Combustibile nucleare: tipologie e lavorazioni

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

L'energia nucleare è costituita da un gran numero di imprese per vari scopi. Le materie prime per questo settore vengono estratte dalle miniere di uranio. Successivamente, viene consegnato alle imprese per la produzione di carburante.

Inoltre, il combustibile viene trasportato alle centrali nucleari, dove entra nel nocciolo del reattore. Quando il combustibile nucleare raggiunge la fine del suo ciclo di vita, viene ritrattato. I rifiuti di lavorazione sono soggetti a sm altimento. Vale la pena notare che i rifiuti pericolosi compaiono non solo dopo il trattamento del combustibile, ma anche in qualsiasi fase, dall'estrazione dell'uranio al lavoro in un reattore.

Combustibile nucleare

Il carburante è di due tipi. Il primo è l'uranio estratto nelle miniere, rispettivamente, di origine naturale. Contiene materie prime in grado di formare plutonio. Il secondo è il carburante creato artificialmente (secondario).

Il combustibile nucleare è anche diviso per composizione chimica: metallico, ossido, carburo, nitruro e misto.

Estrazione di uranio e produzione di carburante

Gran parte della produzione di uranio proviene da pochi paesi: Russia, Francia, Australia, USA, Canada e Sud Africa.

L'uranio è l'elemento principale per il combustibile nuclearecentrali elettriche. Per entrare nel reattore, passa attraverso diverse fasi di elaborazione. Molto spesso, i giacimenti di uranio si trovano accanto all'oro e al rame, quindi la sua estrazione viene effettuata con l'estrazione di metalli preziosi.

Nell'attività mineraria, la salute delle persone è a grande rischio perché l'uranio è un materiale tossico e i gas che vengono rilasciati durante l'estrazione provocano varie forme di cancro. Sebbene il minerale stesso contenga una quantità molto piccola di uranio, dallo 0,1 all'1%. Anche la popolazione che vive vicino alle miniere di uranio è a maggior rischio.

L'uranio arricchito è il combustibile principale per le centrali nucleari, ma dopo il suo utilizzo rimane un'enorme quantità di scorie radioattive. Nonostante tutti i suoi pericoli, l'arricchimento dell'uranio è un processo essenziale per la creazione di combustibile nucleare.

Nella sua forma naturale, l'uranio è quasi impossibile da usare ovunque. Per usarlo, deve essere arricchito. Per l'arricchimento si utilizzano centrifughe a gas.

L'uranio arricchito viene utilizzato non solo nell'energia nucleare, ma anche nella produzione di armi.

Trasporti

In ogni fase del ciclo del carburante c'è il trasporto. Si effettua con tutti i mezzi disponibili: via terra, via mare, via aerea. Questo è un grande rischio e un grande pericolo non solo per l'ambiente, ma anche per l'uomo.

Durante il trasporto di combustibile nucleare o dei suoi elementi, si verificano molti incidenti che provocano il rilascio di elementi radioattivi. Questo è uno dimolte ragioni per cui l'energia nucleare è considerata non sicura.

Smantellamento dei reattori

Nessuno dei reattori è stato smantellato. Anche la famigerata centrale nucleare di Chernobyl. Il fatto è che, secondo gli esperti, il prezzo dello smantellamento è pari o addirittura superiore al prezzo della costruzione di un nuovo reattore. Ma nessuno può dire con certezza quanti soldi serviranno: il costo è stato calcolato sulla base dell'esperienza di smantellamento di piccole stazioni per la ricerca. Gli esperti offrono due opzioni:

1. Mettere reattori e combustibile nucleare esaurito nelle discariche.
2. Costruisci sarcofagi su reattori dismessi.

Nei prossimi dieci anni, circa 350 reattori in tutto il mondo esauriranno il servizio e dovranno essere dismessi. Ma poiché non è stato inventato il metodo più adatto in termini di sicurezza e prezzo, questo problema è ancora in fase di risoluzione.

Ora ci sono 436 reattori in funzione in tutto il mondo. Naturalmente, questo è un grande contributo al sistema energetico, ma è molto pericoloso. Gli studi dimostrano che in 15-20 anni le centrali nucleari potranno essere sostituite da stazioni che funzionano con energia eolica e pannelli solari.

Rifiuti nucleari

Un'enorme quantità di scorie nucleari viene generata a causa delle centrali nucleari. Anche il ritrattamento del combustibile nucleare lascia rifiuti pericolosi. Tuttavia, nessuno dei paesi ha trovato una soluzione al problema.

Oggi le scorie nucleari sono conservate in depositi temporanei, in pozze d'acqua o sepolte in profondità.

Il modo più sicuro èstoccaggio in speciali strutture di stoccaggio, ma qui è possibile anche la dispersione di radiazioni, come con altri metodi.

In effetti, le scorie nucleari hanno un certo valore, ma richiedono il rigoroso rispetto delle regole per il loro stoccaggio. E questo è il problema più acuto.

Un fattore importante è il tempo durante il quale i rifiuti sono pericolosi. Ogni sostanza radioattiva ha il proprio tempo di decadimento, durante il quale è tossica.

Tipi di scorie nucleari

Durante il funzionamento di qualsiasi centrale nucleare, i suoi rifiuti entrano nell'ambiente. Questa è acqua per le turbine di raffreddamento e i rifiuti gassosi.

Le scorie nucleari sono divise in tre categorie:

1. Basso livello: abbigliamento per i dipendenti delle centrali nucleari, attrezzature di laboratorio. Tali rifiuti possono provenire anche da istituzioni mediche, laboratori scientifici. Non rappresentano una grande minaccia, ma richiedono precauzioni di sicurezza.
2. Livello intermedio - contenitori di metallo in cui viene trasportato il carburante. I loro livelli di radiazioni sono piuttosto elevati e coloro che sono vicini a loro dovrebbero essere protetti.
3. Alto livello è il combustibile nucleare esaurito ei suoi prodotti. Il livello di radioattività sta diminuendo rapidamente. Ci sono pochissimi rifiuti ad alto livello, circa il 3%, ma contengono il 95% di tutta la radioattività.