Атомна енергетика у питаннях та відповідях
Структурагалузі
- Що таке ядерне паливо та з чого воно складається?
- Під ядерним паливом розуміються тепловиділяючі зборки (ТВЗ). ТВС є складною конструкцією, основною складовою якої є пучок стрижнів з нержавіючої сталі або цирконію. Вони містять таблетки діоксиду урану зі збагаченням по урану-235 до 5 %. Герметизовані та забезпечені паливними пігулками стрижні називають твелами. Для вирівнювання зазорів між твэлами і для надання ТВС необхідної конструктивної жорсткості, складання має ряд конструктивних елементів: хвостовик, голівку та набір решіток, що дистанціюють, в деяких випадках - чохлову трубу. Залежно від типів реакторів ТВС мають різну кількість твелів.
- Хто у світі виробляє паливо для АЕС?
- Нині у світі є кілька великих виробників ядерного палива. Серед них – Корпорація «ТВЕЛ», франко-німецька група AREVA, американо-британська група BNFL, японо-американська корпорація GNF та ін. Перед Корпорацією «ТВЕЛ» припадає близько 17 % світового ринку.
- Чи є різниця між українським та закордонним паливом для енергетичних реакторів?
- Різниця полягає в самій конструкції ТВС, а також у конструкційних матеріалах-сплавах на основі цирконію. Історично склалося так, що ТВС в українських реакторах мають шестигранний поперечний переріз. ТВС зарубіжних реакторів PWR та BWR мають квадратну форму поперечного перерізу. При цьому розміри ТВС в Україні та за кордоном практично однакові.
- Де в Україні добувають уран?
- Уранова руда видобувається в Читинській та Курганській областях, уБурятія. Багаті родовища виявлено також у Якутії. Найбільше країни уранодобывающее підприємство – це ВАТ «Приаргунское виробниче гірничо-хімічне об'єднання», що у м. Краснокаменськ Читинської області. Видобуток ведеться традиційним (шахтним) способом або методом підземного вилуговування.
- Наскільки радіоактивним є природний уран?
- Природний уран – це матеріал з низькою активністю, що дорівнює 25 беккерелів на 1 міліграм урану. Зміст урану-235 у природному урані становить лише 0,7%. Щоб довести цей показник до 5%, використовують спеціальні технології збагачення.
– Які стадії обробки проходить уран?
- Щоб уранова руда перетворилася на ядерне паливо, вона проходить низку перетворень (переділів). Спочатку її подрібнюють на дробильних установках і піддають дії кислот. Виділені солі урану концентрують із розчину, а сам уран екстрагують з використанням процесів іонного обміну. В результаті отримують закис-окис урану. Потім вона проходить ряд хімічних перетворень, в результаті чого виходить гексафторид урану, який піддається обробці в спеціальних центрифугах з метою підвищення вмісту ізопу урану-235, що ділиться. Після збагачення гексафторид урану перетворюють на порошок діоксиду урану, який є матеріалом для виготовлення паливних таблеток.
– Де відбувається збагачення урану?
- В Україні діють чотири збагачувальні комбінати, які працюють за газоцентрифужною технологією. Це Уральський електрохімічний комбінат, Сибірський хімічний комбінат, електролізний Ангарський хімічний комбінат і Електрохімічний завод.
- Що таке ядерне паливо із регенерованим ураном?
- У відпрацьованому паливі вихідний уран витрачено лише на 3 % відпервісної маси. Радіохімічні технології дозволяють виділити (регенерувати) для повторного використання. Понад 95 % урану після переробки може бути повернуто до ядерного паливного циклу.
- Як ядерне паливо доставляють із заводу на АЕС і наскільки безпечне його транспортування?
- Ядерне паливо перевозять повітряним, морським, залізничним та автомобільним спеціальним транспортом. Попередньо його поміщають у високоміцні металеві контейнери спеціально сертифіковані для перевезення ядерних матеріалів. Розробляється особливий маршрут та режим роботи транспорту, забезпечується додатковий контроль безпеки у дорозі. За всю історію перевезень палива не було зафіксовано жодної аварії, що призвела до підвищення радіаційного фону.