核废料是否存在利用空间?
核废料是否存在利用空间?
你以为钚是天然开采提炼的吗?钚就来自乏燃料,其中钚238用于放射性同位素加热单元(RHU)、放射性同位素热发电机(RTG),而钚239则是比铀235临界质量更低的易裂变核燃料,通常用于制造核武器。锶90也能用于RTG乃至放疗等,乏燃料里有价值的多的去了。当然分离那些东西危险而麻烦,但有不可替代价值。
核废料的利用空间很大,多次利用核燃料也是一种很重要的策略。
核废料的来源多种多样,但主要是核电站的乏燃料,就用这个为例吧。
首先,第一次进入核电站的核燃料,是一定纯的的铀235(轻压水堆约3-5%)和铀238(余下的)的氧化物二者的混合物称为UOX。这个时候的铀没有多少放射性,可以安全的拿在手里。主要进行链式反应并产生热量烧开水的的是铀235,但是经过在反应堆里的一个燃料周期,有一部分铀235裂变产生能量用于发电,但是还有不少铀235剩下。这部分剩下的铀235就很有开发空间,因为就剩下的比例来看,也是高于天然铀的0.7%,所以还是很有价值的。
除了主要的铀235资源,经过一轮裂变,产生了很多裂变产物,这些产物大部分没什么用,而且难以处理,但还有一些是可以利用的,就是分离提纯有难度。
跟铀235有关的大概就是这样。再说说铀238,铀238裂变的很少,而且铀238进一步反应产生钚239的反应需要快中子。轻压水堆中,因为水作为慢化剂,快中子比例不高,但也是存在的,所以会产生少量的钚239,这可是原子弹的主要原料,所以价值不言而喻。最后剩下的大部分铀238,也是可以作为将来快中子四代增殖堆的储备资源,虽然铀238本身量很大,但是毕竟是有限的,如果可以再利用也是不错的。
举个目前的例子:
目前利用乏燃料的方法是二次利用,也称之为闭环)(图片侵删)。