倍受人们的广泛关注与担忧 。在此小超特将超大论坛会员superdirex(superdirex家里两代人都献身于祖国的核工业,此文主要是对国外公开的核燃料生产过程照片进行一番解读,绝对专业、翔实)的帖子整理成文以飨读者,小超在此并非是为日本洗地,也无意于就核电站的安全与否进行辩论,只对核燃料生产过程本身与广大读者一起共同学习 。当然,日本福岛核电站泄漏事故有它的的偶发性(地震、海啸)与之后果必然的人`祸(技术陈旧、设备老化、管理不善、救灾推诿、政府与东电互相甩锅等),在此也就不多做论述了 。
铀矿石中含铀量普遍不高,其放射性主要来自伴生的镭和氡,铀本身的放射性是相当有限的;所以,矿山开采,做好通风是必要的(带走氡);而镭等则在水冶厂生产过程中,被甩到尾渣里了(尾矿坝) 。
水冶厂出来的产品,因为矿石成分不同,采取的工艺也有差别,黄饼是通行的称呼,但重铀酸铵或者三碳酸铀酰铵(钠)等也是常见产品;其中杂质也和矿石、工艺有关,除杂比较好的可以称为核能纯产品 。核能纯产品纯化很简单,否则就要经过再纯化,以进一步去除产品中的杂质离子(和放射性元素无关,比如铁钙镁钒等) 。
这个就是黄饼,比较干燥,131潮湿一些,样子有点像鸡蛋黄 。
这个是装黄饼的桶,可以看看工作人员有什么特别防护没有 。
类似的产品桶,咱(superdirex,下同)以前常靠着吸烟(主要是为了让学员放松一些,倒不是真要在产品库吸烟) 。
装运产品的产品桶,咱也靠着打过盹和吃过饺子,那是很多年前在运送产品的专列上 。
纯化后的铀化合物,经过几个步骤,逐步转化成六氟化铀,以便于利用气体离心机进行分离浓缩(六氟化铀加热后就成为气态,冷却后就是结晶,这个是个非常好的特性) 。
分离浓缩想必大家都清楚,就是通过气体离心机的级联,将天然铀中丰度0.7%左右的铀235,逐步浓缩到4.5%左右;这个过程是以六氟化铀形势存在的,浓缩后的低浓缩铀丰度4.5%左右,而分离后的尾料就是贫料(贫铀),其中含有0.2--0.3%的铀235 。
低浓缩铀,必须再次经过转化,变成氧化铀,然后制胚、烧结成氧化铀陶瓷,也就是所谓的核燃料(芯块)了;氧化铀陶瓷具有非常好的强度和热工性能 。姑且算是一粒柴吧 。
这个是制胚
这个是烧结