דלק גרעיני: סוגים ועיבוד

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

אנרגיה גרעינית מורכבת ממספר רב של מפעלים למטרות שונות. חומרי גלם לתעשייה זו מופקים ממכרות אורניום. לאחר מכן, הוא מועבר למפעלים לייצור דלק.

יתרה מכך, הדלק מועבר לתחנות כוח גרעיניות, שם הוא נכנס לליבת הכור. כאשר הדלק הגרעיני מגיע לסוף חייו, הוא מעובד מחדש. עיבוד פסולת כפוף לסילוק. ראוי לציין שפסולת מסוכנת מופיעה לא רק לאחר עיבוד דלק, אלא גם בכל שלב - מכריית אורניום ועד עבודה בכור.

דלק גרעיני

דלק הוא משני סוגים. הראשון הוא אורניום שנכרה במכרות, בהתאמה, ממקור טבעי. הוא מכיל חומרי גלם המסוגלים ליצור פלוטוניום. השני הוא דלק שנוצר באופן מלאכותי (משני).

דלק גרעיני מחולק גם לפי הרכב כימי: מתכתי, תחמוצת, קרביד, ניטריד ומעורבב.

כריית אורניום וייצור דלק

חלק גדול מייצור האורניום מגיע ממדינות בודדות: רוסיה, צרפת, אוסטרליה, ארה ב, קנדה ודרום אפריקה.

אורניום הוא היסוד העיקרי לדלק בגרעיןתחנות כוח. כדי להיכנס לכור, הוא עובר מספר שלבי עיבוד. לרוב, מרבצי אורניום ממוקמים ליד זהב ונחושת, ולכן הפקתו מתבצעת עם מיצוי מתכות יקרות.

בכרייה, בריאותם של אנשים נמצאת בסיכון גדול מכיוון שאורניום הוא חומר רעיל, והגזים שמשתחררים במהלך הכרייה שלו גורמים לצורות שונות של סרטן. למרות שהעפרה עצמה מכילה כמות קטנה מאוד של אורניום - מ-0.1 עד 1 אחוז. גם האוכלוסייה שחיה ליד מכרות אורניום נמצאת בסיכון גבוה יותר.

אורניום מועשר הוא הדלק העיקרי לתחנות כוח גרעיניות, אך לאחר השימוש בו נותרת כמות עצומה של פסולת רדיואקטיבית. למרות כל הסכנות שבה, העשרת אורניום היא תהליך חיוני ליצירת דלק גרעיני.

בצורתו הטבעית, אורניום כמעט בלתי אפשרי לשימוש בכל מקום. כדי להשתמש בו, יש להעשיר אותו. צנטריפוגות גז משמשות להעשרה.

אורניום מועשר משמש לא רק באנרגיה גרעינית, אלא גם בייצור נשק.

תחבורה

בכל שלב של מחזור הדלק יש תחבורה. הוא מתבצע בכל האמצעים הזמינים: ביבשה, בים, באוויר. זהו סיכון גדול וסכנה גדולה לא רק לסביבה, אלא גם לבני אדם.

במהלך הובלת דלק גרעיני או יסודותיו מתרחשות תאונות רבות, וכתוצאה מכך משתחררים יסודות רדיואקטיביים. זה אחד מסיבות רבות לכך שכוח גרעיני נחשב לא בטוח.

השבתת כורים

אף אחד מהכורים לא פורק. אפילו תחנת הכוח הגרעינית הידועה לשמצה בצ'רנוביל. העניין הוא שלפי מומחים, מחיר הפירוק שווה או אפילו עולה על מחיר בניית כור חדש. אבל אף אחד לא יכול לומר בוודאות כמה כסף יידרש: העלות חושבה על בסיס הניסיון של פירוק תחנות קטנות למחקר. מומחים מציעים שתי אפשרויות:

1. שים כורים ודלק גרעיני בשימוש במטמנות.
2. בנה סרקופגים מעל כורים שהושבתו.

בעשר השנים הקרובות, כ-350 כורים ברחבי העולם ייגמרו משימוש ויש לבטל אותם. אך מכיוון שלא הומצאה השיטה המתאימה ביותר מבחינת אבטחה ומחיר, הבעיה הזו עדיין בפתרון.

כעת פועלים 436 כורים ברחבי העולם. כמובן שזו תרומה גדולה למערכת האנרגיה, אבל היא מאוד לא בטוחה. מחקרים מראים שבעוד 15-20 שנה, תחנות כוח גרעיניות יוכלו להיות מוחלפות בתחנות הפועלות על אנרגיית רוח ופאנלים סולאריים.

פסולת גרעינית

כמות עצומה של פסולת גרעינית נוצרת כתוצאה מתחנות כוח גרעיניות. גם עיבוד דלק גרעיני משאיר אחריו פסולת מסוכנת. עם זאת, אף אחת מהמדינות לא מצאה פתרון לבעיה.

היום, פסולת גרעינית נשמרת במתקני אחסון זמניים, בבריכות מים, או קבורה עמוק מתחת לאדמה.

הדרך הבטוחה ביותר היאאחסון במתקני אחסון מיוחדים, אך גם כאן אפשרית דליפת קרינה, כמו בשיטות אחרות.

למעשה, לפסולת גרעינית יש ערך מסוים, אך מחייבת הקפדה על כללי האחסון שלה. וזו הבעיה האקוטית ביותר.

גורם חשוב הוא הזמן שבו הפסולת מסוכנת. לכל חומר רדיואקטיבי יש זמן ריקבון משלו, שבמהלכו הוא רעיל.

סוגי פסולת גרעינית

במהלך הפעלת כל תחנת כוח גרעינית, הפסולת שלה חודרת לסביבה. אלו מים לקירור טורבינות ופסולת גזית.

פסולת גרעינית מחולקת לשלוש קטגוריות:

1. רמה נמוכה - ביגוד לעובדי תחנת כוח גרעינית, ציוד מעבדה. פסולת כזו יכולה להגיע גם ממוסדות רפואיים, מעבדות מדעיות. הם לא מהווים איום גדול, אבל הם כן דורשים אמצעי זהירות.
2. מפלס ביניים - מיכלי מתכת בהם מובל דלק. רמות הקרינה שלהם גבוהות למדי, ויש להגן על מי שקרוב אליהם.
3. רמה גבוהה היא דלק גרעיני מושקע ומוצריו. רמת הרדיואקטיביות יורדת במהירות. יש מעט מאוד פסולת ברמה גבוהה, בערך 3 אחוז, אבל היא מכילה 95 אחוז מכל הרדיואקטיביות.