图解核燃料的生产过程（核燃料生产过程揭密 ）

说明核燃料的生产过程(揭示核燃料生产过程)

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，除杂比拟好的可以称为核能纯产品。核能纯产品纯化很简略，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)。

这是黄饼，比131更干更湿。它看起来有点像蛋黄。

这是一个装黄色蛋糕的桶。你可以看看工作人员有没有特殊保护。

类似的产品桶，我们(superdirex，下同)习惯抽(重要的是让学生放松，不是真的在产品仓库抽)。

我们还在装运产品的产品桶里打瞌睡吃饺子，那是多年前装运产品的专列上的。

提纯后的铀化合物，经过几个步骤，逐渐转化为六氟化铀，这样就可以用气体离心机单独浓缩(六氟化铀加热后变成气态，冷却后结晶，这是一个很好的特点)。

浓缩必须是每个人都清楚的，即天然铀丰度约为0.7%的铀235通过级联的气体离心机逐渐浓缩到约4.5%。这个过程存在于六氟化铀的情况下。浓缩的低浓缩铀约为4.5%，而分离出的尾矿是贫材料(贫化铀)，其中含有0.2-0.3%的铀235。

低浓缩铀必须再次转化为氧化铀，然后胚化并烧结成氧化铀陶瓷，称为核燃料(芯块)。氧化铀陶瓷具有优异的强度和热性能。姑且称之为一粒木头。

这是胚胎制造。

这是烧结。

燃料芯块按照一定的要求装入锆管，外加相应的附件(气室、弹簧等)。，这在科学和工程中很容易理解，这东西可以在高温下使用，并且会出现少量气体)，然后燃料棒被包装。这是一块木头。

燃料棒按照一定的位置，一根接一根地插入并固定在燃料组件(一个框架，包括固定棒导向器、泥栅和锁定机构等。)，并安装相应的附件，形成核燃料组件。只是一捆柴火。

这是燃料厂的一个角落。

这是一个带有主棒的核燃料组件。

这是核燃料组件运输箱和汽车。

对于堆芯，我们可以看看核燃料组件的排列方式。所谓的157和177堆芯是指堆芯中装载的燃料组件数量。如果你感兴趣，可以自己翻出如何安排配备主杆组件的燃料组件。

这是核心模型。你可以看到核燃料组件是如何排列和插入的。

反应堆堆芯加油，可以看到已经移动过一次的反应堆压力容器上盖。

从堆芯卸下乏燃料。

乏燃料池，用于储存乏燃料。

乏燃料组件运输车及碰撞实验。

顺便说一句，外国核电站的安全地图。

经过几年的冷却，乏燃料被运输到后处理厂，并再次储存在池中。

经过测试后，可以对其进行再加工，乏燃料组件中的燃料棒被机械扭曲并浸泡在硝酸溶液中，其中陶瓷颗粒被溶解，锆管被回收。

这些回收的金属是伪造的。

变成金属锭。

储存金属锭的运输罐。

铀和钚分别提取后，溶解在硝酸中的燃料芯块被高放射性废物烧结成陶瓷，储存在罐中并填埋。

回收的铀可以再次混合或浓缩，制成新燃料。钚以氧化钚的形式储存，或添加到氧化铀中制成混合氧化物燃料。这是一种新的燃料组件。

从上图不难看出，整个过程中只有一个富集过程是气态的，这一段也是最贵的。六氟化铀虽然没有想象中的那么毒，但其刺激性和重金属特性相当突出。六氟化铀在容器中是稳定的(生产过程中的温度、加热和气化)，整个生产过程也是一个封闭的过程，现在正在使用，转化浓缩过程中向装置内外泄漏的概率很低(负压)；这个东西很重，常温下很容易沉降，即使泄漏扩散的规模有限。六氟化铀的风险在于大量尾矿(贫化铀)的处置方法，比低浓缩铀产品的风险大得多。长期储存后，可转化为稳定的氧化铀形态，风险小得多。整个生产过程中的废弃材料对于净化分离出来的杂质和酸碱很重要，但这些废弃材料与放射性无关，属于化学处置的残留物。金额不大，处置相对简单。如果它们具有回收应用价值，可以返回水冶工厂进行回收应用。如果没有回收价值，也将运回水冶工厂，然后中和(用大量生石灰)，然后进入尾矿坝。乏燃料中的放射性物质非常杂，裂变产物的活化产物锕系元素寿命短、中、长，数量和强度不同，每个阶段都有自己的特点等等。在处置上，先将其放置冷却，让一些寿命短的元素消亡后再进行处置，分离出有用的铀和钚(下一步是留下铀和钚)，将其他废物打包浓缩，然后烧结成陶瓷(也叫玻璃)，装罐，堆放在永久填埋场。

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